[코드스쿼드 코코아] Day3 - 배열, 객체, 메소드, 클래스

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미션을 위한 선행학습 - 자습.

 

배열 

- 생활코딩 자바 배열 (opentutorials.org/course/1223/5373)

• 배열(Array)
  • 배열은 연관된 정보를 그룹핑하는 데 사용한다.
  • 변수에 상수를 대입
    • (예) '반장', '부반장'이라는 변수에 각각 '최진혁', '최유빈'이라는 상수를 대입한다.
      -> 변수 : 값이 바뀔 수 있다. 반장이 최진혁에서 홍길동으로 바뀌어도 반장에게 지시를 내릴 수 있다.
      -> 상수 : 변하지 않는 값이다. 여기서는 학생들의 이름이 상수이다.
  • 변수에 배열을 대입 (배열을 쓰는 이유)
    • (예) 1반이라는 변수에 ['최진혁', '최유빈', ... '이고잉']이라는 학생들을 대입.
    • 변수에 연관된 상수들을 배열로 담으면 관리하기가 더 쉬워진다.
• 배열의 개념
  배열(Array) : 연관된 데이터를 모아서 관리하기 위해 사용하는 데이터 타입.
  • 변수가 하나의 데이터를 저장하기 위한 것이라면, 배열은 여러 개의 데이터를 저장하기 위한 것이다.

public class DefineDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String[] classGroup = { "최진혁", "최유빈", "한이람", "이고잉" };
    }
}

• 자바에서 배열의 생성 (위 코드의 String[] classGroup = { .. } 참고)
  • String[]
    • String : 해당 배열의 데이터타입(자료형). 여기서는 문자열이므로 String
    • [] : 배열을 선언할 때는 데이터 타입 뒤에 대괄호를 열고 닫아야 한다.
      ※ []이 없다면, classGroup은 배열이 아닌 문자열 자료형의 변수가 된다.
  • classGroup : 배열의 이름
  • { "최진혁", "최유빈", "한이람", "이고잉" };
    
    • 원소 element : 배열 속 데이터을 말한다.
    • 배열의 원소들은 중괄호 { } 내에 위치한다.
    • 배열 속 원소들은 , (쉼표)로 구분된다.
      (해당 배열은 문자열 배열이므로 각 데이터들을 큰따옴표로 감싼다)

 

• 인덱스 index
  • 배열의 각 원소들을 식별하는 식별자.
    (인덱스는 식별자이므로 중복되면 안 된다.
    따라서 데이터가 추가될 때마다 자동으로 0부터 1씩 증가하며 만들어진다)
  • ⚠ 인덱스는 0부터 시작한다.
    배열의 첫 번째 원소 = [0], 두 번째 원소 = [1], 세 번쨰 원소 = [2] ....
• 배열의 길이 length
  • 배열을 선언할 때, 지정한 배열이 담을 수 있는 값의 크기.
  • 배열 내에 빈 원소가 없는 경우, 배열의 길이는 배열에 담긴 원소의 숫자와 같다.
• 배열과 반복문
  • 배열과 반복문은 매우 밀접한 관계이다.
    for문, while문 등 "반복문"을 이용해 배열의 내용을 하나하나씩 꺼내 사용할 수 있기 때문.
  • 배열 : 연관된 정보를 하나의 그룹으로 관리하기 위해 사용한다.
  • 배열로 그룹핑된 정보를 처리하기 위해 반복문을 주로 사용한다.
• (JAVA) 배열의 한계
  • (자바스크립트, 파이썬 등과 다르게)
    자바에서 배열은 초기화할 때 그 크기가 정해진다.
    그래서 정해진 크기 이상의 값을 넣을 수 없다.
    
    • 학생(원소) 수요를 미리 예측하고 그에 맞는 교실(배열)을 지어야 하는 것과 같다.
      교실(배열) 크기보다 더 많은 학생(원소)을 수용하려면,
      교실을 부수고 다시 짓거나 새로운 교실을 만들어야 함.
  • 해결방법) 자바의 컬렉션 Collection(또는 컨테이너 Container) 기능을 이용한다.
    (객체지향 개념을 이해하고 나서 컬렉션을 배우자)
• 이외..
  • for-each : 배열의 내용을 탐색할 때, for문 더 간결하게 사용하기.
    opentutorials.org/course/1223/5373

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메소드

- 생활코딩 자바 - 메소드 opentutorials.org/course/1223/5369

• 메소드 method
  자바에서의 함수 개념. 자바에서의 함수 = 메소드 이다.
  •  메소드의 두 가지 특징
    • 1. 메소드는 코드를 재활용할 수 있게 해 준다. (재활용성)
      : 즉 반복되는 코드를 줄여 주어, 코드의 양을 줄이고 가독성을 높인다.
    • 2. 메소드는 입력값과 출력값을 줄 수 있다.
      : 메소드는 프로그램 내의 작은 프로그램이라고 할 수 있다.
      입력값에 따라 다른 결과를 출력해 줌으로써 효용을 높일 수 있다.
• 메소드의 형태
  : 지금까지 많이 만들어 보았던 아래 형태가 메소드의 형태이다.

public static void main(String[] args) {
	return
}

• (위) 메소드의 형태 분석
  • public static : 객체, 객체지향과 함께 공부해야 하는 부분이다.
    이해하기 전까지는 외워서 쓰자.
  • 지금은 void 이하 부분들을 배워볼 것이다.
• 메소드의 정의와 호출
  • (메소드의) 정의 : 직접 메소드를 만드는 것.
  • (메소드의) 호출 : 만들어진 메소드를 실행하는 것.

public class MethodDemo1 {
    public static void numbering() {
        int i = 0;
        while (i < 10) {
            System.out.println(i);
            i++;
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        numbering();
    }
}

// 실행결과 : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

• (위) 코드 분석
  • public static void numbering() { ..... }
    : 메소드의 정의. numbering 이라는 이름의 메소드를 정의하고 있다.
  • numbering();
    : 메소드의 호출. main이라는 메소드 안에서 numbering이라는 메소드를 호출하고 있다.

왼쪽 코드와 오른쪽 코드는 완전히 동일한 의미를 갖는다. 오른쪽 사진의 핑크색 코드를, numbering이라는 메소드로 묶어서 외부로 분리한 것이다. 그리고 numbering의 로직이 필요할 때 numbering(); 으로 호출해 사용하면 numbering의 로직이 실행된다.

• main 메소드
  • main 메소드는 규칙이다.
    자바로 프로그램을 만들 때는 반드시,
    public static void main(String[] args) { ..... } 
    의 중괄호 내에 실행하고 싶은 로직을 넣어야 한다. 
  • 우리는 main메소드를 작성하고, 자바는 main메소드를 실행하는 관계이다.
• 메서드의 특징 1 : 재활용성
  • 긴 코드 -> 하는 일에 따라 메서드로 나누고, 
    그 코드가 다시 필요할 때 마다 코드를 다시 쓰는 대신 메서드를 호출한다.

 

• 메서드의 특징 2 : 입력과 출력
  • 매개변수(파라미터, parameter)
    : '메소드를 호출할 때 입력한 값을 로직으로 매개한다' 는 의미에서 매개변수라고 한다.
    
    • 위의 코드에서 (int limit) 안에 있는 limit 가 매개변수에 해당한다.
      • int : 매개변수가 정수라는 의미이다.
      • limit : 매개변수의 이름.
    • 매개변수는 메소드 내에서만 (중괄호 내에서만) 사용할 수 있다.
    • 입력값을 여러 개 받고 싶다면 매개변수들을 콤마로 구분해 정의해 준다.
      예를 들어 public static void numbering(int init, int limit);
      • 이 메소드를 호출할 때는 매개변수의 순서대로 전달인자를 배치한다.
  • 전달인자 (인자, argument)
    : 메소드를 호출할 때 전달된 값.
    • 위의 코드에서는 5가 전달인자에 해당한다.
• return 리턴값
  • 메서드 내에서 return을 사용하면.. 
    • 1. 리턴값을 반환한다 : return 뒤의 값을 메소드의 결과로 반환한다.
    • 2. 메소드를 종료시킨다.
  • 리턴값의 형태
    • return;은 메소드를 종료하고 싶은 부분에 적는다.
      return 리턴값 ;
    • (JAVA)메소드의 이름 옆에 리턴값의 자료형을 명시해야 한다.
      아래 예제 코드에서 String에 해당한다.
      리턴값이 없다면 void를 적어준다. (public static void 처럼)
  • 복수의 리턴값
    • (JAVA) 자바에서는 복수의 리턴값을 반환할 수 없다.
      오직 하나의 리턴값만 반환할 수 있다.
    • 그렇다면 여러 데이터를 반환하고 싶을 땐?
      : "배열"을 이용한다
       하나의 배열에 여러 값을 담고, 그 배열을 변수로 하여 리턴값으로 반환하면 된다.

public static String numbering(int init, int limit) {
	// codes
    return /*리턴값*/ ;
}

메소드의 리턴값의 자료형이 문자열이면 String을 적는다.

메소드의 리턴값이 없다면 void를 적는다.

 

• 메소드 더 공부하기 : 입력과 출력
  • opentutorials.org/course/1223/5575 
  • String[] args의 의미, Scanner(nextInt(), 텍스트 파일, GUI) 에 대한 심화내용이 있다.

 

 

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객체, 클래스, 인스턴스

객체는 메소드와 함께 거대하고, 결함이 없고, 유지보수가 쉬운 프로그램을 만들기 위한 기법이다.
객체지향의 개념 이해 opentutorials.org/course/1223/5399 나중에 읽어보기.
문법, 설계, 부품화, 은닉화, 인터페이스 ..

(객체지향 프로그래밍이란? 좀 더 나은 프로그램을 만들기 위한 프로그래밍 패러다임.
로직을 상태와 행위로 이루어진 객체로 만들고, 이 객체들을 조립해서 하나의 프로그램을 만드는 것.
즉 객체지향 프로그래밍 = 객체를 만드는 것. 
따라서 객체지향 프로그래밍을 시작하기 위해서는 객체가 무엇인지 먼저 이해해야 한다.)

• 객체(object)를 왜 사용하게 되었는가?
  • 하나의 프로그램 안에서 수많은 메소드, 변수가 필요해져
    코드가 복잡해지고 버그도 많아졌기 때문.
    -> 이런 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 객체지향이다.
  • 즉 객체를 사용하면 코드의 가독성을 높일 수 있고, 유지관리가 쉬워진다.
    (객체지향 패러다임이 등장한 데는 많은 이유가 있지만 지금은 이정도로 알아두자)
• 객체지향의 핵심 - 그룹핑
  • : "연관"된 코드와 "반복"되는 코드들을 그룹으로 묶는 것.
    • 연관된&반복되는 코드를 그룹핑하여 하나의 그룹으로 만들고,
      필요할 때마다 그 그룹을 반복적으로 사용한다.
      -> 이 그룹을 "객체 Object" 라고 부르며,
      JAVA에서 객체에 상응하는 개념이 "클래스 Class"이다.
      (정확히는 인스턴스 Instance에 상응한다 - 나중에 더 자세히 공부하기..)
• 클래스 class
  
  • 클래스 : 연관되어 있는 변수와 메소드들의 집합.
    • 클래스를 만들어 사용하는 이유 = 재활용성을 높이기 위해.
      하나의 클래스를 만들고, 그 클래스로 여러 개의 인스턴스를 만들어 사용할 수 있다.
    • (참고) 클래스를 만든다 = 사용자 정의 데이터 타입을 만드는 것과 비슷한 의미.
  • 클래스의 형태 : (아래 코드 참고)
    • public : 나중에 설명..
    • class : 클래스라고 정의함
    • Calculator : 클래스명 (클래스의 이름). <- JAVA에서 클래스명은 반드시 대문자로 시작한다.
    • { } : 클래스의 경계. 시작{ 과 끝} 

public class Calculator {
   //codes
}

 

• 인스턴스 instance
  
  • 클래스는 일종의 설계도로, 클래스를 정의하는 것은 설계도를 만드는 것에 불과.
  • new : 클래스라는 설계도를 -> 구체적인 제품인 인스턴스으로 만드는 명령어이다.
    • (아래 예제) Calculator c1 = new Calculator(); 처럼 사용한다.
    • (참고) 클래스를 만든다 = 사용자 정의 데이터타입을 만든다.
    • Calculator c1 : 변수 c1의 데이터 타입이 Calculator이다. (int num 처럼)
  • c1 : 클래스를 인스턴스로 만들 떄는 변수에 담아야 한다.
  • this : 인스턴스 자신을 가리킴 (스코프 편 참고)
  • 즉..
    • 클래스 : 설계도
    • 인스턴스 : 제품 이다.

class Calculator{
    int left, right;
      
    public void setOprands(int left, int right){
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
      
    public void sum(){
        System.out.println(this.left+this.right);
    }
      
    public void avg(){
        System.out.println((this.left+this.right)/2);
    }
}
  
public class CalculatorDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
          
        Calculator c1 = new Calculator();
        c1.setOprands(10, 20);
        c1.sum();       
        c1.avg();       
          
        Calculator c2 = new Calculator();
        c2.setOprands(20, 40);
        c2.sum();       
        c2.avg();
    }
}

 

 

 

• 객체, 변수, 메소드 개념정리
  • 객체 : 상태와 행동을 가짐.
  • 객체의 상태 state : 자바에서는 변수 variable에 해당함.
  • 객체의 행동 behave : 자바에서는 메소드 method에 해당함.
    • 즉 객체는 변수와 메소드로 구성되며, 변수 = 상태, 메소드 = 행동 이다.
  • (정리) 하나의 클래스를 바탕으로 서로 다른 상태를 가진 인스턴스를 만들면 서로 다른 행동을 하게 된다.
• 멤버
  • 멤버 member : 구성원 이라는 뜻.
  • 객체의 멤버 : 변수(상태), 메소드(행동).
    • 클래스와 인스턴스도 객체와 비슷한 개념이므로 각각 멤버를 가질 수 있다.
    • 클래스 - (멤버) 변수, 메소드 -> 클래스 변수, 클래스 메소드
    • 인스턴스 - (멤버) 변수, 메소드 -> 인스턴스 변수, 인스턴스 메소드
• 클래스 멤버 : 클래스 변수, 클래스 메소드
  •  static을 멤버변수앞에 붙이면 클래스의 멤버변수(클래스 변수),
     static을 멤버메소드 앞에 붙이면 클래스의 멤버메소드(클레스 메소드)가 된다.
  • (예) static double PI = 3.14; 
    • static : 클래스의 멤버라는 의미. "정적인"이라는 뜻이다.
    • double : 숫자 자료형의 일종 (나중에 공부하기)
    • PI : 클래스 멤버의 이름.
  • 클래스 변수 class variable 또는 static field
    • 클래스에 속한 변수? 클래스 전역에서 접근 가능하다. (전역변수?)
    • ※ 인스턴스 변수는 instance variable 또는 non-static field라고 부른다.
    • 클래스 변수의 용도
      • 인스턴스에 관계없이 변하지 않는 값이 필요한 경우
        (참고 : 나중에는 final을 배우고 final을 이용해 상수로 선언하는 것이 바람직하다. )
      • 인스턴스를 생성할 필요가 없는 값을 클래스에 저장하고 싶은 경우
      • 값의 변경사항을 모든 인스턴스가 공유해야 하는 경우
  • 클래스 메소드
    • 클래스에 속한 메소드 ?
    • 클래스 메소드는 인스턴스 멤버에 접근할 수 없다.
      반대로, 인스턴스 메소드는 클래스 멤버에 접근할 수 있다.
      • (왜? 클래스 메소드는 인스턴스가 생성되기 전에 만들어지기 때문.
        클래스 메소드가 인스턴스 멤버에 접근하는 것은,
        아직 만들어지지 않은 인스턴스 변수에 접근하는 것과 같다.)
    • 메소드가 인스턴스 변수를 참조하지 않으면,
      클래스 메소드로 만들어 불필요한 인스턴스의 생성을 막을 수 있다.
    • 아래는 클래스 메소드의 예이다. (sum, avg)

class Calculator3{
    public static void sum(int left, int right){
        System.out.println(left+right);
    }
     
    public static void avg(int left, int right){
        System.out.println((left+right)/2);
    }
}

public class CalculatorDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator3.sum(10, 20);
        Calculator3.avg(10, 20);
         
        Calculator3.sum(20, 40);
        Calculator3.avg(20, 40);
    }
}

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더 학습해야 할 것들

 

자바 접근 제어자

wikidocs.net/232 를 자세히 읽어보자. 감사합니다.

~ 지금 이해가능한 내용만 정리 ~

• 제어자란?
  • 제어자 modifier
    • 클래스와 클래스멤버(클래스변수, 클래스메소드)의 선언 시 사용하여
      부가적인 의미를 부여하는 키워드이다.
    • 자바에서 제어자는 접근제어자와 기타제어자로 구분할 수 있다.
      • 접근 제어자는 하나만 사용 가능하며, 기타제어자는 경우에 따라 여러 개를 사용할 수 있다.
      • 접근 제어자와 기타 제어자는 조합에 따라 함께 사용할 수 있다.
• 접근 제어자 access modifier
  • 객체지향의 "정보 은닉" 개념 참고.
  • 접근제어자를 사용해, 클래스 외부에서의 접근을 허용할 멤버를 설정할 수 있다.
  • Java에서는 총 네 가지의 접근 제어자가 있다.
    • private, public, default, protected
    • 접근 제어자의 접근 범위 (접근범위 많은 제어자 - 적은 제어자 순)
      public > protected > default > private
  • 1. private
    • private로 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되지 않으며, 외부에서 직접 접근할 수 없다.
    • 자바 프로그램은 private멤버에 직접 접근할 수 없다.
    • 해당 객체의 public 메소드를 통해서만 접근할 수 있다.
    • private멤버는 해당 멤버를 선언한 클래스에서만 접근할 수 있다.
    • 사용) 클래스 내부의 세부적 동작을 구현하는 데 사용된다.
  • 2. public
    • public으로 선언된 클래스 멤버는 외부에 공개되며,
      해당 객체를 사용하는 프로그램 어디에서나 직접 접근할 수 있다.
    • 자바 프로그램은 public 메소드를 통해서만 해당 객체의 private멤버에 접근할 수 있다.
      따라서 public메소드는
      private멤버와 프로그램 사이의 인터페이스interface역할을 수행한다고 볼 수 있다.
    • 자바에서 public멤버는 프로그램 어디에서나, 누구나 접근할 수 있다.
  • 3. default
    • 클래스 및 클래스멤버의 접근제어의 기본값이다.
      즉, 접근 제어자가 지정되지 않으면 자동으로 default 접근제어를 가지게 된다.
    • default멤버는 같은 패키지에 속하는 클래스에서만 접근할 수 있다.
  • 4. protected 
    • 지금은 봐도 이해가 잘 안 됨.. 필요할 때 찾아서 정리하기

private와 public의 의미와 용도?