[Java] 2-01 - 객체지향 핵심 개념

1. 객체지향 개념

1. 객체지향의 개념

• 1960년 말, 소프트웨어 위기론의 등장
• hw 발전 속도를 sw가 따라가지 못함
• 하드웨어처럼 모듈화되어 재사용, 유지보수가 용이하게끔 객체지향 개발론 대두

절차지향

• 실행되는 순서가 위에서부터 아래로 순차적으로 진행되는 형태
• 함수 : 자주 사용되는 특정 코드를 하나의 모듈(묶음)으로 묶어두어
  • 프로그래머가 사용하고 싶을 때마다 호출하여 코드가 실행되게 함
  • 그러나, 데이터와 함수 간에 유기적인 관계성을 갖지 못함

객체지향

• 보다 높은 유지보수 유지가 가능해짐
• 객체와 갹체 간 자유로운 데이터 이동이 가능해짐
• 변수, 메소드 in 객체

 

2. 객체, 클래스, 인스턴스

1. 객체 (Object)
   • 현실 세계에 존재하는 유무형의 모든 것, 사람들이 의미를 부여하고 분류하는 논리적인 단위
   • ex) 자동차라는 객체
   • 정적인 요소 : 변수 (Variable)
   • 동적인 요소 : Method

2. 클래스 (Class)

   • 현실 세계의 객체를 컴퓨터 메모리에 생성할 수 있는 템플릿, 자바 응용 프로그램을 구성하는 가장
   • ex) class Car

3. 인스턴스 (Instance)

   • 객체가 컴퓨터 메모리에 올라간 것, 메모리 상의 객체
   • ex) Blue Car, Red Car, Orange Car
   • 다양한 자동차 인스턴스를 메모리에 생성 가능
   • 편의상 생성된 인스턴스와 객체를 동일한 용어로 이해할 수 있다.

// Car.java
public class Car {

    // 멤버 변수 선언 - 객체의 속성을 나타냄
    String name;
    int currentSpeed;
    int currentGear;

    // 메서드 선언 - 변수를 이용하여 구체적인 행위를 제공
    void strartEngine() {
        System.out.println("-> " + name + "의 시동을 켠다.");
        currentSpeed = 1;
    }

    void changeGear(int gear) {
        System.out.println("-> 기어를" + gear + "단으로 변경한다.");
        currentGear = gear;
    }

    int getCurrentSpeed() {
        currentSpeed = currentSpeed + (currentGear * 10);
        return currentSpeed;
    }

    void stopEngine() {
        System.out.println("-> " + name + "의 시동을 끈다.");
        currentSpeed = 0;
        currentGear = 0;
    }

    String getCurrentState() {
        return name + "의 현재 속도 : " + getCurrentSpeed();
    }
}

// CarTest.java

public class CarTest {

    public static void main(String[] args) {
        // Car 객체 (Instance) 생성
        Car myCar = new Car();

        // 초기 값 설정
        myCar.name = "Red";
        myCar.currentGear = 0;
        myCar.currentSpeed = 0;

        // 메서드 호출
        myCar.strartEngine();
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

        myCar.changeGear(2);
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

        myCar.changeGear(3);
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

        myCar.stopEngine();
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

//        -> Red의 시동을 켠다.
//        Red의 현재 속도 : 1
//        -> 기어를2단으로 변경한다.
//        Red의 현재 속도 : 21
//        -> 기어를3단으로 변경한다.
//        Red의 현재 속도 : 51
//        -> Red의 시동을 끈다.
//        Red의 현재 속도 : 0
    }
}

 

2. 객체지향 언어의 주요 개념

1. 상속과 다형성

상속 (Inheritance)

• 코드의 재사용성을 높인다.
• 상속을 통해 객체들 사이의 계층 구조를 이룰 수 있다.
  • 상위 형태로 갈 수록 일반화, 보편화 <=> 특수화

// Taxi.java
public class Taxi extends Car {

    int fare; // 요금
    boolean passengerYn; // 승객 유무
}

// CarTest.java
public class CarTest {

    public static void main(String[] args) {        
        // Car 객체 (Instance) 생성
        Taxi myTaxi = new Taxi();

        // 초기 값 설정
        myTaxi.name = "대현 운수 308";
        myTaxi.currentGear = 2;
        myTaxi.fare = 3400;
        myTaxi.passengerYn = true;
        System.out.println(myTaxi.getCurrentState());
        // 대현 운수 308의 현재 속도 : 20
    }
}

 

상속의 논리적 관계

• 부모 클래스 - 자식 클래스의 관계가 논리적으로 일반화, 특별화 관계 IS-A에 있어야 한다.

상속의 종류

• 클래스의 상속은 1 하위 클래스 -> 1 상위 클래스인 단일 상속이 일반적
• 두 개 이상의 상위 클래스를 갖는 다중 상속 (Multiple Inheritance)
• 자바는 단일 상속만을 지원

 

다형성 (Polymorphism)

• one interface, multiple implementation
• 하나의 인터페이스를 이용해 서로 다른 구현을 제공한다.
• 다형성은 메서드 오버로딩과 메서드 오버라이딩을 통해 지원된다.

Overloading

• 한 클래스 안에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의
• 인자의 개수느 유형을 다르게

Overriding

• 상속 관계에 있는 하위 클래스가 상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 재정의하는 것
• 재정의된 메서드가 선언된 형태는 상위 클래스에서 선언된 것과 같음

 

2. 추상화, 캡슐화, 정보 은닉, 메시지

추상화 (Abstraction)

• 구체적인 사실들을 일반화시켜 기술하는 것
• 현실 세계에 존재하는 다양한 객체들의 공통된 특성을 모아 일반화해 놓는 것
  • 클래스 정의에 중요한 역할
• 비행기, 자동차, 열차, 배 등 운송수단의 동일한 특징 - 화물이나 승객을 운반한다
  • 이를 운송수단이라는 클래스로 정의한다.

 

캡슐화 (Encapsulation)

• 변수와 메소드을 하나의 추상화된 클래스로 묶는 과정
  • 변수와 메서드를 하나로 묶어 독립적으로 동작하지 않도록 한다.
• 객체가 제공하는 메서드를 통해 객체를 이용하고, 데이터가 실제로 어떻게 처리되는지 알 필요가 없음

 

정보 은닉 (Information Hiding)

• 객체지향 언어에서는 캡슐화된 변수나 메서드를 선택적으로 공개 (Public)하거나 숨길 수 있음 (Private)

// Car.java
public class Car {

    // 멤버 변수 선언 
    public String name; 
    private int currentSpeed;
    public int currentGear;

    // 메서드 선언 
    public void strartEngine() {
        System.out.println("-> " + name + "의 시동을 켠다.");
        currentSpeed = 1;
    }

    public void changeGear(int gear) {
        System.out.println("-> 기어를" + gear + "단으로 변경한다.");
        currentGear = gear;
    }

    private int getCurrentSpeed() {
        currentSpeed = currentSpeed + (currentGear * 10);
        return currentSpeed;
    }

    public void stopEngine() {
        System.out.println("-> " + name + "의 시동을 끈다.");
        currentSpeed = 0;
        currentGear = 0;
    }

    public String getCurrentState() {
        return name + "의 현재 속도 : " + getCurrentSpeed();
    }
}

 

메시지 (Message)

• 객체 간에 서로 통신하는 방법

• 객체 간에 메시지를 주고받기 때문에 여러 객체는 동일한 프로세스를 가질 필요 없다.

• 서로 메시지를 주고받는 데 객체가 존재하는 위치는 제약이 되지 않음.

• 메시지를 전달할 대상 객체인 car, 전달할 메시지인 changeGear(), 메시지를 통해 전달하고 싶은 부과 정보가 있다면 해당 정보인 lowerGear

  • 홍길동의 자동차 객체 : car <-- car.changeGear(lowerGear)--- 홍길동: Hong

// Driver.java
public class Driver {
    String name;

    void driving() {
        Car myCar = new Car();

        myCar.name = "Red";
        myCar.currentGear = 0;
        myCar.currentSpeed = 0;

        // 메서드 호출
        myCar.strartEngine();
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

        myCar.changeGear(2);
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

        myCar.changeGear(3);
        System.out.println(myCar.getCurrentState());

        myCar.stopEngine();
        System.out.println(myCar.getCurrentState());
    }
}

// CarTest.java
public class CarTest {

    public static void main(String[] args) {

        // 운전자 객체 생성
        Driver kim = new Driver();
        kim.name = "성나정";

        System.out.println(kim.name + "이 운전합니다.");
        kim.driving();

//        성나정이 운전합니다.
//        -> Red의 시동을 켠다.
//        Red의 현재 속도 : 1
//        -> 기어를2단으로 변경한다.
//        Red의 현재 속도 : 21
//        -> 기어를3단으로 변경한다.
//        Red의 현재 속도 : 51
//        -> Red의 시동을 끈다.
//        Red의 현재 속도 : 0
    }
}

 

출처 - swexpertacademy.com/