자바 클래스의 이해: 필드, 메소드, 생성자로 알아보는 객체 지향 프로그래밍 기초

클래스와 객체의 기초

클래스란 무엇인가?

클래스는 객체를 생성하기 위한 틀 또는 설계도이다. 속성을 나타내는 필드와 기능을 나타내는 메소드를 정의함으로써, 특정 객체의 일반적인 형태와 행동을 기술한다.

객체 지향 프로그래밍(OOP)에서 클래스와 객체의 역할

객체 지향 프로그래밍에서 클래스는 객체의 설계도 역할을 한다. 객체는 이 클래스에 정의된 속성과 기능을 가지는 인스턴스로, 실제 프로그램에서 데이터를 처리하고 작업을 수행한다.

필드(Field)의 이해와 활용

필드의 정의와 종류

필드는 클래스에 속한 변수로, 객체의 상태를 나타낸다. 클래스 변수, 인스턴스 변수, 지역 변수로 구분된다.

클래스 변수 vs 인스턴스 변수: 사용 상황과 차이점

클래스 변수는 static 키워드를 사용해 선언하며, 클래스의 모든 인스턴스가 공유한다. 반면, 인스턴스 변수는 객체마다 별도의 값을 가진다.

static 키워드란 무엇인가?

static 키워드는 클래스 변수를 선언할 때 사용된다. 이 키워드가 적용된 변수는 모든 인스턴스가 공유하는 '클래스 레벨'의 변수가 된다. 이는 객체를 생성하지 않고도 클래스 이름을 통해 접근할 수 있다는 의미이다. 예를 들어, Car.numberOfCars와 같이 사용할 수 있다면 numberOfCars는 Car 클래스의 모든 인스턴스에 의해 공유되는 변수이다.

지역 변수와의 관계 및 올바른 사용 방법

지역 변수는 메소드 내에서 선언되며, 메소드 실행이 종료되면 소멸한다. 올바른 사용을 위해서는 변수의 유효 범위와 생명 주기를 이해해야 한다.

메소드(Method)의 원리와 구현

메소드란 무엇인가? 기본 구조와 정의 방법

메소드는 클래스 내에 정의된 함수로, 특정 작업을 수행한다. 반환 타입, 메소드 이름, 매개 변수를 기술하여 정의한다.

메소드를 통한 코드 재사용 및 모듈화의 장점

메소드를 사용하면 코드의 재사용성과 모듈화가 가능해져, 전체적인 코드의 가독성과 유지보수성이 향상된다.

모듈화란 무엇인가?

모듈화는 코드를 재사용 가능하고, 관리하기 쉬운 작은 단위로 나누는 프로세스를 의미한다. 이를 통해 프로그램의 구조를 개선하고, 가독성을 높이며, 유지보수를 용이하게 한다. 메소드를 사용하여 특정 기능을 모듈화하면, 해당 기능을 필요로 하는 곳 어디에서든 메소드를 호출함으로써 코드의 중복을 방지할 수 있다.

메소드 오버로딩이란 무엇인가?

메소드 오버로딩은 같은 이름의 메소드를 매개변수의 타입이나 개수를 다르게 하여 여러 번 정의하는 것을 말한다. 이를 통해 하나의 메소드 이름으로 다양한 유형의 작업을 수행할 수 있게 되며, 사용자는 메소드의 기능을 쉽게 예측할 수 있다. 예를 들어, add(int, int)와 add(double, double)는 이름은 같지만 매개변수의 타입이 다른 두 메소드이다.

생성자(Constructor)의 역할과 중요성

생성자의 기본 개념과 작동 원리

생성자는 객체 생성 시 자동으로 호출되는 특별한 메소드로, 인스턴스 변수의 초기화를 담당한다. 클래스 이름과 동일해야 한다.

객체 초기화: 생성자를 통한 필드 초기화 방법

생성자 내에서 this 키워드를 사용하여 인스턴스 변수를 초기화할 수 있다. 이를 통해 객체 생성 시 필요한 초기 상태를 설정할 수 있다.

생성자 오버로딩과 유연한 객체 생성

다양한 매개 변수를 받는 여러 생성자를 정의함으로써, 다양한 초기 상태를 가진 객체를 유연하게 생성할 수 있다.

실제 예제로 배우는 클래스 활용

간단한 자바 클래스 예제 분석

// Car 클래스 정의
class Car {
    private String modelName;  // 인스턴스 변수
    private int modelYear;     // 인스턴스 변수

    // 생성자
    Car(String modelName, int modelYear) {
        this.modelName = modelName;
        this.modelYear = modelYear;
    }

    // 모델 정보를 반환하는 메소드
    public String getModel() {
        return this.modelYear + "년식 " + this.modelName;
    }
}

위 예제는 Car 클래스를 정의하고, modelName과 modelYear 필드를 초기화하는 생성자와 모델 정보를 반환하는 메소드를 포함한다.