프로그래밍 기초_Day 3

오늘 한 것

• 알고리즘 문제(SQL, 자바) 1문제 풀이 & 블로그 정리
• Java 기초 세션 듣기
• 커리어 코칭 상담
• Java 문법 종합반_3주차 듣기

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배운 내용 정리

설계도(클래스)

객체

• 세상에 존재하는 물체, 식별이 가능한 것을 의미한다.
• ex) 자동차, 도서관, 계산기... 강의, 배달 주문, 운동
• 객체는 속성(특징)과 행위(행동)로 구성되어 있다.
  • 자동차의 회사, 모델, 색상, 가격 - 속성
  • 자동차의 가속, 브레이크, 기어 변속 - 행위
• Java에서는 속성과 행위를 필드와 메서드로 정의하여 구현할 수 있다.
• 객체 모델링 : 현실 세계에 있는 객체를 소프트웨어의 객체로 설계하는 것

객체 간의 협력

• 현실 세계에서 사람이라는 객체와 자동차라는 객체는 서로 행위를 통해 상호작용을 하며 협력할 수 있다.
• Java에서는 행위를 정의하는 메서드를 통해 이루어진다.
  → 객체들끼리 메서드를 호출시키면서 상호작용한다.
  
  • 사람 객체는 자동차 객체가 가지고 있는 가속 페달이라는 메서드 gasPedal( ); 를 호출한다.
    • 자동차 객체는 이에 반응하여 속도 속성의 값을 증가시킨다.
  • 사람 객체는 자동차 객체가 가지고 있는 브레이크 페달이라는 메서드 brakePedal( ); 를 호출한다.
    • 자동차 객체는 이에 반응하여 속도 속성의 값을 감소시킨다.
• 메서드를 통해 데이터를 주고 받을 수도 있다.

• 사람 객체는 gasPedal(50); 처럼 매개변수 안에 50이라는 매개값을 넣어 호출한다.
  • 자동차 객체는 해당하는 50의 데이터를 전달받아 자동차 객체의 속성인 속도의 값을 50으로 만든다.

✔️ 참고 - 매개값과 매개변수는 같은 것인가?

NOPE! 둘은 다른 개념이다.
매개변수의 괄호 안에 매개값을 넣는 것이라고 생각하면 된다.

객체 간의 관계

• 사용 관계
• 포함 관계
• 상속 관계
  • 하위 객체에서 공통된 기계시스템을 이용한다고 가정하면 기계시스템 객체를 생성 후 내려받아서 사용한다고 생각하면 된다.

객체지향 프로그래밍의 특징

• 캡슐화 → 보안 때문에 중요하다.
  • 속성(필드)와 행위(메서드)를 하나로 묶어 객체(=encapsulation)로 만든 후 실제 내부 구현 내용은 외부에서 알 수 없게 감추는 것을 의미한다.
  • 필요하지 않은 것을 굳이 외부로 노출시키지 않아서 혼란을 줄이는 역할이 가능하다.
  • 캡슐화하여 숩기는 이유는 외부 객체에서 해당 필드와 메서드를 잘못 사용하여 객체가 변화하지 않게 하는 데 있다. 
  • 노출시킬지 감출지 결정하기 위해 접근 제어자(public, private, default)를 사용한다.
• 상속
  • 객체지향 프로그래밍에는 부모 객체와 자식 객체가 항상 존재한다.
  • 부모 객체는 가지고 있는 필드와 메서드를 자식 객체에 물려주어 자식 객체가 이를 사용할 수 있도록 만들 수 있다. (overriding)
  • 상속을 하는 이유
    • 객체 간의 구조를 파악하기 쉬워진다.
    • 일관성을 유지하기 좋다.
    • 코드의 중복이 줄어들며 코드의 재사용성이 증가된다.
• 다형성
  • 하나의 행위에 대해 각 객체가 가지고 있는 고유한 특성에 따라 다른 여러가지 형태로 재구성되는 것을 의미한다.
  • 각각 구현되는 객체들은 다양한 형태의 메서드를 가져갈 수 있다.
• 추상화
  • 객체에서 공통된 부분들을 모아 상위 개념으로 새롭게 선언하는 것이다.
    • 공통적이고 중요한 것들을 모아 객체를 모델링한다.
    • 반복되고 공통되는 속성 → 추상화 시켜놓고 여러 군데에서 가져다 쓰면서 구체화를 시켜나가는 과정으로 모델링한다.

객체와 클래스

• 객체를 생성하기 위해서 설계도(클래스)가 필요하다.
• 클래스를 토대로 생성된 객체를 해당 클래스의 인스턴스라고 부르고 이 과정을 인스턴스화라고 부른다.
  • class 클래스이름 → 객체를 만들기 위한 설계도
• 동일한 클래스로 여러 개의 인스턴스를 만들 수 있다.

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클래스 설계

4 STEP

• 만들려고 하는 설계도를 선언한다. (클래스 선언)
• 객체가 가지고 있어야 할 속성(필드)을 정의한다.
• 객체를 생성하는 방식을 정의한다. (생성자)
• 객체가 가지고 있어야 할 행위(메서드)를 정의한다.

package week3;
public class Car {  // 1. 클래스 선언
    // <필드 영역>
    // 1) 고유 데이터 영역
    String company;  // 자동차 회사
    String model = "Gv80";  // 자동차 모델
    String color;  // 자동차 색
    double price;  // 자동차 가격

    // 2) 상태 데이터 영역
    double speed;  // 자동차 속도, km/h
    char gear;  // 기어상태(P, R, N, D)
    boolean lights = true;  // 자동차 조명의 상태

    // 3) 객체 데이터 영역
    Tire tire = new Tire();
    Door door;
    Handle handle;

    // <생성자 영역>
    // 생성자 : 처음 객체가 생성될 때(instance화) 어떤 로직을 수행해야 하며, 어떤 값이 필수로 들어와야 하는지 정의!
    public Car () {
        // logic
        // 기본 생성자 : 생략이 가능

        System.out.println("생성자가 호출되었습니다! 객체가 생성됩니다.");
    }

    // <메서드 영역>

    // gasPedal
    // input : kmh
    // output : speed
    double gasPedal (double kmh, char type) {
        changeGear(type);  // 가속도 페달을 밟으면 자동으로 기어가 변한다.
        speed = kmh;
        return speed;
    }

    // breakPedal
    // input : x
    // output : speed
    double brakePedal () {
        speed = 0;
        return speed;
    }

    // changeGear
    // input : gear(char type)
    // output : gear
    char changeGear (char type) {
        gear = type;
        return gear;
    }

    // onOffLights
    // input : x
    // output : lights(boolean)
    boolean onOffLights () {
        lights = !lights;
        return lights;
    }

    // horn
    // input : x
    // output : x
    void horn () {
        System.out.println("빵빵!");
    }

    // 자동차의 속도 ... 가변길이 메서드
    void carSpeeds (double ... speeds) {
        for (double v : speeds) {
            System.out.println("v = " + v);
        }
    }
}

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객체 생성과 참조형 변수

객체 생성

new Car();  // Car 클래스 객체 생성

• 생성자를 호출하기 위해서 new 키워드 이용한다.
• new : 새로운 객체를 만들어달라는 명령어이다.

참조형 변수

Car car1 = new Car();  // Car 클래스의 객체인 car1 인스턴스 생성
Car car2 = new Car();  // Car 클래스의 객체인 car2 인스턴스 생성

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객체의 속성 - 필드

필드

• 객체의 데이터를 저장하는 역할을 한다.
• 객체의 필드는 크게 고유한 데이터, 상태 데이터, 객체 데이터로 분류할 수 있다.

필드의 초기값과 초기화

• 기본적으로 초기값을 제공하지 않을 경우 객체가 생성될 때 자동으로 기본값으로 초기화된다.
• String model = "Gv80"; 과 같이 '필드타입 필드명 = 값'으로 직접 초기화 할 수 있다.

필드 사용방법

• 필드를 사용한다 → 필드의 값을 변경하거나 읽는다.
• 클래스에 필드를 정의하여 선언했다고 해서 바로 사용할 수 있는 것은 아니다.
  → 인스턴스화를 시켜야 사용할 수 있다..
• 클래스는 설계도일 뿐 실제로 필드의 데이터를 가지고 있는 것은 객체이다.
• 객체를 생성한 후 필드를 사용할 수 있다.

외부 접근

Car car = new Car();

car.color = "blue";

•  객체의 내부 필드에 접근하는 방법 : 도트(.) 연산자를 사용한다.

내부 접근

double brakePedal () {
    speed = 0;
    return speed;
}

• 객체 내부 메서드에서도 내부 필드에 접근할 수 있다.

예제

package week3;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();  // 객체 생성

        System.out.println("페달 밟기 전 car.gear = " + car.gear);

        // 메서드 호출 및 반환값을 저장
        double speed = car.gasPedal(100, 'D');
        System.out.println("speed = " + speed);

        boolean lights = car.onOffLights();
        System.out.println("lights = " + lights);

        System.out.println();

        System.out.println("페달 밟은 후 car.gear = " + car.gear);

        System.out.println();

        car.carSpeeds(100, 80);
        System.out.println();
        car.carSpeeds(110, 120, 150);
    }
}

객체의 행위 - 메서드

• 객체의 행위를 뜻하며 객체 간의 협력을 위해 사용된다.
• 블록{ } 내부에 실행할 행위를 정의하면 된다.

메서드 선언

리턴타입 메서드명 (매개변수, ...) {
    실행할 코드 작성
}

리턴 타입

double brakePedal () {...}  // double 타입 반환
char changeGear (char type) {...}  // char 타입 반환
boolean onOffLights () {...}  // boolean 타입 반환
void horn () {...}  // 반환할 값 없음

• 리턴 타입 : 메서드가 실행된 후 호출을 한 곳으로 값을 반환할 때 해당 값의 타입을 의미한다.
  • 메서드에 리턴타입을 선언하여 반환할 값이 있다면 반드시 return 문으로 해당하는 리턴타입의 반환값을 지정해줘야 한다.
• 반환할 값이 없을 때는 리턴타입에 void를 작성한다.

매개 변수

double gasPedal (double kmh, char type) {
    speed = kmh;
    return speed;
}

• 매개변수는 메서드를 호출할 때 메서드로 전달하려는 값을 받기 위해 사용되는 변수이다.
• 해당 매개변수에 값을 전달하기 위해서는 순서와 타입에 맞춰 값을 넣어주면 된다.
• 전달하려는 값이 없다면 생략 가능하다.
• 가변(변할 수 있는) 길이의 매개변수도 선언할 수 있다.

void carSpeeds (double ... speeds) {
    for (double v : speeds) {
        System.out.println("v = " + v);
    }
}

• 가변으로 처리하기 위해서 for문이 필요하다.

메서드 호출 방법

• 메서드를 호출한다 : 메서드의 블록 내부에 작성된 코드를 실행한다는 의미이다. → ( ) 안에 값을 정확하게 입력해야 한다.
• 클래스의 메서드를 정의하여 선언했다고 해서 바로 사용할 수 있는 것은 아니다.
• 클래스는 설계도일 뿐 메서드는 객체의 행위를 정의한 것이다.
• 객체를 생성한 후에 메서드를 사용할 수 있다.

반환값 저장

• 메서드의 리턴타입을 선언하여 반환할 값이 있다면 변수를 사용하여 받아줄 수 있다.
• 반드시 리턴타입과 변수의 타입이 동일하거나 자동 타입 변환될 수 있어야 한다.

double speed = car.gasPedal(100, 'D');

메서드 오버로딩

오버로딩 : 함수가 하나의 기능만을 구현하는 것이 아니라 하나의 메서드 이름으로 여러 기능을 구현하도록 하는 Java의 기능이다.
한 클래스 내에 이미 사용하려는 이름과 같은 이름을 가진 메서드가 있더라도, 매개변수의 개수 또는 타입, 순서가 다르면 동일한 이름을 사용해서 메서드를 정의할 수 있다.

오버로딩의 조건

• 메서드의 이름이 같고, 매개변수의 개수, 타입, 순서가 달라야 한다.
• 응답 값만 다른 것은 오버로딩을 할 수 없다.
• 접근 제어자만 다른 것도 오버로딩을 할 수 없다.
• 오버로딩은 매개변수의 차이로만 구현할 수 있다. ⭐

오버로딩의 장점

• 메서드 이름 하나로 상황에 따른 동작을 개별로 정의할 수 있다.
• 메서드의 이름을 절약할 수 있다.

기본형 & 참조형 매개변수

• 기본형 매개변수 → 읽는 것만 가능하다.
  • 메서드를 호출할 때 전달할 매개값으로 지정한 값을 메서드의 매개변수에 복사해서 전달한다.
  • 매개변수의 타입이 기본형일 때 값 자체가 복사되어 넘어가기 때문에 매개값으로 지정된 변수의 원본 값이 변경되지 않는다.
• 참조형 매개변수 → 읽고 쓰는 것이 가능하다.
  • 메서드를 호출할 때 전달할 매개값으로 지정한 값의 주소를 매개변수에 복사해서 전달한다.
  • 매개변수를 참조형으로 선언하면 값이 저장된 곳의 원본 주소를 알 수 있기 때문에 값을 읽어오는 것은 물론 값을 변경하는 것도 가능하다.

package week3.parameter;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(); // 객체 생성


        // 기본형 매개변수
        char type = 'D';
        car.brakePedal(type);

        // 메서드 실행 완료 후 전달할 매개값으로 지정된 type 값 확인
        System.out.println("type = " + type); // 기존에 선언한 값 'D' 출력, 원본 값 변경되지 않음
        // 메서드 실행 완료 후 반환된 car 인스턴스의 gear 타입 확인
        System.out.println("gear = " + car.gear); // 객체 내부에서 type을 변경하여 수정했기 때문에 'P' 출력

        System.out.println();



        // 참조형 매개변수
        Tire tire = new Tire();
        tire.company = "금호"; // 금호 타이어 객체 생성

        // 차 객체의 타이어를 등록하는 메서드 호출한 후 반환값으로 차 객체의 타이어 객체 반환
        Tire carInstanceTire = car.setTire(tire);

        // 메서드 실행 완료 후 전달할 매개값으로 지정된 참조형 변수 tire의 company 값 확인
        System.out.println("tire.company = " + tire.company); // "KIA" 출력
        // 전달할 매개값으로 지정된 tire 인스턴스의 주소값이 전달되었기 때문에 호출된 메서드에 의해 값이 변경됨.

        // 메서드 실행 완료 후 반환된 car 인스턴스의 tire 객체 값이 반환되어 저장된 참조형 변수 carInstanceTire의 company 값 확인
        System.out.println("carInstanceTire.company = " + carInstanceTire.company); // "KIA" 출력
    }
}

인스턴스 멤버와 클래스 멤버

멤버 = 필드 + 메서드

• 인스턴스 멤버 = 인스턴스 필드 + 인스턴스 메서드
• 클래스 멤버 = 클래스 필드 + 클래스 메서드
• 필드와 메서드는 선언하는 방법에 따라서 인스턴스 멤버와 클래스 멤버로 구분할 수 있다.
• 인스턴스 멤버는 객체 생성 후에 사용할 수 있고 클래스 멤버는 객체 생성 없이도 사용할 수 있다.

인스턴스 멤버

• 지금까지 학습하면서 선언한 필드와 메서드는 전부 인스턴스 멤버이다.
• 객체가 인스턴스화 할 때마다 객체의 메서드들은 인스턴스에 포함되어 매번 생성되는 것이 아니라 메서드는 메서드 영역에 두고서 모든 인스턴스들이 공유해서 사용한다.
• 인스턴스를 통해서만 메서드가 사용될 수 있도록 제한을 걸어둔 것이다.

클래스 멤버

• 메서드 영역의 클래스와 같은 위치에 고정적으로 위치하고 있는 멤버를 의미한다.
• 클래스 멤버는 객체의 생성 필요 없이 바로 사용이 가능하다.

클래스 멤버의 선언

• 필드와 메서드를 클래스 멤버로 만들기 위해서는 static 키워드를 사용하면 된다.
  • 일반적으로 인스턴스마다 모두 가지고 있을 필요 없는 공용적인 데이터를 저장하는 필드는 클래스 멤버로 선언하는 것이 좋다.
  • 인스턴스 필드를 사용하지 않고 실행되는 메서드가 존재한다면 static 키워드를 사용하여 클래스 메서드로 선언하는 것이 좋다.

✔️ 주의할 점

클래스 멤버로 선언된 메서드는 인스턴스 멤버를 사용할 수 없다.
인스턴스 멤버로 선언된 메서드는 클래스 멤버를 사용할 수 있다.
클래스 멤버는 객체 생성없이 바로 사용 가능하기 때문에 객체가 생성되어야 존재할 수 있는 인스턴스 멤버를 사용할 수 없다.

클래스 멤버 사용

Car.company = "Audi";
String companyName = Car.setCompany("Benz");

• 클래스 멤버를 사용하려면 클래스의 이름과 함께 도트(.) 연산자를 사용하면 된다.

Car car = new Car();  // 객체 생성

car.company = "Ferrari";
String companyName2 = car.setCompany("Lamborghini");

• 참조형 변수를 사용하여 클래스 멤버에 접근은 가능하지만 추천하지 않는다. → 클래스 이름으로 접근하는 것이 좋다.

예제

package week3.staticFolder;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 클래스 필드 company 확인
        System.out.println(Car.company + "\n");
        // 클래스 필드 변경 및 확인
        Car.company = "Audi";
        System.out.println(Car.company + "\n");

        // 클래스 메서드 호출
        String companyName = Car.setCompany("Benz");
        System.out.println("companyName = " + companyName);

        System.out.println();
        // 참조형 변수 사용
        Car car = new Car(); // 객체 생성

        car.company = "Ferrari";
        System.out.println(car.company + "\n");

        String companyName2 = car.setCompany("Lamborghini");
        System.out.println("companyName2 = " + companyName2);
    }
}

지역변수

• 메서드 내부에 선언한 변수를 의미한다.
• 메서드가 실행될 때마다 독립적인 값을 저장하고 관리하게 된다.
• 지역 변수는 메서드 내부에서 정의될 때 생성되어 메서드가 종료될 때까지만 유지된다.

package week3.sample;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();  // 기본 생성자가 내장되어 있다. 그렇기 때문에 선언이 가능하다.

        System.out.println(main.getNumber());
        System.out.println(main.getNumber());
    }

    // 메서드
    public int getNumber () {
        // 지역변수 <-> 전역변수(static)
        // 해당 메서드가 실행될 때마다 독립적인 값을 저장하고 관리한다.
        // 이 지역변수는 메서드 내부에서 정의될 때 생성된다.
        // 이 메서드가 종료될 때 소멸된다.
        int number = 1;
        number += 1;  // number = number + 1;
        return number;
    }
}

final 필드와 상수

• final 필드는 초기값이 저장되면 해당값을 프로그램이 실행하는 도중에는 절대로 수정할 수 없다.
• final 필드는 반드시 초기값을 지정해야 한다.

✔️ 참고

final + static → 프로그램 자체에서 사용하는 상수이기도 하면서 공용으로 쓰이는 값도 된다.

→ 공용의 상수

final String company = "GENESIS";

...

Car car = new Car();
System.out.println(car.company);

상수

• 상수의 특징은 값이 반드시 한 개이며 불변의 값을 의미한다.
• 인스턴스마다 상수를 저장할 필요가 없다.
• final 앞에 static 키워드를 추가하여 모든 인스턴스가 공유할 수 있는 값이 한 개이며 불변인 상수를 선언할 수 있다.
• 일반적으로 상수는 대문자로 작성하는 것이 관례이다.

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공부하면서 느낀 점

3주차 강의를 듣게 되면서 새로 접하는 개념들이 쏟아졌다.... 분명 강의를 들으면서 따라 할 때는 이해가 되고 머리에 잘 들어왔는데 블로그에 다시 정리하면서 보니까 새롭게 느껴져서 절망적이었다. 이번 주 내내 반복해서 공부하고 개인 과제 하면서 또 복습하고.. 그러다 보면 개념이 확실하게 잡혀있지 않을까 생각한다..

그리고 강의 내용을 이해하면서 들으려고 하다 보니까 시간이 점점 오래 걸리는 거 같아서 우선은 강의를 따라 하고 개인 과제를 하면서 내용을 다시 한번 정리하고 주말에 한번 더 복습하면서 감을 잡아가는 것이 더 좋은 공부방향인 것 같아서 내일부터 그렇게 진행하려고 한다. 일단 강의를 들을 때는 강사님의 말씀이 이해가 되면서 넘어가는 느낌이라 다행인 것 같다.

커리어 코칭 상담이랑 Java 세션의 시간이 겹치면서 Java 세션을 중간부터 못들었는데 녹화본을 보면서 따라 해보고 오늘 강의를 들으면서 배웠던 내용들을 정리할 수 있는 시간을 가질 수 있으면 좋을 것 같다.

아직까진 지치지 않고 진도를 나갈 수 있어서 다행인 것 같다. 이번 주에 고생을 조금 해놓는다면 다음주와 다다음주가 조금 편해지지 않을까 생각이 든다... 우선 나만의 공부 속도를 지키면서 꾸준히 공부해 나갈 생각이다!

내일도 파이팅!!!!!!!