[Java] 김영한의 실전 자바 - 기본편 섹션1~2 클래스와 데이터, 기본형과 참조형

[Java] 김영한의 실전 자바 - 기본편 섹션1~2 클래스와 데이터, 기본형과 참조형

 

○ 섹션 1 클래스와 데이터

● 클래스

• 멤버 변수(Member Variable),필드(Field) 필드: 클래스에 정의한 변수들
• 클래스는 관례상 대문자로 시작하고 낙타 표기법을 사용. ex) MemberService
• 클래스: 설계도
• 객체 또는 인스턴스: 실제 메모리에 만들어진 실체

객체가 생성될때 :)

• 객체를 생성하면 자바는 객체에 접근할 수 있는 참조값(주소) 반환
• new 키워드를 통해 객체 생성 후 참조값 반환
• new 는 클래스를 기반으로 메모리에 실제 객체를 만드는 것. 리턴 참조 값을 변수에 저장함으로써 실제 메모리 존재 객체에 접근 가능

 

● 객체에 값 대입

참조값을 통해 실제 객체 접근후, 해당 필드에 데이터 저장

클래스,객체,인스턴스 정리

클래스: 틀 또는 설계도. 객체가 가져야 할 속성과 기능 정의

객체: 클래스에서 정의한 속성과 기능을 가진 실체

인스턴스: 특정 클래스로부터 생성된 객체. 어떤 클래스에 속해 있는지 강조할 때 사용

● 배열 도입 - 시작

Student[] students = new Student[2];

• Student 타입 변수는 Student 인스턴스 참조값을 보관
• 배열은 아직 참조값을 대입하지 않았기 때문에 null 값으로 초기화

★ 배열에 객체를 보관할때

!!! 자바에서 대입은 항상 변수에 들어 있는 값을 복사한다. !!!

아래의 student1, student2 에는 참조값이 보관되어 있다. 따라서 이 참조값이 배열에 저장된다. 또는 이를 객체에 보관된 참조값을 읽고 복사해서 배열에 대입한다고 표현한다.

students[0] = student1; // x001;
students[1] = student2; // x002;

주의!
변수에는 인스턴스가아니라, 인스턴스 위치를 가리키는 참조값이 들어있다.

● 배열 도입 - 리팩토링

배열 선언 최적화

Student[] students = new Student[]{student1, student2};

for문 최적화

for (int i = 0; i < students.length; i++) {    
	System.out.println("이름:" + students[i].name + " 나이:" + students[i].age + 
...);

향상된 for문

for (Student s : students) {    
	System.out.println("이름:" + s.name + " 나이:" + s.age + " 성적:" + s.grade); 
}

---

○ 섹션 2 기본형과 참조형

● 기본형 vs 참조형 1 - 시작

• 기본형(Primitive Type): `int` , `long` , `double` , `boolean` 처럼 변수에 사용할 값을 직접 넣을 수 있는 데이 터 타입
• 참조형(Reference Type): `Student student1` , `int[] students` 와 같이 데이터에 접근하기 위한 참조 (주소)를 저장하는 데이터 타입. 참조형은 객체 또는 배열에 사용된다.
• 기본형은 계산 활용 가능, 참조형은 불가능

참고 - String
String은 사실 클래스라 참조형이지만, 기본형처럼 문자 값을 바로 대입할 수 있다! 이는 나중에 더 자세히 다룬다.

● 기본형 vs 참조형2 - 변수 대입

기본형은 실제 값이 들어있다. 변수 대입은 변수에 들어있는 값을 복사해서 대입한다. 아래를 보면, 값을 복사해 전달하기때문에 각각 본인의 값만 변경됨을 확인 가능하다.

int a = 10;        
int b = a;        
System.out.println("a = " + a);        
System.out.println("b = " + b);
//a 변경        
a = 20;        
System.out.println("변경 a = 20");        
System.out.println("a = " + a);        
System.out.println("b = " + b);
//b 변경        
b = 30;        
System.out.println("변경 b = 30");        
System.out.println("a = " + a);        
System.out.println("b = " + b);

a = 10
b = 10
변경 a = 20
a = 20
b = 10
변경 b = 30
a = 20
b = 30

이제 참조형에서의 변수 대입을 보자. 아래를 보면,  `Data dataB = dataA` 에서, B에 복사된 참조값이 같기 때문에 결국 하나를 변경시 값이 둘다 변경된다.

        Data dataA = new Data();        
        dataA.value = 10;        
        Data dataB = dataA;
        System.out.println("dataA 참조값=" + dataA);        
        System.out.println("dataB 참조값=" + dataB);        
        System.out.println("dataA.value = " + dataA.value);        
        System.out.println("dataB.value = " + dataB.value);
        //dataA 변경        
        dataA.value = 20;        
        System.out.println("변경 dataA.value = 20");        
        System.out.println("dataA.value = " + dataA.value);        
        System.out.println("dataB.value = " + dataB.value);
        //dataB 변경        
        dataB.value = 30;        
        System.out.println("변경 dataB.value = 30");        
        System.out.println("dataA.value = " + dataA.value);        
        System.out.println("dataB.value = " + dataB.value);

dataA 참조값=ref.Data@x001
dataB 참조값=ref.Data@x001
dataA.value = 10
dataB.value = 10
변경 dataA.value = 20
dataA.value = 20
dataB.value = 20
변경 dataB.value = 30
dataA.value = 30
dataB.value = 30

변수의 대입은 변수에 들어있는 값을 복사해서 대입한다!!!

● 기본형 vs 참조형3 - 메서드 호출

• 대원칙: 자바는 항상 변수의 값을 복사해서 대입한다.
• 메서드를 호출할 때 사용하는 매개변수(파라미터)도 결국 변수일 뿐이다. 따라서 메서드 를 호출할 때 매개변수에 값을 전달하는 것도 앞서 설명한 내용과 같이 값을 복사해서 전달한다.

먼저 기본형 파라미터 메서드 호출 예시를 보자.

public class MethodChange1 {
    public static void main(String[] args) {        
        int a = 10;        
        System.out.println("메서드 호출 전: a = " + a);        
        changePrimitive(a);        
        System.out.println("메서드 호출 후: a = " + a);    
    }
    static void changePrimitive(int x) {        
        x = 20;    
    } 
}

메서드 호출 전: a = 10
메서드 호출 후: a = 10

x에 a값 10이 복사해 대입된다.

• 위 그림과 같이 파라미터 x에 a값 10이 대입되고, 메서드안에 x값이 20으로 변경된다.
• 메서드 종료 후, 매개변수 x 또한 제거된다.

이제 참조형 파라미터  메서드 호출 예시를 보자.

public class MethodChange2 {
    public static void main(String[] args) {        
        Data dataA = new Data();        
        dataA.value = 10;        
        System.out.println("메서드 호출 전: dataA.value = " + dataA.value);        
        changeReference(dataA);        
        System.out.println("메서드 호출 후: dataA.value = " + dataA.value);    
    }
    static void changeReference(Data dataX) {        
  	  dataX.value = 20;    
    } 
}

메서드 호출 전: dataA.value = 10
메서드 호출 후: dataA.value = 20

참조형 파라미터 호출

• 메서드를 호출할 때, dataX는 변수 dataA의 값(참조값 x001)을 받는다.
• 참조값을 통해 인스턴스 접근 후 20으로 변경한다.
• 둘다 같은 인스턴스를 참조하기 때문에 둘다 변경된다.

★ 기본형과 참조형 메서드 호출

기본형:

• 값 복사 전달
• 메서드 내부 변경 시 호출자 변수 영향 없음

참조형:

• 참조값 복사 전달
• 메서드 내부 변경 시 호출자 객체도 변경

● 참조형과 메서드 호출 - 활용

static Student createStudent(String name, int age, int grade) {        
      Student student = new Student();        
      student.name = name;        
      student.age = age;        
      student.grade = grade;        
      return student;    
  }
static void printStudent(Student student1) {        
      System.out.println("이름:" + student1.name + " 나이:" + student1.age + " 성 적:" + student1.grade);    
}

createStudent() 메서드 안에서 객체 생성 후 메서드 밖에서 객체를 사용할 수 있도록 객체 참조값을 반환한다.

● 변수와 초기화

💚 변수 종류

• 멤버 변수(필드): 클래스에 선언
• 지역 변수: 메서드에 선언, 매개변수도 지역 변수의 한 종류이다.

💚 변수 값 초기화

• 멤버변수: 자동초기화 ex_ 숫자( int)= 0 , boolean = false , 참조형 = null
• 지역변수: 수동 초기화

● null

• data에 null 값을 할당해 인스턴스를 더는 참조하지 않도록 할 수 있다.
• 자바에서는 아무도 참조하지 않는 인스턴스를 JVM GC(가비지 컬렉션)가 자동으로 메모리에서 제거해준다. 해당 객체를 참조하는 곳이 모두 사라지면 GC에 의해 제거된다.

● NullPointerException

참조할 객체 인스턴스가 존재하지 않을때 발생한다.

멤버 변수가 null일때 이는 특히 주의가 필요하다.

public class BigData {    
    Data data;    
    int count; 
}

public class NullMain3 {    
public static void main(String[] args) {        
        BigData bigData = new BigData();        
        System.out.println("bigData.count=" + bigData.count);        
        System.out.println("bigData.data=" + bigData.data);
        //NullPointerException        
        System.out.println("bigData.data.value=" + bigData.data.value);     
        } 
}

bigData.count=0
bigData.data=null Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot read field "value" because "bigData.data" is null at ref.NullMain3.main(NullMain3.java:10)

data는 null, count는 0으로 초기화

위는 null.value가 되므로 예외가 발생한다.

NullPointerException` 이 발생하면 null 값에 . (dot)을 찍었다고 생각하면 문제를 쉽게 찾을 수 있다.

본 내용은 인프런 " 김영한의 실전 자바 - 기본편 " 강의를 정리한 내용입니다.