[Java] 필수 개념 정리

자바

자바 특징

객체 지향
플랫폼 독립적
간단함 (메모리 관리)
분산 프로그래밍 지원
멀티 스레드

객체 지향 특징

추상화
캡슐화
상속
다형성

기본형

정수 타입: byte (1byte), short (2byte), int (4byte), long (8byte)
부동소수점 타입: float (4byte) , double (8byte)
부울 타입: boolean (1byte) // true,false 두 가지 값만 표현
문자 데이터 타입: char (2byte)

float에는 꼭 F 붙여야 함 float a = 10.2F

Array

배열 복사 : arraycopy

메모리 공간

스택 : 메소드 수행
힙 : 객체 생성
클래스 area : 클래스, static 정보 등

가비지 컬렉션

힙 영역(클래스 포함)에 생성된 객체들의 메모리를 관리하는 프로그램
사용하지 않는 객체들을 점검하고 제거함

전역 변수

클래스 내에 정의되는 변수
힙에 생성
static : class가 메모리 로딩 시 할당이 이루어지고, 자동 초기화, 클래스 제거시 같이 제거
instance : 객체 생성 시 자동 초기화, 객체 제거시 같이 제거

지역 변수

메소드나 생성자 안에서 정의되는 변수
스택에 생성
호출 시 생성되고, 수행 종료 시 제거
자동 초기화 안되므로 반드시 '초기화'해서 사용

오버로딩

비슷한 일을 하는 메소드 구현 시, 메소드 이름을 같게 정의 (사용하기 편리하도록)
메소드 이름은 같고, 매개변수를 다르게 함

오버라이딩

부모 클래스의 메소드를 자식 클래스에서 재정의해서 사용
메소드, 매개변수 모두 같음

접근 제한자

private : 같은 클래스 내에서만 사용
default : 아무것도 정의하지 않았을 때, 같은 클래스와 패키지에서만 사용 가능
protected : 패키지 다르면 사용 불가능, 단 상속 받으면 사용 가능
public : 어디서든 사용 가능

사용 제한자

static : 객체 생성 없이 사용하고 싶을 때
final : 변경할 수 없음
abstract : 미완성 상태

캡슐화

중요하거나 상세한 구현은 private 이용해서 숨김
getter setter를 통해 접근 및 제어

상속

extends
속성이나 기능을 선택적으로 상속 불가능 (부모 클래스의 전체 기능을 상속)
상속은 단 하나의 클래스만 받을 수 있음 (여러 클래스 상속 불가)
다중 상속하려면? interface 활용
super는 생성자 첫 라인에서만 사용 가능

레퍼런스 타입 캐스팅

상속관계일 경우 형변환 허용

자동 형변환 자식 객체 내에는 항상 부모 객체가 같이 있기 때문에 부모 객체 타입으로 자식 객체를 참조 가능
Parent var = new Child();

예시

// 부모의 부모 클래스
class GrandParent {
    String name = "Bill";
    
    public void printName() {
        System.out.println("name:"+name);
    }

    public void printAddress() {
        System.out.println("");
    }
}

// 부모 클래스
class Parent extends GrandParent {
    private String name = "Tom";
    public String address = "Seoul";
    
    Parent(){
    //  System.out.println("Parent 생성자입니다");
    }
    
    public void printName() {
        System.out.println("name : " + name);
    }
    public void printAddress() {
        System.out.println("address : " + address);
    }
}



// 자식 클래스

public class Child extends Parent {
    int age = 25;
    Child(){
    //  System.out.println("Child 생성자입니다");
    }
    
    // method overriding : 부모한테서 물려 받은 메소드를 자식 클래스에 맞게 수정하는 일
    // method 이름, 리턴타입, 파라메터 타입 모두 동일해야 함
    // 접근지정자는 부모의 지정자와 같거나 큰 것만 가능
    
    @Override
    public void printName() {
        System.out.println("name : Tomson");
    }
    
    public void callSuper() {
        super.printName();
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        
        GrandParent c = new Child(); // 다형성(생성된 객체를 가리키는 레퍼런스(변수)의 타입이 여러가지인 경우)
        System.out.println(c.getClass());
        
        
        c.printName();
        c.printAddress();
        
        //c.callSuper();
        //super.printName();//super, this --> static 메소드 안에서는 사용안됨
        //c.address = "la";
        
        //Child ch = (Child) new Parent();
    }


}

main 안에 내용만 다시 살펴보기

GrandParent c = new Child();
//다형성 이용, GrandParent가 가장 큰 범위이므로 Child로 생성자 만들 수 있음

Child ch = (Child) new Parent();
//에러는 안나지만 컴파일 시, ClassCast 오류 발생

System.out.println(c.getClass()); //class Child
        
c.printName(); // 자식 클래스에 정의된 이름 출력 
c.printAddress(); // GrandParent에는 printAddress 메소드가 있고, 자식 클래스에는 없으므로, 상속하는 부모 클래스의 주소 출력

//c.callSuper(); // GrandParent에 callSuper 메소드가 없으므로 불가능
//((Child) c).callSuper(); //이렇게 타입캐스팅 해줘야 Parent로부터 가져옴
//super.printName();//super, this --> static 메소드 안에서는 사용안됨
//c.address = "la";

명시적 형변환 자동 형변환에 의해 변환된 부모 타입 변수는 자식 객체가 추가한 메소드 수행 불가능 따라서 원래 타입으로 변경하고자 할 때 명시적 형변환 사용 Parent var = new Child();
Child c = (Child) var;
이를 통해 자식 객체만 따로 가지고 있는 변수를 접근할 수 있음 하지만, 자식 객체만 가지고 있지 않을 때 ClassCast 오류 발생. 따라서 instanceof를 활용해서 형변환 하기 전에 서브 객체를 갖고 있는지 확인해야 함
```
if(c instanceof Child){
    Child cc = (Child) c;
}
```
instanceof : 객체의 존재여부를 물어보는 연산자

String (문자열)

concat : 추가
replace : 대체
substring : 일부 추출 (2,5면 2~4까지 추출)
trim : 문자열 앞뒤 여백 제거
startsWith : 특정 문자열 시작

StringBuilder

append : 끝에 추가
insert(int index, String s) : index에 s 추가
reverse : 뒤집기

Wrapper

기본형 데이터 타입을 객체화 시키는 클래스
기본형 앞글자 대문자로

int → String

int i = 1;
String s = Integer.toString(i);

String → int

String s = "1";
int i = Integer.parseInt(s);

static은 객체 생성 없이 사용 가능

final는 상수라고 생각하면 됨 (상속, 오버라이드 불가능)

interface는 변수 사용 불가능, 모두 상수로 정의 (public static final)

abstract는 미완성이라 객체 생성 불가능. 상속 받은 클래스가 메소드를 모두 구현해야 생성 가능

인터페이스(interface)

implements
상수, 구현되지 않은 메소드로만 구성
상수를 특별히 명시하지 않아도 자동으로 변경됨 (public도 같이)
인터페이스는 다중 상속 가능

Collection

set
객체 저장 시 순서 없이 저장
같은 데이터는 무시
- HashSet
  set 구현 클래스
  같은 내용 들어오면 무시
- TreeSet
  sortedset 구현 클래스
  객체들을 sort해서 관리
출력
```
// iterator 활용
Iterator<String> i = list.iterator();
while (i.hasNext()) {
    String ob = i.next();
    Syso(ob);
}

//for-each 활용
for (String s : list){
    syso(s);
}
```

List
객체 저장 시 인덱스를 가지고 순서대로 저장
중복된 데이터도 상관없이 저장

Map

데이터 저장,관리 시 검색을 쉽게 하기 위함
key와 value로 구성
TreeMap : sort된 map
출력
Iterator<String> i = list.keySet().iterator;
while(i.hasNext()){
    String key = i.next();
    String value = list.get(key);
    syso(key, value)
}

Singleton pattern

객체 생성을 딱 한번만 수행하고, 그 이후에는 생성한 객체를 공유하는 방식

public class SingletonObject {

    // 필드는 private static으로
    private static SingletonObject instance;
    
    private SingletonObject() {}
    
    public static SingletonObject getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new SingletonObject();
        }
        return instance;
    }
    
    public void print() {
        System.out.println("hello, print~");
    }

}

public class SingletonObjectUser {

    public static void main(String[] args) {
        SingletonObject o1 = SingletonObject.getInstance();
        SingletonObject o2 = SingletonObject.getInstance();
        SingletonObject o3 = SingletonObject.getInstance();
        
        System.out.println(o1);
        System.out.println(o2);
        System.out.println(o3);
        
        //하나로 공유하는 방식이라 모두 같음
        System.out.println(o1 == o2); // true
    }

}

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