Java 세션_객체 활용

객체 활용 세션

11/19 15:00 ~ 16:15 (약 1시간 15분간 진행)

 

세션의 목적 : 클래스를 잘 사용해 보자!

JVM 메모리 영역

1. 자바컴파일러가 .java 파일을 바이트코드로 변환
2. JVM이 바이트코드를 읽어서 메모리에 적재

✔️ 바이트코드(.class)

바이트코드는 자바 프로그램이 컴파일된 후 생성되는 중간 형태의 코드이다. 사람이 읽을 수 있는 소스 코드와 기계가 실행하는 기계어의 중간 단계에 해당한다.
자바의 JVM(Java Virtual Machine)에서 실행되며 플랫폼 독립성을 가능하게 하는 핵심 요소입니다.

 

⭐ 자바 메모리 구조 ⭐ 

• Method Area(도서관) : .class 파일의 정보가 올라가는 곳이다. 자바 프로그램이 실행될 때 모든 클래스와 메서드 정보(클래스 구조, 메서드 정보, 상수 등)가 저장되는 곳이다.
• Stack Area(접시 쌓기) : FILO(First In Last Out, 선입후출) 구조이다. 메서드가 호출될 때마다 메서드의 정보를 가진 새로운 Stack 프레임이 쌓인다. 가장 위에 있는 접시를 먼저 꺼내서 사용하듯이 마지막에 호출된 메서드가 먼저 실행된다.
• Heap Area(풍선) : 필요에 따라 크기가 변하는 객체가 저장되는 공간이다.

코드 흐름

https://cscircles.cemc.uwaterloo.ca/java_visualize/

 

 

캡슐화 : 내부 구현을 외부에 감추고 필요한 정보만 제공해서 데이터와 로직을 보호한다.

접근 제어자

접근 제어자	같은 클래스	같은 패키지	상속한 클래스	다른 패키지
public	✔️	✔️	✔️	✔️
protected	✔️	✔️	✔️	❌
default	✔️	✔️	❌	❌
private	✔️	❌	❌	❌

Getter & Setter

• Getter : 객체의 데이터(속성 값)를 읽을 수 있도록 제공하는 메서드
• Setter : 객체의 데이터(속성 값)를 수정할 수 있도록 제공하는 메서드

⭐ 무분별한 세터 ⭐

객체 지향 프로그래밍에서 클래스의 속성(attribute)을 수정할 수 있도록 하는 setter 메서드가 규칙 없이 남발되거나, 제한 없이 외부에서 호출 가능한 상태를 말한다. 이는 소프트웨어 설계의 중요한 원칙인 캡슐화(encapsulation)를 위반하며 여러 문제를 야기할 수 있다.

 

실습 : 도서관 프로그램 같이 만들기

• Book.java

package librarySystem;

public class Book {

    // 1. 속성 (변수)
    // 제목(title)
    private String title;
    // 저자(author)
    private String author;
    // 대여여부(isAvailable)
    private boolean isAvailable;


    // 2. 생성자 (조립설명서)
    public Book (String title, String author, boolean isAvailable) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.isAvailable = isAvailable;
    }


    // 3. 기능 (메서드)
    // 책 제목 조회 -> getter
    public String getTitle () {
        return this.title;
    }

    // 책 대여여부 조회 -> getter
    public boolean getIsAvailable () {
        return this.isAvailable;
    }

    // 책 대여여부 설정 -> setter
    public void setIsAvailable (boolean flag) {
        this.isAvailable = flag;
    }

    // 책 상세 정보 출력 -> getter
    public void printBookInfo () {
        System.out.println("책 제목은 " + this.title + "입니다.");
        System.out.println("저자는 " + this.author + "입니다.");

        if (this.isAvailable) {
            System.out.println("책을 대여할 수 있습니다.");
        } else {
            System.out.println("책을 대여할 수 없습니다.");
        }
    }
}

• Library.java
  

package librarySystem;

import java.util.ArrayList;

public class Library {

    // 1. 속성 (변수)
    // 책목록(books): ArrayList
    private ArrayList<Book> books;


    // 2. 생성자 (조립설명서)
    public Library () {
        books = new ArrayList<>();
    }


    // 3. 기능 (메서드)
    // 도서관에 책 추가 -> Setter
    public void addBook (Book book) {
        this.books.add(book);
    }

    // 도서관에서 책 제거 -> Setter
    public void removeBook(Book book) {
        this.books.remove(book);
    }

    // 도서관에서 책 이름으로 검색 -> getter
    public String searchByTitle (String title) {
        for (Book book : books) {
            String foundBook = book.getTitle();

            // 찾으려고 하는 책의 제목과 book 리스트에 저장된 책의 제목이 일치할 때 실행
            if (foundBook.equals(title)) {
                return foundBook;
            }
        }
        return null;
    }

    // 도서관에 모든 책 조회 -> getter
    public void lookUpAllBook () {
        for (Book book : books) {
            // 책의 정보 출력
            book.printBookInfo();
        }
    }

    // 도서관에서 책 대여
    public void rentBook (String title) {
        for (Book book : books) {
            String foundBook = book.getTitle();

            // 대여하려고 하는 책의 제목과 book 리스트에 저장된 책의 제목이 일치할 때 실행
            if (foundBook.equals(title)) {

                // 대여하고자 하는 책이 대여 가능한 상태일 때 실행
                if (book.getIsAvailable()) {
                    // 책의 대여 상태를 false 값으로 변경
                    book.setIsAvailable(false);
                    System.out.println("대여 성공");
                } else {  // 이미 다른 사람이 대여 중일 경우
                    System.out.println("다른 사람이 이미 대여 중입니다.");
                }
            }
        }
    }

    // 도서관에서 책 반납
    public void returnBook(String title) {
        for (Book book : books) {
            String foundBook = book.getTitle();

            // 반납하려고 하는 책의 제목과 book 리스트에 저장된 책의 제목이 일치할 때 실행
            if (foundBook.equals(title)) {

                // 반납하고자 하는 책의 대여 상태를 확인
                if (book.getIsAvailable()){ // 대여 상태가 true인 경우
                    System.out.println("책이 이미 반납된 상태입니다.");
                } else { // 대여 상태가 false인 경우
                    book.setIsAvailable(true);
                    System.out.println("반납 성공");
                }
            }
        }
    }
}

• Main.java

package librarySystem;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // 도서관 객체 생성
        Library library = new Library();

        // 책 객체 4개 생성
        Book bookA = new Book("자바의정석", "xxx", true);
        Book bookB = new Book("자바의정석2", "ooo", false);
        Book bookC = new Book("자바의정석3", "aaa", false);
        Book bookD = new Book("자바의정석4", "uuu", true);

        // 도서관에 책 추가
        library.addBook(bookA);
        library.addBook(bookB);
        library.addBook(bookC);
        library.addBook(bookD);

        // 도서관에서 책 제거
        library.removeBook(bookD);

        // 도서관의 모든 책 출력
        library.lookUpAllBook();

        // 도서관에서 책 대여
        library.rentBook(bookA.getTitle());
        library.rentBook(bookB.getTitle());

        // 도서관에서 책 반납
        library.returnBook(bookA.getTitle());
        library.returnBook(bookD.getTitle());
    }
}