[Do it! 자바 프로그래밍 입문] 11 기본클래스

Object 클래스
String, Wrapper, Class 클래스

Object 클래스

모든 클래스의 최상위 클래스

java.lang.Object 클래스

모든 클래스는 Object 클래스에서 상속 받음

모든 클래스는 Object 클래스의 메서드를 사용할 수 있음

모든 클래스는 Object 클래스의 메서드 중 일부는 재정의 할 수 있음(final로 선언될 메서드는 재정의 할 수 없음)

컴파일러가 extends Object를 추가함

메서드	설명
String toString()	객체를 문자열로 표현하여 반환합니다. 재정의하여 객체에 대한 설명이나 특정 멤버 변수 값을 반환합니다.
boolean equals(Object obj)	두 인스턴스가 동일한지 여부를 반환합니다. 재정의하여 논리적으로 동일한 인스턴스임을 정의할 수 있습니다.
int hashCode()	객체의 해시 코드 값을 반환합니다.
Objcet clone()	객체를 복제하여 동일한 멤버 변수 값을 가진 새로운 인스턴스를 생성합니다.
Class getClass()	객체의 Class 클래스를 반환합니다.
void finalize(0	인스턴스가 힙 메모리에서 제거될 때 가비지 컬렉터(GC)에 의해 호출되는 메서드입니다. 네트워크 연결 해제, 열려 있는 파일 스트링 해제 등을 구현합니다.
void wait()	멀티스레드 프로그램에서 사용하는 메서드입니다. 스레드를 '기다리는 상태(non runnable)'로 만듭니다.
void notify()	wait() 메서드에 의해 기다리고 있는 스레드(non runnable 상태)를 실행 가능한 상태(runnable)로 가져옵니다.

java.lang 패키지

프로그래밍 시 import 하지 않아도 자동으로 import 됨

import java.lang.*; 문장이 추가됨

많이 사용하는 기본 클래스들이 속한 패키지

String, Integer, System 등

 

toString() 메서드

Object 클래스의 메서드

getClass().getName() + '@' + Integer.toHexString(hashCode())

객체의 정보를 String으로 바꾸어서 사용할 때 많이 쓰임

String이나 Integer 클래스에는 이미 재정의 되어 있음

String 은 문자열 반환

Integer는 정수 값 반환

 

String과 Integer의 toString() 메서드

toString() 메서드가 재정의 되어 있음

String은 문자열 반환

Integer는 정수 값 반환

String str = new String("test");
System.out.println(str); // test
Integer i1 = new Integer(100);
System.out.println(i1); // 100;

equals() 메서드 

두 인스턴스의 주소 값을 비교하여 true/false를 반환

재정의하여 두 인스턴스가 논리적으로 동일함의 여부를 반환

같은 학번의 학생인 경우 여러 인스턴스의 주소 값은 다르지만, 같은 학생으로 처리해야 학점이나 정보 산출에 문제가 생기지 않으므로 이런 경우 equals() 메서드를 재정의 함

Student studentLee = new Student(100, "이상원");
Student studentLee2 = studentLee; // 주소복사

equals() 메서드 재정의 하기

class Student {
...
@Override
public boolean equals(Object obj) {
    if(obj instanceof Student) {
        Student std = (Student)obj;
        if(this.studentId == std.studentId)
        return true;
    else return false;
    }
    return false;
}
}

String과 Integer의 equals() 메서드

String은 같은 문자열의 경우 true를 반환

Integer는 정수 값이 같은 경우 true를 반환

public class StringEquals {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = new String("abc");
        String str2 = new String("abc");
        
        System.out.println(str1 == str2); // 두 인스턴스 주소 값이 같은지 비교하여 출력
        System.out.println(str.equals(str2)); // String 클래스의 equals() 메서드 사용. 두 인스턴스의 문자열 값이 같은지 비교하여 출력
        
        Integer i1 = new Integer(100);
        Integer i2 = new Integer(100);
        
        System.out.println(i1 == i2); // 두 인스턴스 주소 값이 같은지 비교하여 출력
        System.out.println(i1.equals(i2)); // Integer 클래스의 equals() 메서드 사용. 두 인스턴스의 정수 값이 같은지 비교하여 출력

hashCode() 메서드

hash : 정보를 저장, 검색하기 위해 사용하는 자료구조

자료의 특정 값(키 값)에 대해 저장 위치를 반환해주는 해시 함수를 사용함

index = hash(key) // index 저장 위치, hash 해시 함수, (key) 객체 정보

해시 함수는 어떤 정보인가에 따라 다르게 구현됨

hashCode() 메서드는 인스턴스의 저장 주소를 반환함

힙 메모리에 인스턴스가 저장되는 방식이 hash

hashCode()의 반환 값 : 자바 가상 머신이 저장한 인스턴스의 주소 값을 10진수로 나타냄

서로 다른 메모리의 두 인스턴스가 같다면??

재정의 된 equals() 메서드의 값이 true

동일한 hashCode() 반환 값을 가져야 함

논리적으로 동일함을 위해 equals() 메서드를 재정의 하였다면 hashCode() 메서드로 재정의 하여 동일한 값이 반환되도록 함

String 클래스 : 동일한 문자열 인스턴스에 대해 동일한 정수가 반환됨

Integer 클래스 : 동일한 정수 값의 인스턴스에 대해 같은 정수 값이 반환됨

 

String과 Integer의 hashCode() 메서드

public class HashCodeTest {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = new String("abc");
        String str2 = new String("abc:);
        
        System.out.println(str1.hashCode());
        System.out.println(str2.hashCode()); 
        // abc 문자열의 해시 코드 값 출력
        
        Integer i1 = new Integer(100);
        Integer i2 = new Integer(100);
        
        System.out.println(i1.hashCode());
        System.out.println(i2.hashCode());
        // Integer(100)의 해시 코드 값 출력
    }
}

clone() 메서드

객체의 원본을 복제하는데 사용하는 메서드

원본을 유지해 놓고 복사본을 사용할 때

기본 틀(prototype)을 두고 복잡한 생성과정을 반복하지 않고 복제

clone() 메서드를 사용하면 객체의 정보(멤버 변수 값)가 같은 인스턴스가 또 생성되는 것이므로 객체 지향 프로그램의 정보은닉, 객체 보호의 관점에서 위배될 수 있음

객체의 clone() 메서드 사용을 허용한다는 의미로 cloneable 인터페이스를 명시해 줌

class Circle implements Cloneable{ // 객체를 복제해도 된다는 의미로 Cloneable 인터페이스를 함께 선언
    Point point;
    int radius;
}

clone() 메서드 재정의 하기

class Circle implements Cloneable {
    Point point;
    int radius;
    
    Circle(int x, int y, int radius) {
        this.radius = radius;
        point = new Point(x, y)
    {
    
    public String toString() {
        return "원점은 " + point + "이고, " + "반지름은 " + radius + "입니다.";
   	}
    
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException{ // clone() 메서드를 사용할 때 발생할 수 있는 오류를 예외 처리함
        return super.clone();
    }
}

String, Wrapper, Class 클래스

String 클래스

String을 선언하는 두 가지 방법

String str1 = new String("abc"); // 생성자의 매개변수로 문자열 생성
String str2 = "test"; // 문자열 상수를 가리키는 방식

힙 메모리에 인스턴스로 생성되는 경우와 상수 풀(constant pool)에 있는 주소를 참조하는 방법 두 가지

 

String 클래스로 문자열 연결

한번 생성된 String 값(문자열)은 불변(immutable)

두 개의 문자열을 연결하면 새로운 인스턴스가 생성됨

문자열 연결을 계속하면 메모리에 gabage가 많이 생길 수 있음

String javaStr = new String("java");
String androidStr = new String("android");
System.out.println(javaStr);
System.out.println("처음 문자열 주소 값: " + System.identityHashCode(javaStr));

javaStr = javaStr.concat(androidStr);
// 문자열 javaStr와 문자열 android를 연결하여 javaStr에 대입

StringBuilder, StringBuffer 사용하기

내부적으로 가변적인 char[] 배열을 가지고 있는 클래스

문자열을 여러 번 연결하거나 변경할 때 사용하면 유용함

매번 새로 생성하지 않고 기존 배열을 변경하므로 gabage가 생기지 않음

StringBuffer는 멀티 스레드 프로그래밍에서 동기화(sybchronization)를 보장

단일 스레드 프로그램에서는 StringBuilder를 사용하기를 권장

toString() 메서드로 String 반환

 

Wrapper 클래스

기본 자료형(primitive data type)에 대한 클래스

기본형	Wrapper 클래스
boolean	Boolean
byte	Byte
char	Character
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double

오토 박싱(auto boxing)과 언박싱(unboxing)

Integer는 객체이고, int는 4바이트 기본 자료형임

두 개의 자료를 같이 연산할 때 자동으로 변환이 일어남

Integer num1 = new Integer(100);
int num2 = 200;
int sum = num + num2; // num이 num.inValue()로 변환(언박싱)
Iteger num3 = num2; // num2이 Integer.valueOf(num2)로 변환(오토박싱)

Class 클래스

자바의 모든 클래스와 인터페이스는 컴파일 후 class 파일로 생성됨

class 파일에는 객체의 정보(멤버 변수, 메서드, 생성자 등)가 포함되어 있음

Class 클래스는 컴파일된 class 파일에서 객체의 정보를 가져올 수 있음

 

Class 클래스 오기

1. Object 클래스의 getClass() 메서드 사용하기

String s = new String();
Class c = s.getClass(); // getClass() 메서드의 반환형은 Class

2. 클래스 파일 이름을 Class 변수에 직접 대입하기

Class c = String.Class;

3. Class.forName("클래스 이름") 메서드 사용하기

Class c = Class.forName("java.lang.String");

Class 클래스로 정보 가져오기

reflection 프로그래밍 : Class 클래스를 이용하여 클래스의 정보(생성자, 멤버변수, 메서드)를 가져오고 이를 활용하며 인스턴스를 생성하고, 메서드를 호출하는 등의 프로그래밍 방식

로컬 메모리에 객체가 없어서 객체의 데이터 타입을 직접 알 수 없는 경우(원격에 객체가 있는 경우 등) 객체 정보만을 이용하여 프로그래밍할 수 있음

Constructor, Method, Filed 등 java.lang.reflect 패키지에 있는 클래스들을 활용하여 프로그래밍

일반적으로 자료형을 알 수 있는 경우에는 사용하지 않음

 

Class.forName() 메서드로 동적 로딩 하기

동적 로딩이란? 컴파일 시에 데이터 타입이 모두 biding 되어 자료형이 로딩되는 것(static loding)이 아니라 실행 중에 데이터 타입을 알고 binding 되는 방식

프로그래밍 할 때는 어떤 클래스를 사용할지 모를 때 변수로 처리하고 실행될 때 해당 변수에 대입된 값의 클래스가 실행될 수 있도록 class 클래스에서 제공하는 static 메서드

실행 시에 로딩되므로 경우에 따라 다른 클래스가 사용될 수 있어 유용함

컴파일 타임에 체크할 수 없으므로 해당 문자열에 대한 클래스가 없는 경우 예외(ClassNotFoundException)가 발생할 수 있음

String className = "classex.Person"
Class pClass = Class.forName(className);