[Java]객체지향 프로그래밍 II : 추상클래스와 인터페이스

재사용

상속(is-a) : 기존의 클래스를 변경해서 사용

  • public class className extends JFrame
  • 기능을 받아서 변경 사용
  • JFrame 자체의 기능은 변하지 않음

포함(has-a) : 기존의 클래스를 변경없이 사용

public class className
{
    JFrame f = new JFrame(){
    }
}
  • JFrame 자체의 기능이 변경됨
  • 기능을 고치는 경우에는 상속을 받아야함 > 포함관계는 기능 수정이 없는 경우에만 사용해야 함

import

  • import사용하는 방법
import java.util.*;
  • import를 사용하지 않는 방법
java.util.Date date=new java.util.Date();
javax.swing.JFrame f= new javax.swing.JFrame();

제어자

static - 클래스의, 공통적인

  1. 멤버변수
    • 클래스변수(static)는 인스턴스를 생성하지 않고도 사용가능하다.
    • 클래스가 메모리에 로드될 때 생성된다.
  2. 메서드
    • 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능하다.
    • static메서드 내에서는 인스턴스 멤버들을 직접 사용할 수 없다.

언제 static키워드를 사용하는가?

  • 클래스변수, 클래스메서드
  • 클래스변수(cv)를 초기화할때 사용한다.
  • 인스턴스를 생성하면, 각 인스턴스들은 서로 독립적이기 때문에 서로 다른 값을 유지한다. 이때 경우에 따라서 각 인스턴스들이 공통적인 같은 값이 유지되어야할 때, Static을 붙인다.

static이 붙은 멤버변수의 특징은?

  • static이 붙은 멤버변수(클래스변수)는 클래스가 메모리에 올라갈 때 자동적으로 인스턴스가 생성되기 때문에 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.

static이 붙은 메서드(함수)의 특징은?

  • static이 붙은 메서드는 인스턴스 생성 없이 호출 가능하지만, 인스턴스 변수는 인스턴스를 생성해야만 존재한다.
  • static이 붙은 메소드(클래스메서드)를 호출할 때, 인스턴스가 생성되어 있을 수도 있고, 아닐 수도 있다.
  • 때문에 static이 붙은 메서드에서 인스턴스 변수의 사용은 허용되지 않는다.
  • 반대의 경우는 허용됨 : static변수를 인스턴스 메서드or변수에서 사용 가능
  • why? 인스턴수 변수 존재 => 인스턴스 생성완료 => static변수가 이미 메모리에 존재한다는 것을 의미하기 때문에

static 변수는 많이 쓰는 것이 좋을까?

  • 메서드 작업 내용 중 인스턴스 변수를 필요로 한다면 static을 붙일 수 없다.
  • 반대로, 인스턴스 변수를 필요로 하지 않는다면 static을 붙이는 것이 좋다.
  • 왜냐하면, 메모리 호출 시 자동 생성되기 때문에 호출시간이 짧아져 효율이 높아지기 때문이다.
  • static을 안붙인 메서드는 실행시 호출되어야할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.

private

  • 클래스를 선언할 때 필드는 일반적으로 private접근 제한을 한다.
  • 읽기 전용 필드가 있을 수 있다(Getter의 필요성)
  • 외부에서 엉뚱한 값으로 변경할 수 없도록 한다.(Setter의 필요성)

Getter

  • private 필드의 값을 리턴하는 역할을 한다.
    • 필요한 경우 필드의 값을 가공해서 리턴한다.
  • getFieldName() 또는 isFieldName() 메소드를 말한다.
    • 필드 타입이 boolean인 경우에만 isFieldName()을 사용한다.
  • (예문)
class Car{
  private double speed;
  public double getSpeed(){return speed;} // {}안에서 가공 가능
}

Setter

  • 외부에서 주어진 값을 필드값으로 수정한다.
    • 필요한 경우 외부의 값을 유효성 검사한다(올바른 값이 주어졌는지 검사)
  • setFieldName(타입 변수) 메소드를 말한다.
    • 매개 변수 타입은 필드의 타입과 동일하다.
  • (예문)
class Car{
  private double speed;
  public void setSpeed(double speed) { this.speed=speed; }
}

다형성

  • 조상타입의 참조변수로 자손타입의 객체를 다룰 수 있는 것이 다형성임
  • 다형성은 하나의 객체를 여러 가지 타입으로 선언할 수 있다는 뜻이다.
  • 다형성은 개발자들에세는 간단히 말해서 하나의 사물(객체)을 다양한 타입으로 선언하고 사용할 수 있다는 의미로 해석해주면 된다.

참조변수의 형변환

  • 사용할 수 있는 멤버의 갯수를 조절하는 것

  • 조상과 자손 관계의 참조변수는 서로 형변환 가능함

  • String.valueOf() : String값으로 가져오기
la2=new JLabel(String.valueOf(vo.getScore()));
  • Wrapper Class
    • 문자열을 => 더블형으로 변환할 때 : Double.parseDouble()
    • 문자열을 => 정수형으로 변환할 때 : Integer.parseInt()
    • 문자열을 => 논리형으로 변환할 때 : Boolean.parseBoolean()

클래스의 종류

  • 일반클래스 : POJO / public class A
    • 재사용(확장된 클래스)
    • 데이터형으로만 사용함 : 필요한 데이터를 모아서 관리(캡슐화)
    • 데이터 은닉화(private) 메소드를 통해 접근함(getter/setter)
    • 액션형 : 기능(메소드)만 가지고 있음
    • 변수 + 메소드 = 혼합형으로 사용 가능함

    • 형식

      public class className {
    멤버변수 , 공유변수
    생성자 
    메소드
}
      • 상속 : public class A extends B

      • 포함 :

        public class A {
    B b=new B();
}
  • 내부클래스 : 클래스 안에 클래스가 들어가 있는 형식
    • 멤버클래스 : 두 개 이상의 클래스에서 공유하는 데이터가 있을 때 사용 , static으로 대체 가능하기도 함
      • 네트워크 프로그램 , 쓰레드 프로그램 , 빅데이터에서 많이 사용함
      • 애플리케이션 제작에 자주 쓰임

      • 형식

          class A
  {
      class B
      {
      }
  }

      • 등장배경

          class A
  {
      o , x , q
  }
  class B
  {
      A a=new A();
      a.o , a.x , a.q
  }
  B b=new B();     
  B b1=new B();   // error : b1과 b가 모두 a라는 저장공간에 다른 값을 저장하기 때문에!
    • 지역클래스

      • 형식

          class A
  {
      public void display()
      {
          class B
      }
  }
    • 익명클래스 : 상속 없이 오버라이딩 사용이 가능한 클래스(속도가 더빠름)

      • 형식

          class A
  {
      B b = new B()
      {
          public void display(); __// 여기서 내용 변경__
      }
  }

  class B
  {
      public void display()
      {
      }
  }

  • 종단클래스 : 확장불가

  • 추상클래스 : 미완성된 클래스(설계용/클래스관리용 : 서로 다른 여러개의 클래스를 모아서 관리)
    • 형식 : public abstract class A
    • 단일상속만 가능함
    • 메모리 할당이 불가능함
    • 생성 시에는 반드시 상속을 받은 클래스를 통해서 메모리를 저장해야 함
    • 상속을 받은 클래스는 반드시 구현이 안된 메소드를 구현해서 사용해야 함
    • 여러개의 클래스가 있을 때, 공통으로 적용되는 메소드가 있는 경우 추상클래스를 제작한다.
    • 구분 : 메모리할당 시, ‘클래스 선언 = 생성자'이면 추상클래스 Ex. A a = new A() : 일반클래스 A a = new B() : 추상클래스
    • 메소드 구현이 애매한 경우(경우의 수가 많을 때) 추상클래스를 주로 사용한다.
    • 기본틀이 제작되어 있기 때문에 구현이 쉽다.
    • 요구사항 분석할 때, 주로 사용함
  • 인터페이스(추상클래스의 일종 ==> 서로 다른 여러개의 클래스를 모아서 관리)
    • 형식 : public interface class A
    • 다중상속
    • 웹 프로그램에서 주로 사용함
    • 상수형 변수 => public final static 데이터형=값; => 생략 시 자동으로 추가됨
    • protected, private 접근제어자 사용불가(무조건 public abstract)
    • 메소드 : 구현이 안된 메소드만 사용 가능함
    • BUT! JDK 1.8부터는 default를 통해 구현된 메소드 작성이 가능함
    • 상위클래스 : 상속을 내려야 사용이 가능하기 때문에
    • 클래스부터 상속을 받을 수가 없다!
    • [인터페이스 > 인터페이스] 상속 가능 : extends
    • [인터페이스 > 클래스] 상속 가능 : implements
    • 결합성(다른 클래스에 미치는 영향)이 낮은 프로그램을 만들 경우 주로 사용함
    • 스프링은 인터페이스 기반 프로그램임

추상클래스와 인터페이스

- 추상클래스 인터페이스
1 단일상속 다중상속
2 구현이 안된 메소드,구현이 된 메소드 구현이 안된 메소드
  • 형식 비교
    • 추상클래스 :
      public abstract class A             // className
  {
      public abstract void display(); // 멤버변수 , 공유변수
      public void aaa()               // 구현이 안된 메소드 , 구현이 된 메소드
      {
      }
  }
    • 인터페이스 :
      public interface B    // interfaceName
  {
      void display(); // public abstract void display();가 생략되어 있음
      void aaa();     // public abstract void aaa();가 생략되어 있음
  }

추상클래스

1. 추상클래스란?

  • 미완성된 글래스
  • new 를 이용해서 메모리 할당 불가능(인스턴스를 생성할 수 없다)
  • 사용 방법 : 항상 상속을 내려서 하위 클래스에서 구현한 다음 사용

  • 기본틀을 제시하는 역할을 함 예)
    1. 게시판을 만들어라
    2. 게시판에 [글쓰기 , 내용보기 , 수정하기 , 삭제하기 , 찾기] 기능을 만들어라 = 추상 클래스의 역할

    예) 영화관 웹사이트 : CGV, 메가박스, 다음영화, 네이버영화에 공통적으로 필요한 기능

      ==============  
     영화목록
       예매
   영화 상세보기
      이벤트
     극장설명  
  ==============
  • 구현하는 내용이 프로그램마다 다르기 때문에 틀만 제시함

2. 추상클래스의 장점

  • 구현이 안된 메소드, 구현이 된 메소드 둘 다 사용 가능

인터페이스

1. 인터페이스란?

  • 추상클래스의 일종(추상클래스의 단점을 보완)
  • 미완성된 클래스
  • 자신이 메모리 할당을 할 수 없다(구현한 클래스를 통해서 메모리 할당)
    • new 를 이용해서 메모리 할당 불가능(인스턴스를 생성할 수 없다)
  • 추상 클래스(단일상속) vs 인터페이스(다중상속)
  • 모든 메소드가 abstract : 선언만 가능함
    • JDK 1.8부터는 default 메소드를 이용해서 메소드 구현이 가능함
  • 인터페이스에 선언된 모든 메소드는 public임

1.1. 인터페이스의 변수와 메소드

  • 변수
    • 상수형 변수 => public static final이 생략되어 있음
      • 추상클래스 : 멤버변수
      • 인터페이스 : 상수형 변수
int a=10;
  • 메소드 : 추상화 메소드 => 구현이 안된 메소드이기 때문에 메모리 할당이 불가능하다.
사용불가 사용가능
private public
protected  
default   
void display();

1.2. 인터페이스의 형식

interface A
{
    //변수
    int a=10; =====> JVM (public static final int a=10;이 생략됨)

    // 메소드
    void aaa(); =====> JVM (public abstract void aaa();이 생략됨)
    void bbb();
}

1.3. 인터페이스의 구현

interface A
{
    (public abstract)void aaa();
}

    class B implements A
{
    public void aaa(); // public 안쓰면, default로 축소되기 때문에 error!
    {
    }
}
Tip

오버라이딩의 특징

  • 상속관계
  • 메소드명이 동일
  • 매개변수 동일
  • 리턴형이 동일
  • 접근지정어 => 확대 가능, 축소 불가능

  • 상속과정 : 관련이 없는 여러개의 클래스를 연결하는 방법 1) 인터페이스 > 인터페이스 - extends (확장해서 사용) 2) 인터페이스 > 클래스 - implements (구현 안된 것을 구현해서 사용) 3) 클래스 > 인터페이스 - error! 상속 불가

  • 인터페이스는 모든 메소드가 구현이 안된다.

    • 단일 상속
      interface A
      K L
  interface B extends A
      P => K L
  interface B implements A
      P
      K
      L
    • 다중상속(1)
      interface A
  interface B
  class C implements A,B
    • 다중상속(2)
      interface A
  class B
  class C extends B implements A

1.4. 자바에서 지원하는 인터페이스

  • Window(javax.swing.*)
리스너 메소드
ActionListener 버튼, 메뉴, text에서 엔터
  actionPerformed()
MouseListener 마우스관련,JTable,JTree,JLabel
  mouseClicked()
  mouseReleased()
  mousePressed()
  mouseEntered()
  mouseExited()
MouseMotionListener 마우스의 움직임
  mouseMoved()
  mouseDragged()
KeyListener 키보드
  keyPressed()
  keyReleased()
  keyTyped()
FocusListener  
  focusLost()
  focusGained()
ItemListener  
  ComboBox,JList
  itemStateChanged()
  • 데이터베이스 연결
    • Connection
    • Statement
    • ResultSet

1.5. 인터페이스의 역할

  • 여러 클래스를 묶어서 인터페이스로 관리 : 서로 다른 클래스들에게 관계를 맺어준다.
  • Spring이 인터페이스 기반 프로그램임

1.6 인터페이스의 특징

  • 다중 상속이 가능하다
  • 서로 다른 클래스 연결이 가능하다.
  • extends : 인터페이스에서 인터페이스 상속
  • implements : 인터페이스에서 클래스를 상속

1.7 인터페이스의 단점

  • 기능 추가하면 모든 클래스에서 error 발생
  • 구현이 안된 메소드는 반드시 구현해서 사용해야 함 => 필요없는 기능이 있어도 전부 구현해야 사용 가능함 => 필요없는 기능은 {}만 작성해두면 됨

내부 클래스

1.1 내부클래스

class A
{
    class B
    {
    }
}
B b = new B(); // 사용할 수 없다.
A.B.C 

class C
{
    B b = new B(); // 사용 불가
    A.B b;
}

1.2 익명의 클래스

class A
{
}
class B
{
}

class C extends A,B // error!
{
}

class C extends A
{
    B b = new B(){
        // 오버라이딩이 가능하다    
    }
}