[Java] 자바가 확장한 객체 지향 (2)

본 글은 📚 스프링 입문을 위한 자바 객체지향의 원리와 이해 를 읽고 정리한 내용입니다.

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[Java] 자바가 확장한 객체 지향 (1)

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5. instanceof 연산자

인스턴스는 클래스를 통해 만들어진 객체이다. instanceof 연산자는 만들어진 객체가 특정 클래스의 인스턴스인지 물어보는 연산자이다. instatnceof 연산자의 결과는 boolean 형태이며 사용법은 아래와 같다.

객체_참조_변수 instanceof 클래스명

class 동물 {

}
class 조류 extends 동물{

}
class 펭귄 extends 조류{

}

public class Driver{

    public static void main(String[] args) {
        동물 동물객체 = new 동물();
        조류 조류객체 = new 조류();
        펭귄 펭귄객체 = new 펭귄();

        System.out.println(동물객체 instanceof 동물);
        
        System.out.println(조류객체 instanceof 동물);
        System.out.println(조류객체 instanceof 조류);
        
        System.out.println(펭귄객체 instanceof 동물);
        System.out.println(펭귄객체 instanceof 조류);
        System.out.println(펭귄객체 instanceof 펭귄);
        
        System.out.println(펭귄객체 instanceof Object);
    }
}

// 결과
true
true
true
true
true
true
true

모든 결과가 true가 출력되는 것을 볼 수 있다. 그런데 instanceof 연산자가 강력하긴 하지만 객체 지향 설계 5원칙 가운데 LSP (리스코프 치환 법칙)를 어기는 코드에서 주로 나타나는 연산자이기에 코드에 instanceof 연산자가 보인다면 냄새나는 코드가 아닌지, 즉 리펙토링의 대상이 아닌지 점검해 봐야 한다.

 

instanceof 연산자는 클래스들의 상속 관계뿐만 아니라 인터페이스의 구현 관계에서도 동일하게 적용된다. 아래의 코드를 참고하자.

interface 날수있는 {

}

class 박쥐 implements 날수있는 {

}

class 참새 implements 날수있는 {

}

public class Driver2 {

    public static void main(String[] args) {
        날수있는 박쥐객체 = new 박쥐();
        날수있는 참새객체 = new 참새();

        System.out.println(박쥐객체 instanceof 날수있는);
        System.out.println(박쥐객체 instanceof 박쥐);

        System.out.println(참새객체 instanceof 날수있는);
        System.out.println(참새객체 instanceof 참새);
    }
}

// 결과
true
true
true
true

결과가 모두 true가 반환되는 것을 볼 수 있다.

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6. package 키워드

package 키워드는 네임스페이스 (이름공간) 를 만들어주는 역할을 한다. 만약 회사의 여러 개발 조직이 하나의 프로젝트에 참여하고 있다고 가정해보자. A 개발팀에서 Customer라는 클래스를 작성했다. 그리고 B 개발팀에서도 Customer라는 클래스를 작성한다면 두개의 클래스는 이름 충돌이 발생한다. 이 때 이름 공간을 나누고 A 개발팀에서는 A.Customer 라는 클래스를, B 개발팀에서는 B.Customer 라는 클래스 이름을 지정하면 이름 충돌을 피할 수 있다. 즉, A.Customer 와 B.Customer 가 완전 별개가 되는 것이다. 여기서 A 또는 B를 패키지로 보면 된다. 

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7. interface 키워드와 implements 키워드

인터페이스는 public 추상 메소드와 public 정적 상수만 가질 수 있다고 했다. 

interface Speakable {

    double PI = 3.14159;
    final double absoluteZeroPoint = -275.15;

    void sayYes();
}

class Specker implements Speakable {

    @Override
    public void sayYes() {
        System.out.println("I say NO!");
    }
}

public class Driver {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Speakable.absoluteZeroPoint);
        System.out.println(Speakable.PI);

        Specker reporter1 = new Specker();
        reporter1.sayYes();
    }
}

// 결과
-275.15
3.14159
I say NO!

하지만 위의 예제를 보면 추상을 의미하는 abstract 키워드도 보이지 않으며 정적 멤버를 나타내는 static 키워드도 보이지 않는다. 왜 보이지 않는 것일까?

 

바로 인터페이스는 추상 메소드와 정적 상수만 가질 수 있기 때문에 메소드에 public 과 abstract 를, 속성에 public과 static, final을 붙이지 않아도 자동으로 자바가 붙여준다. 즉 위의 인터페이스 Speakable 코드와 아래의 코드가 동일하다는 말이다. 

interface Speakable {

    public static final double PI = 3.14159;
    public static final double absoluteZeroPoint = -275.15;

    public abstract void sayYes();
}

정말 같은 코드인지 확인해보자. 

interface Speakable {

    double PI = 3.14159;
    final double absoluteZeroPoint = -275.15;

    public abstract void sayYes();
}

public class Driver {

    public static void main(String[] args) {// ... 생략}

    public static void test(){
        // 에러 발생 : Cannot assign a value to final variable 'PI'
        // final이기 때문에 최종 변수 'PI'에 값을 할당할 수 없습니다. 라는 뜻이다.
        Specker.PI = 3.14;

        // 에러 발생 : Cannot assign a value to final variable 'absoluteZeroPoint'
        // final이기 때문에 최종 변수 'absoluteZeroPoint'에 값을 할당할 수 없습니다. 라는 뜻이다.
        Specker.absoluteZeroPoint = -275.0;
    }
}

위의 코드를 실행하면 PI, absoluteZeroPoint 의 변수에 값을 할당할 수 없다는 오류 메세지를 확인할 수 있다. 변수에 값을 할당할 수 없다는 것을 final 변수라는 의미이고, 클래스명으로 접근할 수 있는 것을 보니 정적 속성이라는 것을 알 수 있다. 즉 PI, absoluteZeroPoint 변수는 final static 멤버이다. 

 

추가적으로, 자바 8에서는 "변수에 저장할 수 있는 로직(함수)"인 람다가 등장함으로 인해 변수는 값을 저장할 수 있고, 메서드의 인자로 쓰일 수 있고, 메서드의 반환값으로 사용할 수 있다. 결국 람다로 인해 변수에 로직을 저장할 수 있고, 로직을 메서드의 인자로 쓸 수 있고, 로직을 메서드의 반환값으로 사용할 수 있다는 결론에 도달한다. 이것은 함수형 언어가 지닌 특성을 자바도 수용했다는 것을 의미한다.

 

자바에서 람다는 인터페이스를 기초로 하고 있다. 이에 따라 자바 8 이전까지의 인터페이스는 정적 상수와 추상 메서드만 가질 수 있었지만 자바 8부터는 디폴트 메서드라고 하는 객체 구상 메서드와 정적 추상 메서드를 지원할 수 있게 언어 스펙이 바뀌었다. 

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8. this 키워드

this는 객체가 자기 자신을 지칭할 때 쓰는 키워드이다. 일상생활에서 "나"라고 하는 대명사와 같은 것이라고 보면 된다. 

class 사람{
    int age = 10;

    void test(){
        int age = 27;

        System.out.println("age : "+age);
        System.out.println("this.age : "+this.age);
    }
}
public class Driver {

    public static void main(String[] args) {
        사람 홍길동 = new 사람();
        홍길동.test();
    }
}

// 결과
age : 27
this.age : 10

위의 코드의 T메모리 구조는 아래와 같다.

코드상 age는 지역변수와 객체변수가 존재한다. 그냥 age를 출력했을 때 지역변수의 age에 우선권이 있다. 그렇기 때문에 그냥 age를 출력했을 땐 27 이, this.age를 출력했을 땐 객체 자체의 변수인 10이 출력되는 것이다. 아래의 내용을 기억해두자.

• 지역 변수와 속성(객체 변수, 정적 변수)의 이름이 같은 경우 지역 변수가 우선한다. 
• 객체 변수와 이름이 같은 지역 변수가 있는 경우 객체 변수를 사용하려면 this 를 접두사로 사용한다.
• 정적 변수와 일므이 같은 지역 변수가 있는 경우 정적 변수를 사용하려면 클래스명을 접두사로 사용한다.

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9. super 키워드

this는 객체 멤버 메소드 내부에서 객체 자신을 지칭하는 키워드이다. 단일 상속만을 지원하는 자바에서 super는 바로 위 상위 클래스를 지칭하는 키워드이다. 

class 동물 {

    void method() {
        System.out.println("동물");
    }
}

class 조류 extends 동물 {

    @Override
    void method() {
        super.method();
        System.out.println("조류");

//        super.super.method(); -- 오류 메세지
    }
}

class 펭귄 extends 조류 {

    @Override
    void method() {
        super.method();
        System.out.println("펭귄");
    }
}

public class Driver {

    public static void main(String[] args) {
        펭귄 뽀로로 = new 펭귄();
        뽀로로.method();

    }
}

// 결과
동물
조류
펭귄

위의 코드와 결과를 보면 super 키워드로 바로 위 상위 클래스의 인스턴스에 접근할 수 있지만 주석처리해놓은 super.super처럼 상위의 상위 클래스로 접근은 불가능한 것을 볼 수 있다. 

 

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참고

- 스프링 입문을 위한 자바 객체지향의 원리와 이해