[Java]07-2. 제어자, 다형성

2024-02-06 4 분 소요

제어자

제어자란?

클래스, 변수, 메서드의 선언부에 사용되어 부가적인 의미를 부여합니다.
제어자는 크게 접근 제어자와 그외의 제어자로 나뉩니다.
하나의 대상에 여러 개의 제어자를 조합해서 사용할 수 있으나, 접근제어자는 단 하나만 사용할 수 있습니다.

접근 제어자
public, protected, default, private
그 외
statice, final, abstract, native, transient, synchronized, volatile, strictfp

static - 클래스의 , 공통적인

static이 사용될 수 있는 곳 - 멤버변수, 메서드 , 초기화 블럭

제어자	대상	의미
static	멤버변수	- 모든 인스턴스에 공통적으로 사용되는 클래스변수가 됩니다. - 클래스변수는 인스턴스를 생성하지 않고도 사용 가능합니다. - 클래스가 메모리에 로드될 때 생성됩니다.
static	메서드	- 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능한 static 메서드가 됩니다. - static 메서드 내에서는 인스턴스 멤버들을 직접 사용할 수 없습니다.

class staticTest {
    static int width = 200;
    static int height = 120;
    
    static { //클래스 초기화 블럭
    	//static변수의 복잡한 초기화 수행
    }
    static int max(int a, int, b) {
        return a > b > a : b;
    }
}

final - 마지막의 변경될 수 없는

final이 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수

제어자	대상	의미
final	클래스	변경될 수 없는 클래스, 확장될 수 없는 클래스가 됩니다. 그래서 final로 지정된 클래스는 다른 클래스의 조상이 될수 없습니다.
final	메서드	변경 될 수 없는 메서드, fianl로 지정된 메서드는 오버라이딩을 통해 재정의 될 수 없습니다.
final	멤버변수	변수 앞에 final이 붙으면, 값을 변경할 수 없는 상수가 됩니다.
final	지역변수	변수 앞에 final이 붙으면, 값을 변경할 수 없는 상수가 됩니다.

**[참고]** 대표적인 final클래스로는 String과 Math가 있습니다.

생성자를 이용한 final 멤버변수 초기화

final이 붙은 변수는 상수이므로 보통은 선언과 초기화를 동시에 하지만 인스턴스마다 고정값을 갖는 인스턴스 변수의 경우 생성자에서 초기화합니다.

(카드의 무늬와 숫자는 한번 결정되면 바뀌지 않아야하는 경우)

abstract - 추상의, 미완성의

abstrct가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드

제어자	대상	의미
abstract	클래스	클래스 내에 추상 메서드가 선어되어 있음을 의미합니다.
abstract	메서드	선어부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 추상메서드임을 알립니다.

abstract class AbstractTest {//추상클래스
	abstract void move(); // 추상메서드
}

접근 제어자

멤버 또는 클래스에 사용되어 외부로부터의 접근을 제어합니다.

접근 제어자가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 멤버변수, 메서드, 생성자
parivete
- 같은 클래스 내에서만 접근이 가능
default
- 같은 패키지 내에서만 접근이 가능
protected
- 같은 패키지 내에서, 그리고 다른 패키지의 자손클래스에서 접근이 가능
public
- 접근 제한이 전혀 없음.

제어자	같은 클래스	같은 패키지	자손 클래스	전체
public
ptotected
default
private

접근 제어자를 이용한 캡슐화 ⭐

접근 제어자를 사용하는 이유

외부로부터 데이터를 보호하기 위해
외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는 부분을 감추기 위해

class Time {
    private int hour;
    private int minute;
    private int second;
    
    Time(int hour, int minute, int second) {
        setHour(hour);
        setMinute(minute);
        setSecond(second);
    }
    public int getHour() {
        return hour;
    }
    public int setHour(int hour) {
        if (hour < 0 || hhour >23) return;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Time t = new Time(12, 35, 30);
        //System.out.println(t.toString());
        System.out.println(t);
        //현재시간보다 1시간 후로 변경한다.
        t.setHour(t.getHour()+1);
        System.out.println(t);
    }
    public String toString() {
        return hour + ":" +minute + ":" + second;
    }
}

생성자의 접근 제어자

일반적으로 생성자의 접근 제어자는 클래스의 접근 제어자와 일치합니다.
생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있습니다.

제어자의 조합

대상	사용가능한 제어자
클래스	public, (default), final, abstract
메서드	모든 접근 제어자, final, abstract, static
멤버변수	모든 접근 제어자, final, static
지역변수	final

메서드에 static 과 abstact를 함께 사용할 수 없습니다.
- static메서드는 몸통(구현부)이 있는 메서드에서만 사용할 수 있기 때문입니다.
클래스에 abstract와 final을 동시에 사용할 수 없습니다.
- 클래스에 사용되는 final은 클래스를 확장할 수 없다는 의미이고, abstract는 상속을 통해서 완성되어야 한다는 의미이므로 서로 모순되기 때문입니다.
abstract메서드의 접근제어자가 private일 수 없습니다.
- abstract메서드는 자손클래스에서 구현해주어야하는데 접근 제어자가 private이면, 자손클래스에서 접근할 수 ㅇ벗기 때문입니다.
메서드에 private과 final을 같이 사용할 필요는 없습니다.
- 접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩될 수 없기 때문입니다. 이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분합니다.

다형성

다형성이란?

여러 가지 형태를 가질 수 있는 능력을 말합니다.

하나의 참조변수로 여러 타입의 객체를 참조할 수 있는 것으로 조상타입의 참조변수로 자손타입의 객체를 다룰 수 있는 것이 다형성입니다.

class TV {
    boolean power;
    int channel;
    
    void power() {
        power =! power;
    }
    void channelUp() {
        ++channel;
    }
    void channelDown() {
        --channel;
    }
    class CaptionTV extends TV {
        String text; //캡션 내용
        void caption() { /* 내용 생략 */
            
         }
    }
}

조상타입의 참조변수로 자손타입의 인스턴스를 참조할 수 있지만, 반대로 자손타입의 참조변수로 조상타입의 인스턴스를 참조할 수는 없습니다.

참조변수의 형변환

서로 상속관계에 있는 타입간의 형변환만 가능합니다.
자손 타입에서 조상타입으로 형변환하는 경우, 형변환 생략가능합니다.

자손타입 -> 조상타입(Up-casting) : 형변환 생략가능
자손타입 <- 조상타입(Down-casting) : 형변환 생략불가

instanceof 연산자

참조변수가 참조하는 이스턴스의 실제 타입을 체크하는데 사용
이항연산자이며 피연산자는 판조형 변수와 타입. 연산결과는 true, false
instanceof의 연산결과가 true이면, 해당 타입으로 형변환이 가능합니다.

참조변수와 인스턴스변수의 연결

멤버변수가 중복정의된 경우. 참조변수의 타입에 따라 연결되는 멤버변수가 달라집니다.

참조변수타입에 영향받음
메서드가 중복정의된 경우, 참조변수의 타입에 관계없이 항상 실제 인스턴스의 타입에 정의된 메서드가호출됩니다.

참조변수 차입에 영향받지 않음

매개변수의 다형성

참조형 매개변수는 메서드 호출시, 자신과 같은 타입 또는 자손타입의 인스턴스를 넘겨줄 수 있습니다.

여러 종류의 객체를 하나의 배열로 다루기

조상타입의 배열에 자손들이 객체를 담을 수 있습니다.

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