[Java] 제어자 (static, final, abstract)

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접근제어자: public / protected / default / private
static	클래스 초기화 블럭{}	메서드	멤버변수
final	클래스: 조상이 될 수 없는 제일 마지막	메서드: 오버라이딩x, 재정의x	멤버변수, 지역변수: 상수
abstract	클래스: 추상클래스 선언	메서드: 추상메서드이다

static (정적 제한자)

변수, 메서드에 적용되는 자바의 키워드 (생성자에는 사용 X)
해당 클래스의 객체 없이도 참조 가능
static 붙으면 (new를 안 붙여도) 메모리에 알아서 생성해서 만들어줌 → 직접 1개 만들어줌(이건 고정)
인스턴스 변수 = 멤버변수를 안쓸 때 붙음
static { } (static 메서드, 정적 초기화자) 안에는 static 변수만 사용, static 메서드만 호출 가능
즉 static 블록에서 non-static 멤버를 객체 생성 없이 직접 참조할 수 없음
static 제한자는 this를 가질 수 없음 (지정된 변수와 메서드를 객체와 무관하게 만들어주기 때문)
non-static 메서드로 재정의(Overriding) 될 수 없음
method override도 static의 개념으로 들어가야함 / 따로 따로 별개다
대표적인 static 메서드는 애플리케이션의 main() 메서드입니다. / 어떤 클래스에 있던지 상관 x

static initializer (정적 초기화자)

static에 단순히 블록({ })을 사용한 경우
static 변수를 초기화하는 역할, 클래스가 로딩될 때 main() 메서드가 있더라도 그보다 앞서 딱 한 번 실행
일반변수를 사용하지 않고, 범용성있게 사용할 메서드는 static을 붙이면 좋음

[암기 필수] static이 갖는 의미

1. static멤버는 객체 생성 없이 클래스명.이름 으로 참조 가능하다

2. static변수는 객체간 값의 공유의 의미

3. static메서드는 같은 static멤버만 참조가능하다. 클래스명.이름 으로 참조

static 변수

class에서 값을 공유하는 변수가 됨 ex) 계산기의 pi
- 객체 1000개를 만들어도 a값은 같음
(객체 생성 없이) 클래스 이름만으로 참조가 가능

static 메서드

클래스의 객체 생성 없이도 참조가 가능
주의해야 할 사항
static 메서드에서는 static 메서드를 바로 사용 가능 (끼리끼리 논다)
static 메서드 안에서는 non-static(일반) 멤버를 객체 생성 없이 직접 참조할 수 없음
static 메서드 호출했어도 객체가 생성되었다는 보장이 없으므로 객체 생성없이 일반 멤버 변수 사용 불가

static initializer (정적 초기화자) - 쓸일 없음

static {
반드시 한번만 실행되어야 할 로직
} - 딱 1번 사용

Singleton Design Pattern (싱글톤 패턴) - 수정

자동으로 해 줌

어떤 클래스의 객체는 오직 하나임을 보장, 이 객체에 접근할 수 있는 전역적인 접촉점을 제공하는 패턴
클래스 객체를 유일하게 하나만 생성하여 모든 곳에서 하나의 객체에 접근하게 하여, 전역의 개념으로 객체 사용 가능
객체의 생성을 제한하기 위해 사용 (자바를 이용한 프로그래밍에서 사용됨)

final

클래스, 메서드, 변수에 적용, abstract와 동시에 사용될 수 없음
final 클래스: 상속 X = 서브클래스를 가질 수 없음
final 메서드: 재정의(overriding) X
final 변수: 값을 변경 X
접근제어자 다음에 위치

final 클래스

클래스 선언 시 final을 사용하면 그 클래스는 상속 불가능
자식 클래스를 가질 수 없고, 오직 외부에서 객체 생성을 통해서만 사용 가능
대표 예시 - String 클래스 / 사용자가 임의로 String 클래스를 상속받아 메서드를 재정의하는 것을 방지

final 메서드

자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 재정의(오버라이딩)하지 못하게 함
클래스에 final 붙지 않는 한 상속은 가능 = 자식 클래스에서 final 메서드의 참조는 가능
자식 클래스에서 반드시 부모의 메서드를 기능의 변경없이 사용하도록 강요할 경우에 final 메서드를 선언

final 변수

값을 할당하면 그 값을 변경할 수 없음
선언시에 초기화 or 생성자를 통하여 초기화해야 함

static final (상수)

상수(constant): 불변의 값을 저장하는 필드
객체마다 저장할 필요가 없는 공용성 有
여러가지 값으로 초기화될 수 없기 때문에 static과 final 제한자를 동시에 붙여 선언합
상수 이름은 모두 대문자로 작성하는 것이 관례입니다. 연결된 단어라면 (_)로 단어들을 연결
ex) public static final long VERSION = 1L

 final은 변수의 값이 변하지 않고
 static은 새로운 메모리에 할당하지 않고 한 메모리에 계속 재사용하겠다

(public/private) static final TYPE NAME = VALUE;
TYPE: 변수의 타입
NAME: 보통 대문자와 _로 구성
VALUE: 상수 값

참고로 변수는 final로 선언되면 값을 바꿀수없지만, 객체의 경우 다른 객체를 가리킬수 없는거지 값은 바뀔수 있음

예를 들어

public static final Point ORIGIN = new Point(0,0);

public static void main(String[] args){

    ORIGIN.x = 3;

}

이경우 ORIGIN.x=3은 정상적으로 동작해서 point의 값을 (3,0)이 됨 - 출처: #ashcode

abstract (추상)

↔ final

abstract 클래스

메서드들의 이름을 통일한 목적
new 키워드 사용 불가 = 객체 못 만듦
상속을 통해서만 자식 클래스로 구체화 = 다형성 사용
일반클래스와 마찬가지로 멤버변수, 생성자, 메서드를 선언
new를 사용하여 직접 생성자를 호출할 수는 없지만,
자식 객체가 생성될 때 super()를 호출하여 추상 클래스 객체를 생성하므로 추상 클래스도 생성자가 반드시 필요

abstract 메서드 = { }가 없는 메서드

반드시 추상 클래스가 있어야 함, 반드시 그 안에서만 선언
자식클래스가 반드시 실행 내용을 채우도록 강요 (= 오버라이딩을 하도록 하는 경우)하고 싶은 메서드가 있을 때 선언
자식클래스에서 반드시 추상메서드를 재정의하여 실행 내용을 작성해야 함

abstract가 갖는 의미

1. 굳이 abstract클래스로 설계할 필요는 없다 → 많이 보이지 않는다

2. 많은 클래스는 abstract클래스로 정의 되어있음을 알아둬야 한다 → 인식할 수 있으면 ok

3. 자식 클래스로 생성해서 부모클래스(추상클래스)에 저장하는 점에 익숙해지자

예제

day09.abs.good

추상화된 메서드 확인 후 자식클래스에서 완성하기

main

package day09.abs.good;

public class MainClass {

	public static void main(String[] args) {
		
//		1. 추상클래스는 객체 생성이 안됩니다.
//		   반드시 자식으로 구체화합니다.
		
//		Store s = new SeoulStore(); // 자식으로 생성해서 추상클래스 타입에 저장해도 결과는 똑같음
		Store s = new BusanStore(); // new SeoulStore();
		s.apple();
		s.melon();
		s.orange();
		
		System.out.println(s.getName()); // 상속받은
	}
}

-----------------결과------------------
추상클래스 생성자 호출
부산사과 500원
부산멜론 600원
부산오렌지 700원
호식이네

Quiz13

Shape에 연결된 Circle, Rect 이용하여 추상메서드 완성하고 넓이 구하기

Shape / 부모클래스 / 추상클래스 + 추상메서드

package quiz13;
public abstract class Shape { // 부모클래스

	private String name;
	
	public Shape(String name) { // 생성자 필수
		this.name = name;
	}
	
	//오버라이딩을 강제화 한다면 추상메서드로 선언
	public abstract double getArea();
	
	//오버라이딩을 강제화 하지않는다면 일반메서드로 선언
	public String getName() {
		return "도형이름:" + name;
	}
}

Circle / 자식클래스 / 추상메서드 완성하기

package quiz13;
public class Circle extends Shape {
	private static final int PI = 0;
	//원은 생성될 때 이름과, 반지름의 길이를 받도록 처리하고,
	//getArea()는 원의 넓이를 계산하도록 오버라이딩 처리
	//main에서 확인
	private int radius;
	
	public Circle(String name, int radius) {
		super(name);
		this.radius = radius;
	}
	
	public double getArea() {
		return radius * radius * Math.PI; // Math.PI - 파이값
	}
	
}

Rect / 자식클래스 / 추상메서드 완성하기

package quiz13;
public class Rect extends Shape{
	//사각형은 생성될 때 이름과, 변의 길이를 받도록 처리하고,
	//getArea()는 사각형의 넓이를 계산하도록 오버라이딩 처리
	//main에서 확인
	private int side;
	
	public Rect(String name, int side) {
		super(name);
		this.side = side;
	}
	
	public double getArea() {
		return side * side;
	}
	
}

main

package quiz13;
public class MainClass {

	public static void main(String[] args) {
		
		Shape s = new Circle("동그라미", 10);
		System.out.println(s.getName()); // 상속
		System.out.println(s.getArea()); // 오버라이딩
		
		Shape s1 = new Rect("네모", 10);
		System.out.println(s1.getName());
		System.out.println(s1.getArea());
	}
}

Quiz14

부모클래스 Unit을 만들고 추상메서드를 선언해라

Unit / 부모클래스 / 추상메서드

멤버변수 정해줄 때 int x = 0; 이렇게 하지 말고, int x만 쓰면 기본값인 0이 저장됨
int hp는 자식클래스에 모두 있으나 값이 다르니까 여기에서 매개변수를 넣게 생성하고, this.hp = hp로 저장
자식클래스에서 꺼낼때는 super() 부모생성자 빌려오는 키워드 사용해서 매개변수 넣어주면 됨

package quiz14;

public abstract class Unit { // 부모클래스

	public int x; // 기본값 = 0
	public int y;
	public int hp;
	
	public Unit() {}
	public Unit(int hp) { // 생성자(각각 다름)
		this.hp = hp;
	}
	
	public abstract void location(); // 추상메서드
	public abstract void move(int x, int y);
	public abstract void stop();
	
}

Marine / 자식클래스 / 추상메서드 완성하기 / 본인의 static변수 가지고 있음

attack, armor의 경우 객체마다 같은 값을 갖도록 하려면 static으로 선언해줌
static area에 위치하게 되며 같은 값을 공유하게 됨
메인에서 호출시 sysout하고, 클래스명.이름(Marine.attak / Marine.armor)으로 호출하면 됨

package quiz14;

public class Marine extends Unit {
	
	public static int attack = 6; // 객체마다 같은 값을 갖도록 static
	public static int armor =0; // static멤버 가져올 때 클래스명.이름
	
	public Marine() { // hp 생성자 부모한테 상속받아서 super()로 빌려쓰기
		super(40);
	}
	
		public void location() {
			System.out.println("현재 위치: " + x + ", " + y);
		}
		public void move(int x, int y) {
			this.x = x;
			this.y = y;
			System.out.println("움직인 위치: " + x + ", " + y);
		}
		public void stop() {
			System.out.println("정지");
		}
		
}

tank / 자식클래스 / 추상메서드 완성하기 / 본인의 changeMode 메서드 있음

특별한 기능으로 mode 변경을 해줌
단순히 끄고, 켜는 기능이라 boolean타입으로 진행
if(mode) { mdoe = false} else { mode = true};
조건 = mode가 true이면 false 넣어주고, false이면 true 넣어줌

package quiz14;

public class tank extends Unit{
	
	private boolean mode;
	
	public tank() {
		super(100);
	}
	
		public void location() {
			System.out.println("현재 위치: " + x + ", " + y);
		}
		public void move(int x, int y) {
			this.x = x;
			this.y = y;
			System.out.println("움직인 위치: " + x + ", " + y);
		}
		public void stop() {
			System.out.println("정지");
		}
//		특별한 기능 - mode 변경 (true → false, false → true)
		public void changeMode() {
			if(mode) {
				mode = false;
			} else {
				mode = true;
			}
			System.out.println("공격모드 변경");
		}
}

DropShip / 자식클래스 / 추상메서드 완성하기

package quiz14;

public class DropShip extends Unit {
	
	
	public DropShip() { // 안에 int hp 생략가능
		super(150);
	}
	
	public void location() {
		System.out.println("현재 위치: " + x + ", " + y);
	}
	public void move(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
		System.out.println("움직인 위치: " + x + ", " + y);
	}
	public void stop() {
		System.out.println("정지");
	}
}

mian

package quiz14;

public class MainClass {

	public static void main(String[] args) {
		
//		Marine m = new Marine();
//		m.move(10,20);
//		m.location(); 아래와 같음
//		System.out.println( Marine.armor); static 변수 불러올 때
//		System.out.println( Marine.attack); 
		
		Unit u = new Marine();
		u.location();
		u.move(10, 20);
		u.stop();
		
		Unit u1 = new tank();
		tank t = new tank();
		u1.location();
		u1.move(10, 30);
		u1.stop();
		t.changeMode();

		Unit u2 = new DropShip();
		u2.location();
		u2.move(10, 40);
		u2.stop();
		
	}
}

오늘 하루

기억에 남는 부분

- static 정적 제한자는 인스턴스 변수 = 멤버변수를 안 쓸 때 붙인다는 점

- static은 객체 없이도 참조 가능하고, 이걸 붙이면 메모리가 알아서 1개 생성해줌! class 밖에 어딘가에 생성

어려운 부분

- final이 한번만 저장되는 것은 알겠는데 어디에 써야 좋을지 모르겠고, static final도 완벽하게 이해는 못함

- static을 어디에 붙여야 할지 대략적으로만 알고, 아직 익숙하지 않음

- singletone design pattern : 그냥 잘 모르겠어요^^..

- 정적초기화 (잘 안 쓴다고는 하는데 실행할 때 딱 한번 호출된다고 하면 되나?) 기억에 잘 안남을 듯

문제 해결 부분

- quiz13: abstract 사용하는 이유와 사용방법을 알고 문제를 품, but 거기에 집중한 결과 기본 메서드는 사용할 생각을 안했음