[객체(1)] 객체 지향 언어, 절차 지향 언어, 클래스, 추상화, 캡슐화, 객체

📃 목차

📂 (1) 객체지향언어, 절차 지향 언어, 클래스, 추상화, 캡슐화

📂 (2) 클래스

📂 (3) package와 import

📂 (4) 필드

📂 (5) 생성자

📂 (6) 메소드

📂 (7) 객체 배열

📂 (8) 상속

📂 (9) 오버라이딩, 오버로딩

📂 (10) 다형성

 

📗 객체 지향 언어

 

💻 컴퓨터 프로그래밍을 하기 위한 언어는 크게 2가지로 나뉘어진다.

1. 절차 지향 언어
2. 객체 지향 언어

 

💻 절차 지향 언어란?

: 물이 위에서 아래로 흐르는 것 처럼 순차적으로 처리하는 것이 중요시되며, 프로그램 전체가 유기적으로 연결되도록 만든 프로그래밍 기법이다. 컴퓨터의 작업 처리 방식과 유사하기 때문에 객체지향언어보다 더 빨리 처리되어 시간적으로 유리하다. 

 

 

📍 객체 지향 언어가 등장하게 된 배경은?

: 절차 지향 언어로 프로그램을 짜기 위해서는 컴퓨터의 구조가 어떤지 프로세스가 어떻게 흘러가는지 이해하면서 컴퓨터의 입장에서 프로그램을 만들었다. 간단한 프로그램들은 해결할 수 있지만 복잡한 문제를 해결할 때는 굉장히 어렵게 프로그램을 구현해야했다. 어떻게 하면 사람들이 복잡한 프로그램을 쉽게 만들 수 있을까 하다가 사람이 현실을 인식하는 사고방식을 컴퓨터가 인식할 수 있다면 좀 더 쉽게 구현 가능하므로 객체 지향 언어가 나오게 되었다. 

 

 

💻 객체 지향 언어란?

: 프로그래밍에 필요한 데이터를 추상화시켜 상태와 행위를 가진 객체를 만들고 그 객체들의 유기적인 상호작용을 통해 로직을 구성하는 프로그래밍 방법이다. 사람은 현실을 객체와 객체간의 상호작용으로 인식한다고 볼 수 있다.

여기서 객체란, 눈에 보이는 것 뿐만 아니라 소리, 공기, 수학공식 같이 눈에 보이지 않는 무형적인 것들의 각각 독립적인 단위를 지칭한다. 현실 세계는 사물이나 개념처럼 독립되고 구분되는 각각의 객체로 이루어져 있으며, 발생하는 모든 사건들은 객체간의 상호작용이다. 이 개념을 컴퓨터로 옮겨 놓아 만들어낸 것이 객체 지향 언어이다.

 

 

📍 자바에서 객체(Object)란?

: 컴퓨터가 인식하게 클래스를 통한 new 연산자를 통해 메모리 영역에 생성한 것

사람의 사고방식이 이렇게 정의되어있는데 이제 이걸 컴퓨터가 이것을 인식시켜줘야한다. 컴퓨터가 인식한다는 것은 메모리 공간에 올려져야 된다는 것과 같다. 객체와 객체의 상호작용을 클래스라는 형태로 생성한 후, 가상현실세계 영역인 메모리 영역에 new 연산자를 통해서 올려주는 것이다.

 

 

📍 클래스

: 메모리 영역에 생성 할 객체를 찍어내는 설계도, 붕어빵 틀

: 객체의 특성에 대한 정의를 한 것으로 캡슐화를 통해 기능을 포함한 개념,

: 프로그램에 필요한 사물이나 개념의 공통 요소를 추상화(abstraction)하여 정의

ex) 회원, 자동차, 도서

 

클래스란, 객체를 정의해놓은 것이다. 객체는 클래스를 바탕으로 만들어진 결과물이다. 즉 클래스는 객체를 메모리 영역에 만들기 위한 설계도이다. 또한 객체의 특성에 대해 정의해놓은 것으로, 접근제한자를 통해서 객체의 외부에서 내부데이터의 접근을 통제하는 캡슐화개념이 포함된 것이고, 프로그램에 필요한 사물이나 개념의 공통요소를 추상화를 통해서 정의한 것을 말한다.

 

 

📍 추상화

: 객체에서 공통된 속성과 행위를 추출하는 것을 의미한다.

: 프로그램에서 필요한 공통점을 추출하고, 불필요한 공통점을 제거하는 과정

ex) 국가에서 국민 정보 관리용 프로그램을 만들려고 할 때, 프로그램에서 요구되는 "국민 한 사람"의 정보를 추상화한다면?

 

어떤 객체를 표현함에 있어서 그 모든 것을 표현하는 것이 아니라 일정 부분만 특징을 모아서 표현하는 것이다. 추상화를 하게 되면 목적을 위해 필요한 부분 만을 추상화하는 것이다. 문제 영역과 관점에 의존적이다. 문제의 목적과 기능에 따라 여러 추상화 모델이 생길 수 있다. 

 

 

🔹 추상화 예시

: 객체 지향 프로그래밍 언어를 사용해서 변수명(데이터 이름)과 자료형(데이터 타입) 정리

 

💻 추상화 과정을 코드로 표현해보는 실습

package kh.oop1.day01.exam;
public class People {
	String head;//머리
	String heart;//심장
	String eye;//눈
	String nose;//코
	String mouth;//입
	String name;//이름
	char gender;//성별
	double height;//키
	
	//생각한다
	public void think() {
		System.out.println("생각한다.");
	}
	//달린다
	public void run() {
		System.out.println("달린다.");
	}
	//잔다
	public void sleep() {
		System.out.println("잔다.");
	}
}

package kh.oop1.day01.exam;
public class ParkingManagement {
	String carNum;	//차량번호
	String inTime;	//입차일시
	String outTime;	//출차일시
	String parkingTime;	//주차시간
	int parkingFee;	//주차요금
	int discounts;	//할인내역
	String carType;	//차량구분(일반/등록)
	String carPicture;	//차량사진
	String paymentType;	//지불방법(현금/카드)
	
	//주차요금정산
	public void parkingPay(String parkingTime, int discounts) {
		System.out.println("주차요금정산 메소드");
	}
}

 

 

📍 캡슐화

: 추상화를 통해 정리된 데이터들과 기능을 클래스라는 하나의 캡슐로 묶어 관리하는 기법

: 클래스의 가장 중요한 목적인 데이터의 접근 제한을 원칙으로 하여 클래스 외부에서 데이터의 직접 접근을 막고, 대신 데이터를 처리하는 함수들을 클래스 내부에 작성하는 방법이다.

 

 

🔹 캡슐화의 특성

1. 추상화 단위가 된다.
2. 재사용 단위가 된다. 
3. 정보 은닉을 실현한다.

 

🔹 캡슐화 원칙

1. 클래스의 멤버 변수에 대한 접근 권한은 private을 원칙으로 한다.
2. 클래스의 멤버 변수에 대한 연산 처리를 목적으로 하는 함수들을 클래스 내부에 작성한다.
3. 멤버 함수는 클래스 밖에서 접근할 수 있도록 public으로 설정한다.

ex) 입금, 출금하는 Account 클래스

: 멤버 변수에 private을 걸어서 클래스 외부에서 멤버 변수에 직접적으로 접근하지 못하게 한다. (계좌번호나 비밀번호와 같은 값 변경 못하게 함) 대신 입금금액, 출금금액 등 사용자에게 보여줘도 되는 부분을 public 메소드로 만들어준다. 이 public 메소드를 통해서만 private메소드로 직접 접근이 가능하게 한다. 이를 캡슐화라고 한다.

 

 

💻 캡슐화 과정을 코드로 표현해보는 실습

package kh.oop1.day01.exam;

public class Pet {
	private String petType;//펫의 종류
	private String petName;//펫의 이름
	private int petAge;//펫의 나이
	
	//getter(펫의 종류를 가져오고 싶을 때)
	public String getPetType() {
		return petType;
	}
	
	public String getPetName() {
		return petName;
	}
	
	public int getPetAge() {
		return petAge;
	}
	
	//setter(펫의 종류 값을 수정하고 싶을 때)
	public void setPetType(String petType) {
		this.petType = petType;
	}
	
	public void setPetName(String petName) {
		this.petName = petName;
	}
	
	public void setPetAge(int petAge) {
		this.petAge = petAge;
	}
}

package kh.oop1.day01.run;

import kh.oop1.day01.exam.Pet;

public class Run {
	public static void main(String[] args) {
		Pet p = new Pet();
		p.getPetName();
	}
}

 

📍 객체 

: 현실에 존재하는 독립적이면서 하나로 취급되는 사물이나 개념으로 객체 지향 언어에서 객체의 개념은 클래스에 정의된 내용대로 메모리에 할당된 결과물(Object)

 

🔹 객체(Instance)의 할당

: new 연산자와 생성자를 사용하여 객체 생성 시 heap 메모리 공간에 서로 다른 자료형의 데이터가 연속으로 나열/할당된 객체 공간

 

package kh.oop1.day01.exam;

public class Pet {
	public static String petType;//펫의 종류 (클래스 변수)
	private String petName;//펫의 이름
	private int petAge;//펫의 나이
	
	// 생성자
	public Pet() {
		
	}
	
	
	// 매개변수가 있는 생성자
	public Pet(String petType, String petName, int petAge) {
		this.petType = petType;
		this.petName = petName;
		this.petAge = petAge;
	}
	
	
	//getter(펫의 종류를 가져오고 싶을 때)
	public String getPetType() {
		return petType;
	}
	
	public String getPetName() {
		return petName;
	}
	
	public int getPetAge() {
		return petAge;
	}
	
	//setter(펫의 종류 값을 수정하고 싶을 때)
	public void setPetType(String petType) {
		this.petType = petType;
	}
	
	public void setPetName(String petName) {
		this.petName = petName;
	}
	
	public void setPetAge(int petAge) {
		this.petAge = petAge;
	}
	
}

package kh.oop1.day01.run;

import kh.oop1.day01.exam.Pet;

public class Run {
	public static void main(String[] args) {
		//Pet p = new Pet();
		Pet p1 = new Pet("시베리안허스키", "미미", 1);
		Pet p2 = new Pet("푸들", "푸니" , 2);
		Pet p3 = new Pet("진돗개" , "장군" , 2);
		
		System.out.println("펫 종류 : " +p1.getPetType() +
				           "펫 이름 : " +p1.getPetName() +
				           "펫 나이 : " + p1.getPetAge());
		
		System.out.println("펫 종류 : " +p2.getPetType() +
		           "펫 이름 : " +p2.getPetName() +
		           "펫 나이 : " + p2.getPetAge());
		
		System.out.println("펫 종류 : " +p3.getPetType() +
		           "펫 이름 : " +p3.getPetName() +
		           "펫 나이 : " + p3.getPetAge());
	}
}
/*
펫 종류 : 시베리안허스키펫 이름 : 미미펫 나이 : 1
펫 종류 : 푸들펫 이름 : 푸니펫 나이 : 2
펫 종류 : 진돗개펫 이름 : 장군펫 나이 : 2
*/

 

 

---

💡 하나의 클래스를 만들고, 그 클래스 안에 여러개의 메소드를 만든다.

💡 그런 다음 new 연산자를 통해 여러개의 인스턴스 즉 객체들을 만들수있다

💡 setOprands 라는 메소드를 호출해서 원하는 인자 값을 넣어줄 수 있다. 

 

package test0531;

//클래스를 딱 한번만 정의하고, 여러개의 객체(인스턴스)를 생성해서 사용가능하다.
class Calculator {
	int left, right;
	
	public void setOprands (int a, int b) {
		this.left = a;
		this.right = b;
	}
	
	public void sum() {
		System.out.println(this.left+this.right);
	}
	
	public void avg() {
		System.out.println((this.left+this.right)/2);
	}
}


public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		Calculator c1 = new Calculator();
		c1.setOprands(3, 5);
		c1.sum();
		c1.avg();
		
		Calculator c2 = new Calculator();
		c2.setOprands(6, 7);
		c2.sum();
		c2.avg();
	}

}
/*
8
4
13
6
*/

 📌 this.left this.right 는 class Calculator 내부의 int left, right를 가리킨다.