Java 문법 정리 6일차 - 제어자

1. 제어자(modifier)
   • 제어자
     • 제어자는 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부여한다.
     • 제어자의 종류는 크게 접근 제어자와 그 외의 제어자로 나눌 수 있다.
       1. 접근 제어자 : public, protected, default, private
       2. 그 외 : static, final, abstract , native, transient, synchronized , volatile, stricfp
          하나의 대상에 대해서 여러 제어자를 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 단, 접근 제어자는 4가지 중에 하나만 사용가능하다.

2. static - 클래스의, 공통적인

   • 클래스가 메모리에 로드될 때 생성되므로 인스턴스와 상관이 없다.
   • 메서드 : static 메서드는 인스턴스 맴버들을 직접 사용할 수 없다.

3. final - 마지막의 변경될 수 없는

   • 변수에 사용한다면 상수가 된다.

   • 메서드에 사용하면 오버라이딩되지 않게 된다.

   • 클래스에 사용하면 해당 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다(상속 불가)

   • 생성자를 이용한 final 맴버 변수의 초기화

     • final이 붙은 변수는 상수이므로 선언과 동시에 초기화를 한다.

     • 단, 인스턴스 변수의 경우 생성자에서 초기화 되도록 할 수 있다.

     • 이를 통해 final이 붙은 맴버변수가 다른 값을 갖도록 할 수 있는 것이다.

       class Card{
         final int NUMBER;
         final String NAME;
         Card(int digit, String name){
             NUMBER = digit;
             NAME = name;
         }
       }

4. abstract - 추상의, 미완성의 (추후에 설명)

   • 추상 클래스 내부에 일부는 추상 메서드로 일부는 일반 메서드로 사용 가능하다.

   • 메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행내용은 구현하지 않은 추상 메서드를 선언하는데 사용된다.

   • 클래스에서도 사용되어 클래스 내에 추상메서드가 존재한다는 것을 쉽게 알 수 있게 한다.

     1. 클래스 : 클래스 내에 추상 메서드 선언되어 있음을 의미한다.
     2. 메서드 : 선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않는 추상메서드임을 알린다.

   • abstract는 추상 클래스로 미완성 설계도이므로 인스턴스를 생성할 수 없다.

   • 아무런 내용이 없고 메서드 선언만 정의되어있기 때문에 생성해 봤자 쓸모가 없어서 abstract 제어 지시자로 막는 것이다.

     import java.awt.event.WindowFocusListener;
     import java.awt.event.WindowListener;
     import java.awt.event.WindowStateListener;
     
     public abstract class WindowAdapter implements WindowListener, WindowStateListener, WindowFocusListener {
       public void windowOpened(WindowEvent e) { }
       public void windowClosing(WindowEvent e) {}
       ...
     }

     이 클래스 자체로는 쓸모가 없지만, 다른 클래스가 이 클래스를 상속받아서 일부의 원하는 메서드만 오버라이딩해도 된다는 장점이 있다.
     만일 이 클래스가 없다면 아무런 내용도 없는 메서드를 잔뜩 오버라이딩해야 한다. 아직 추상 클래스와 인터페이스를 배우지 않았으니 추후에 배우자

5. 접근 제어자

   • 맴버 또는 클래스에 사용되어 해당하는 맴버 또는 클래스를 외부에서 접근하지 못하도록 제어하는 역할을 한다.
   • 기본적으로 클래스나 맴버변수, 메서드, 생성자에 접근 제어자가 지정되어 있지 않다면 접근제어자는 default이다.

   1. private : 같은 클래스 내에서만 접근이 가능하다.

   2. default : 같은 패키지 내에서만 접근이 가능하다.

   3. protected : 같은 패키지니 내에서, 그리고 다른 패키지의 자손 클래스에서 접근이 가능하다.

   4. public : 접근 제한이 전혀 없다.

      중요한 것은 protected는 패키지에 관계없이 상속관계에 있는 자손클래스에서 접근할 수 있도록 하는 것이 제한 목적이지만, 같은 패키지 내에서도 접근이 가능하다.
      그래서 protected보다 default의 접근범위가 더 넓다.

   • 클래스 : public, (default) (단, .java(클래스 정의파일)에서 어떤 클래스 안의 내부 클래스를 정의할 때는 private를 사용할 수 있다.)

   • 메서드 : public, protected , (default) , private

   • 지역 변수 : 없음

   • 접근 제어자를 이용한 캡슐화

     • 접근 제어자를 사용하는 이유는 클래스 내부에 선언된 데이터를 보호하기 위함이다.

     • 데이터가 유효한 값을 유지하도록, 또는 비밀번호와 같은 데이터를 외부에서 함부로 변경하지 못하도록 하기위해서 외부로부터 접근을 제한하는 것이 필요하다.

     • 이것을 data hiding이라고 하며, 객체지향개념의 캡슐화에 해당하는 내용이다.

     • 또 다른 이유는, 내부의 로직을 감추기 위함이다. 즉, 필요한 부분만을 사람들에게 제공하고 시스템 처리에 사용되는 메서드나 정보들은 감추는 것이다.

     • 정리

       1. 외부로부터 데이터를 보호하기 위해
       2. 외부에는 불필요한 , 내부적으로만 사용되는 부분을 감추기 위해서

6. 생성자의 접근 제어자

   • 생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스 생성을 제한할 수 있다.

   • 생성자가 public이면 별 문제가 되지 않는다.

   • 그런데 만약 생성자가 default이라면 다른 패키지에서 호출 시에 생성자가 호출되지 않는 문제가 생긴다.

   • 즉, 에러가 발생하게 된다.

   • 또한, 생성자의 접근 제어자를 private로 지정하면 외부에서 생성자에 접근할 수 없어 인스턴스를 생성할 수 없게 된다.

   • 그래도 클래스 내부에서는 인스턴스를 생성할 수 있다. (해당 클래스)

     class Singleton{
       private static Singleton s = new Singleton(); // 아래의 생성자가 호출된다. 
       private Singleton(){
           //...
       }
       public static getInstance(){
           return s;
       }
     }

     이렇게 만들 경우, class Singleton은 생성자가 private라서 인스턴스 생성에 있어서 에러가 발생한다.
     따라서 staic으로 내부적으로 인스턴스를 만든다음, 이를 public static 함수를 통해 접근하는 것이다.
     왜 public static 함수냐면 다른 패키지에서도 접근해야하고, 인스턴스를 생성할 수 없기 때문에 static으로 선언하는 것이다.

   • 또한 private 생성자를 가진 경우에는 조상 클래스가 불가능하다. -> super() 호출이 불가능하기 때문이다.

   • 이에 따라 class앞에 final 표시를 두어 더이상 상속할 수 없는 클래스임을 알리는 것이 중요하다.
     위의 Singleton 클래스 앞에 final을 붙여주도록 하자

7. 접근 제어자의 조합

   1. static + abstract : staic 메서드는 몸통이 있는 메서드만 사용할 수 있기 때문에(의미가 있기 때문에, 또한 static은 오버라이드가 불가) 사용 불가

   2. 클래스에 abstract + final : abstract는 선언만 있어서 상속하여 정보를 구현해야하는데 final은 이와 상충된다.

   3. abstract 메서드의 접근제어자가 private : abstract는 자손 클래스에서 구현해주어야 하기 대문에 private와 같이 불릴 수 없다.

   4. 메서드에 private와 final은 같이 사용할 필요가 없다. : 어차피 private는 오버라이딩이 될 수 없는데 final을 쓴다고 오버라이딩이 될 리가 없다.

      • 재밌는 것은 final의 경우는 자손 클래스에서 해당 메서드의 이름과 똑같은 것을 절대 쓸 수 없는데
        private로 부모 클래스에서 선언 시에는 그냥 새로운 메서드를 선언하는 것고 똑같이 할 수 있다.

      • 참고로 오버라이드 함수를 만약 만들지 않았다면 .method() 시에 부모의 메서드가 불릴 것이고 final이 public이면 불리겠지만 private는 안불린다.