[Java] Java & 객체지향

Java & 객체지향

• 장점
  • JVM에서 동작
    • 특정 운영체제에 종속되지 않는다.
  • 객체지향 언어
    • 캡슐화, 상속, 추상화, 다형성 등
    • 비교적 이해하고 배우기 쉽다.
    • 유지보수가 쉽다.
  • GC를 통한 자동 메모리 관리
  • OpenJDK가 오픈소스
  • 자바는 스레드 생성 및 제어와 관련된 라이브러리 API를 제공하고 있기 때문에 실행되는 운영체제에 상관없이 멀티 스레드를 쉽게 구현 가능
• 단점
  • JVM에 의해 기계어로 번역되고 실행하는 과정을 거치기 때문에 C나 C++의 컴파일 단계에서 만들어지는 완전한 기계어보다는 속도가 느리다
  • 불편한 예외처리
• 접근 제어자
  • public(+) : 어떤 클래스의 객체에서든 접근 가능
  • private(-) : 이 클래스에서 생성된 객체들만 접근 가능
  • protected(#) : 이 클래스와 동일 패키지에 있거나 상속 관계에 있는 하위 클래스의 객체들만 접근 가능
  • package(~) : 동일 패키지에 있는 클래스의 객체들만 접근 가능
• 데이터 타입
  • 기본 데이터 타입
    • byte, short, char, int ...
    • 크기가 작고 고정적이기 때문에 Stack 영역에 저장
  • 참조 타입
    • class, array, interface ...
    • 크기가 가변적이고 동적이기 때문에 Heap에 저장
    • 더 이상 참조하는 변수가 없을 때 GC에 의해 파괴
• Wrapper class
  • 메소드의 인수로 객체 타입만이 요구되면, 기본 타입의 데이터를 그대로 사용할 수는 없다.
  • 따라서 기본 타입을 객체로 변환시켜주어야 한다.
  • Wrapper class는 java.lang 패키지에 포함되어 제공된다
    

    기본 타입	래퍼 클래스
    byte	Byte
    short	Short
    int	Integer
    long	Long
    float	Float
    double	Double
    char	Character
    boolean	Boolean

• OOP 특징
  • 추상화
    • 구체적인 사물들의 공통적인 특징을 파악하여 이를 하나의 개념으로 다루는 것
  • 캡슐화
    • 정보 은닉 : 필요 없는 정보는 외부에서 접근하지 못하도록 제한
    • 높은 응집도, 낮은 결합도를 유지하여 유연함과 유지보수성 증가
  • 일반화 관계(상속)
    • 여러 개체들이 가진 공통된 특성을 부각시켜 하나의 개념이나 법칙으로 성립시키는 과정
  • 다형성
    • 서로 다른 클래스의 객체가 같은 메시지를 받았을 때 각자의 방식으로 동작하는 능력
    • 오버라이딩, 오버로딩
      • 오버라이딩
        • 임의의 클래스가 다른 클래스를 상속 받거나 인터페이스를 구현했을 때 상위 클래스 또는 인터페이스에 정의되어 있는 메소드를 재정의하여 사용하는 것이다. 메소드 호출 시 재정의 되어 있지 않다면 상위 클래스의 메소드가 호출된다.

        • public abstract class A {
          
          	public void printMe() { System.out.println("AAA"); }
          	
          }
          
          public class B extends A {
          
          	@Override // 개발자의 실수를 방지하기 위해@Override(annotation) 쓰는 것을 권장
          	public void printMe() { System.out.println("BBB"); }
          
          }

      • 오버로딩
        • 메소드에 주어진 인자에 따라 동작을 다르게 구현할 수 있다. 코드의 중복이 줄어들고 가독성이 늘어난다. 반환형은 관계가 없지만, 인자의 개수, 인자의 타입에 따라 다르게 구현할 수 있다.

        • void example(int a){
          
          	return a;
          	
          }
          
          void example(String a){
          
          	retunr a;
          	
          }

• OOP 5대 원칙(SOLID)
  • S : 단일 책임 원칙
    • 객체는 단 하나의 책임만 가져야 한다.
  • O : 개방-폐쇄 원칙
    • 기존의 코드를 변경하지 않으면서 기능을 추가할 수 있도록 설계되어야 한다.
  • L : 리스코프 치환 원칙
    • 자식 클래스는 최소한 자신의 부모 클래스의 기능을 모두 수행할 수 있어야 한다.
  • I : 인터페이스 분리 원칙
    • 인터페이스를 클라이언트에 특화되도록 분리시키라는 설계 원칙이다.
  • D : 의존 역전 원칙
    • 의존 관계를 맺을 때 변화하기 쉬운 것 또는 자주 변화하는 것보다 변화하기 어렵고 변화가 거의 없는 것에 의존해야 한다.
• 절차지향 VS 객체지향 프로그래밍
  • 절차지향
    • 절차를 정하고 그 절차에 맞도록 프로그래밍
    • 일의 흐름에 중점
  • 객체지향
    • 객체 간의 관계, 상호 작용을 나타낼 수 있는 함수와 변수를 설계 및 구현
    • 연관되어 있는 함수와 변수를 하나의 그룹으로 묶어서 그룹핑(핵심)
    • 하나의 클래스를 바탕으로 서로 다른 상태를 가진 인스턴스를 만들면 서로 다른 행동을 하게 된다.(재활용성)
• 객체지향 장점
  • 객체를 중심으로 프로그래밍하기 때문에 사람의 관점에서 프로그램을 이해하기 쉽다.
  • 강한 응집력, 약한 결합력
  • 재사용성, 확장성, 융통성이 높다.
  • 디버깅과 유지보수가 용이하고 설계와 분석이 쉽다.
• 객체지향 단점
  • 객체 간의 정보 교환이 모두 메시지 교환을 통해 일어나므로 실행 시스템에 많은 overhead가 발생한다.
    • 처리속도 저하
    • but 하드웨어 발전으로 이러한 단점 커버
  • 예상치 못한 부작용 발생 가능
    • 애플리케이션 내에서 버그 발생
• static
  • 클래스가 로딩될 때 생성
  • 프로그램이 종료될 때 제거
  • 동일한 클래스의 모든 객체들에 의해 공유된다.
• java의 main 메소드는 왜 static인가?
  • JVM은 인스턴스가 없는 클래스의 main()을 호출해야 되기 때문에 static이어야 한다.
  • JVM & static
    • 코드를 실행하면 컴파일러가 .java 코드를 .class로 변환한다.
    • 클래스 로더가 .class 파일을 메모리 영역에 로드한다.
    • Runtime Data Area 중 MeThod Area( = Static Area)라고 불리는 영역에 Class Variable이 저장되는데, static 변수 또한 여기에 포함된다.
    • JVM이 Method Area에 로드된 main()을 실행한다.
• 클래스 vs 객체 vs 인스턴스
  • 클래스
    • 객체를 만들어 내기 위한 틀
    • 연관되어 있는 변수와 함수의 집합
  • 객체
    • 구현할 대상
    • 클래스의 인스턴스라고도 불림
    • 모든 인스턴스를 대표하는 포괄적인 의미
    • OOP의 관점에서 클래스의 타입으로 선언되었을 때 '객체'라고 부른다.
  • 인스턴스
    • 구현된 구체적인 실체
    • OOP관점에서 객체가 메모리에 할당되어 실제 사용될 때 '인스턴스'라고 부른다.
    • 추상적인 개념과 구체적인 객체 사이의 관계에 초점을 맞출 경우에 사용

  • public class Animal{
    	...
    }
    
    public class Main {
    	public static void main(String[] args){
    		Animal cat;	// 객체
    		
    		cat = new Animal();	// 인스턴스
    	}
    }

• Call by Reference vs Call by Value
  • (공통) 함수가 호출될 때, 메모리 공간 안에서는 함수를 위한 별도의 임시 공간이 생성
  • Call by Reference(참조에 의한 호출)
    • 함수 호출 시 인자로 전달되는 변수의 레퍼런스를 전달(해당 변수를 가르킴)
    • 따라서 함수 안에서 인자의 값이 변경되면, 인자로 전달된 변수의 값도 함께 변경
  • Call by Value(값에 의한 호출)
    • 함수 호출 시 인자로 전달되는 변수의 값을 복사하여 함수의 인자로 전달
    • 복사된 인자는 함수 안에서 지역적으로 사용되는 local value의 특성을 갖음
    • 따라서 함수 안에서 인자의 값이 변경되어도, 외부의 변수의 값은 변경되지 않는다.
  • Java는 Call by Value이다.
    • 기본 자료형의 경우 해당 변수값을 복사해서 전달
    • 참조 자료형일 경우 해당 변수의 값이 레퍼런스이므로 그 레퍼런스를 복사형 전달
• Reference
  • [기술 면접 - WeareSoft]