[Java] 클래스 생성과 인스턴스 생성

 

남궁성님의 Java의 정석(3rd Edition)을 보고 정리한 글입니다.

 

1. 클래스 생성과 구성

 

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클래스는 인스턴스를 생성하기 위한 설계도이다. 

클래스는 크게 변수 + 메서드로 구성된다.

 

a. 변수란?

• 변수는 쉽게 말해서 데이터(Value / Refernce)를 저장할 수 있는 저장공간이다. 
• 변수는 선언위치에 따라 클래스 변수, 인스턴스 변수, 지역 변수로 나눌 수 있고, 이에 따라 사용가능한 스코프(영역)에 차이가 있다.

 

변수선언 예시

class Variables {
    int iv; // 인스턴스 변수
    static int cv; // 클래스 변수

    void method() {
        int lv = 0; // 지역 변수(메서드 내부에서만 사용)
    }
}

public static void main(String args[]) {

        Variables variables = new Variables();

        variables.iv = 2; // 인스턴스 변수

        variables.cv = 4; // 클래스 변수(권장x)
        Variables.cv = 3; // 클래스 변수
}

 

 

클래스 변수 / 인스턴스 변수 / 지역 변수

변수의 종류	선언 위치	생성시기	소멸시기
클래스 변수	클래스 영역	클래스가 메모리에 올라갈 때	프로그램이 종료될 때
인스턴스 변수	클래스 영역	인스턴스 생성시	참조변수가 없을 때 가비지 컬렉터에 의해 자동 제거
지역 변수	메서드 영역	변수 선언문 수행시	메서드 종료될 때

• 클래스 변수는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.
• 멤버 변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것을 클래스 변수로 사용한다

 

b. 메서드란?

• 어떤 특정 작업을 수행하기 위한 명령문의 집합이다.  
• 어떤 값을 입력 받아서 처리하고 그 결과를 돌려준다. (입력받는 값이 없을 수도 있고 결과를 돌려주지 않을 수도 있다.)
• 메서드를 사용하면 재사용성, 중복 코드 제거, 구조화에 이점을 가져올 수 있다.

메서드 선언 방법 및사용 예시 

// 메서드 정의하는 방법
반환타입 메서드명 (매개변수 선언) {
		int result = x + y;

		return result; // 결과 반환
}

// 메서드 정의 예시
// 반환타입이 없으면 void
int add (int x, int y) {
        int result = x + y;

        return result;
}

// 메서드 호출하는 방법
메서드명(인자);

// 메서드 호출 예시
int result = add(3, 5);

 

 

매개변수와 인자

• 매개변수는 메서드가 작업을 수행하는데 필요한 값들(입력)을 제공받기 위한 것이다.
• 인자는 메서드를 호출할 때 괄호( ) 안에 지정해준 값들이다.
• 인자의 개수와 타입, 순서는 호출 메서드에 선언된 매개변수와 일치해야 한다.

 

return 문

• 현재 실행 중인 메서드를 종료하고 호출한 메서드로 돌아간다.
• 반환타입이 없는 경우(void)를 제외하면 모드 return문이 있어야 한다.
• void에서도 return문을 만나면 즉시 메서드를 종료하고 호출한 메서드로 돌아간다.

 

 

메서드는 static 여부에 따라 클래스 메서드와 인스턴스 메서드로 구분할 수 있다.

 

 

클래스 메서드와 인스턴스 메서드

• static 멤버들은 인스턴스 멤버들을 참조할 수 없다.
  • static 메서드는 프로그램 종료시까지 어디서 사용할 수 있지만, 인스턴스도 생성되지 않았는데, 인스턴스 멤버를 참조하는 것 자체가 성립될 수 없다. 

 

클래스 메서드와 인스턴스 메서드 사용 예시

class TestClass {
    static int cv;
    int iv;
		
    void instanceMethod1() {}
    static void staticMethod1() {}
    
    void instanceMethod2() {
        instanceMethod1();
        staticMethod1();
    }
    
    static void staticMethod2() {
        staticMethod1();
        instanceMethod1(); // 에러(인스턴스 메서드를 호출할 수 없다.)

        System.out.println(cv);
        System.out.println(iv); // 에러(인스턴스 변수를 사용할 수 없다.)
    }
}

 

 

2. 인스턴스 생성과 사용

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인스턴스는 클래스를(설계도) 기반으로 실제 메모리상에 로딩된다. 

인스턴스를 생성할 때 new 키워드를 사용하면 된다. 

 

인스턴스 생성 방법: 클래스명 참조변수명 = new 클래스명();

 

인스턴스 생성과 사용 예시

class TvTest { 
	public static void main(String args[]) {
		Tv t1 = new Tv();  // Tv 인스턴스 생성
		Tv t2 = new Tv();  // Tv 인스턴스 생성 
        
		System.out.println("t1의 channel값은 " + t1.channel + "입니다.");
		System.out.println("t2의 channel값은 " + t2.channel + "입니다.");

		t1.channel = 7;    // channel 값을 7으로 한다.
		System.out.println("t1의 channel값을 7로 변경하였습니다.");

		System.out.println("t1의 channel값은 " + t1.channel + "입니다.");
		System.out.println("t2의 channel값은 " + t2.channel + "입니다.");
	}
}

class Tv { 
	// Tv의 속성(멤버변수)   
	String color;           // 색상 
	boolean power;         	// 전원상태(on/off) 
	int channel;           	// 채널 

	// Tv의 기능(메서드) 
	void power()   { power = !power; }  // TV를 켜거나 끄는 기능을 하는 메서드  
	void channelUp()   {  ++channel; }  // TV의 채널을 높이는 기능을 하는 메서드 
	void channelDown() { --channel; }   // TV의 채널을 낮추는 기능을 하는 메서드  
}

실행결과
t1의 channel값은 0입니다.
t2의 channel값은 0입니다.
t1의 channel값을 7로 변경하였습니다.
t1의 channel값은 7입니다.
t2의 channel값은 0입니다.

• 인스턴스는 참조변수를 통해서만 다룰 수 있으며, 참조변수의 타입은 인스턴스의 타입과 일치해야 한다.

 

객체 배열

• 객체를 배열 형태로 다룰 수 있다. 예제를 통해서 보여주겠다.

class TvTest {
    public static void main(String args[]) {
        Tv[] tvArr = new Tv[3]; // 길이가 3인 Tv 객체 배열

        // Tv 객체를 생성해서 Tv객체 배열의 각 요소에 저장
        for (int i = 0; i < tvArr.length; i++) {
            tvArr[i] = new Tv();
            tvArr[i].channel = i + 10;
        }
    }
}

 

 

지금까지 클래스, 객체, 인스턴스에 대해서 정리하고, 클래스와 인스턴스를 생성해서 사용하는 방법에 대해서 정리해보았다.