[JAVA] 11. 객체지향 프로그래밍4. 오버로딩, 생성자, 변수의 초기화

 

1️⃣ 오버로딩

메서드도 변수와 마찬가지로 같은 클래스 내에서 서로 구별될 수 있어야 하기 때문에 각기 다른 이름을 가져야 한다. 

그러나 자바에서는 한 클래스 내에서 이미 사용하려는 이름과 같은 이름을 가진 메서드가 있더라도 매개변수의 개수 또는 타입이 다르면, 같은 이름을 사용해서 메서드를 정의할 수 있다. 

 

한 클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것을 '메서드 오버로딩' 또는 '오버로딩' 이라고 한다. 

 

- 오버로딩 조건

1. 메서드 이름이 같아야 한다.

2. 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다. 

그리고 반환타입은 오버로딩을 구현하는데 아무런 영향을 주지 않는다!!!

 

- 오버로딩 예

오버로딩의 대표적인 예는 println() 메서드이다. 

실제로는 println 메서드를 호출할 때 매개변수로 지정하는 값의 타입에 따라서 호출되는 println 메서드가 달라진다. 

 

int add(int a, int b) { return a + b; }
int add(int x, int y) { return x + y; }

-> 위에 두 메서드는 매개변수 이름만 다를 뿐 매개변수의 타입이 같기 때문에 오버로딩이 성립하지 않는다. 

매개변수의 이름이 다르면 메서드 내에서 사용되는 변수의 이름이 달라질뿐이지 아무런 의미가 없다.

 

int add(int a, int b) { return a + b; }
long add (int x, int y) { return (long) x + y; }

-> 이번 경우에는 리턴 타입만 다른 것이기 때문에 오버로딩으로 간주하지 않는다.

 

long add (int a, long b) { return a + b; }
long add (long a, int b) { return a + b; }

-> 두 메서드 모두 int 형과 long 형 매개변수가 하나씩 선언되었지만 서로 순서가 다른 경우이다. 

이처럼 매개변수의 순서만을 다르게 하여 구현하면 사용자가 매개변수의 순서를 외우지 않아도 된다는 장점은 있지만, 오히려 단점이 될 수도 있기 때문에 주의해야한다!!!

add(3,3) 이렇게 호출하면 컴파일 에러가 발생하는데 왜냐하면 두 메서드 중 어느 메서드를 호출된 것인지 알 수 없기 때문이다. 

 

 

2️⃣ 오버로딩 장점 

println()을 생각해보면 모두 근본적으로 같은 기능을 하는 메서드들인데 서로 다른 이름을 가져야한다고 한다면 메서드를 작성하는 쪽에서는 이름을 짓기 어렵고, 메서드를 사용하는 쪽에서는 이름을 일일이 구분해서 기억해야하기 때문에 서로 부담이 된다. 

 

하지만 오버로딩을 통해 여러 메서드들이 println이라는 하나의 이름으로 정의될 수 있다면 println이라는 이름만 기억하면 되기 때문에 기억하기도 쉽고 이름도 짧게 할 수 있어서 오류의 가능성을 많이 줄일 수 있다. 

 

그리고 또 하나의 장점은 메서드 이름을 절약할 수 있다는 것이다. 

 

 

3️⃣ 가변인자와 오버로딩 

기존에는 메서드의 매개변수 개수가 고정적이었으나, jdk1.5부터 동적으로 지정해줄 수 있게 되었으며 이 기능을 가변인자라고 한다. 

타입... 변수명

-> 이렇게 가변인자를 매개변수로 했기 때문에 문자열의 개수의 제약없이 매개변수로 지정할 수 있다. 

 

 

4️⃣ 생성자 Constructor

생성자는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 '인스턴스 초기화 메서드'이다. 

따라서 인스턴스 변수의 초기화 작업에 주로 사용되며, 인스턴스 생성 시 실행되어야 할 작업을 위해서도 사용된다. 

 

- 생성자 조건

1. 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.

2. 생성자는 리턴 값이 없다. 

3. 모든 클래스는 반드시 생성자를 가져야한다. 

 

class Card {
	Card() { 
    	// 매개변수 없는 생성자, 기본 생성자
    }
    
    Card(String k, int num) {
    	// 매개변수가 있는생성자
    }
 }

❗️ 주의 

연산자 new가 인스턴스를 생성하는 것이고, 생성자는 인스턴스를 생성하는 것은 아니다! 

생성자는 단순히 인스턴스변수들의 초기화에 사용되는 조금 특별한 메서드이다. 

 

Card c = new Card();

1. 연산자 new 에 의해서 메모리 (heap)에 Card 클래스의 인스턴스가 생성된다. 

2. 연산자 Card() 가 호출되어 수행된다. 

3. 연산자 new의 결과로, 생성된 Card 인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 c에 저장된다. 

 

지금까지 인스턴스를 생성하기 위해 사용했던 '클래스이름()' 는 사실 생성자였던 것이다. 

인스턴스를 생성할 때는 반드시 클래스 내에 정의된 생성자 중의 하나를 선택해서 지정해줘야한다. 

 

- 기본 생성자 

지금까지 클래스에 생성자를 정의하지 않고도 인스턴스를 생성할 수 있었던 이유는 컴파일러가 제공하는 '기본 생성자' 덕분이었다.

컴파일할 때 소스파일 (*.java) 의 클래스에 생성자가 하나도 정의되지 않은 경우 컴파일러는 자동적으로 기본 생성자를 추가하여 컴파일한다. 

 

컴파일러가 자동적으로 추가해주는 기본 생성자는 매개변수도 없고 ,아무런 내용도 없는 아주 간단한 것이다. 

 

 

기본생성자가 컴파일러에 의해서 추가되는 경우는 클래스에 정의된 생성자가 하나도 없을 때 이다!

 

- 매개변수가 있는 생성자 

생성자도 메서드처럼 매개변수를 선언하여 호출 시 값을 넘겨받아서 인스턴스의 초기화작업에 사용할 수 있다.

인스턴스마다 각기 다른 값으로 초기화되어야하는 경우가 많기 때문에 매개변수를 사용한 초기화는 매우 유용하다. 

 

매개변수가 있는 생성자를 사용한다면 인스턴스를 생성하는 동시에 원하는 값으로 초기화할 수 있게 된다. 

 

- 생성자에서 다른 생성자 호출하기  this(), this

-> 생성자로 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다.

같은 클래스의 멤버들 간에 서로 호출할 수 있는 것처럼 생성자 간에도 서로 호출이 가능하다. 

1. 생성자의 이름으로 클래스 이름 대신 this 사용해야한다. 
2. 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫줄에서만 호출해야한다. 

Car(String color) {
	door = 5;
    Car(color, "auto", 4);
}

-> 여기서는 먼저 다른 생성자를 호출할 때 this가 아닌 Car 을 사용해서 에러가 나고, 또 다른 에러는 생성자 호출이 첫번째 줄이 아닌 두번째 줄에서 호출했기 때문이다.

 

생성자에서 다른 생성자를 첫줄에서만 호출이 가능하도록 한 이유는 생성자 내에서 초기화 작업 도중에 다른 생성자를 호출하게 되면, 호출된 다른 생성자 내에서도 멤버변수들의 값을 초기화할 것이므로 다른 생성자를 호출하기 이전의 초기화 작업이 무의미해질 수 있기 때문이다.

this("white", "auto", 4); 처럼 생성자를 활용해서 더 간력히 할 수 있기 때문에 보기에도 더 편하다. 

이 코드는 Car c1 = new Car(); 처럼 생성자 Car()를 활용해서 Car 인스턴스를 생성할 경우에 인스턴스 변수 color는 white, geertype은 auto, door는 4로 초기화 되도록 하였다. 

 

- 참조변수로 인스턴스 자신을 가리키는 this 

this 는 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수로 인스턴스의 주소가 저장되어 있다. 

모든 인스턴스 메서드에 지역변수로 숨겨진채로 존재한다!

참조변수를 통해 인스턴스의 멤버에 접근할 수 있는 것처럼 'this'로 인스턴스 변수에 접근할 수 있는 것이다.

 

근데 this를 사용할 수 있는 것은 인스턴스 멤버 뿐이다, 왜냐하면 static메서드는 인스턴스를 생성하지 않고도 호출될 수 있으므로 static 메서드가 호출된 시점에 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있기 때문이다.

 

❗️ 그리고 참고로 this와 this()는 비슷하게 생겼을 뿐 완전히 다른 것이다!!

 

- 생성자를 이용한 인스턴스 복사

현재 사용하고 있는 인스턴스와 같은 상태를 갖는 인스턴스를 하나 더 만들고자 할 때 생성자를 이용할 수 있다.

-> 두 인스턴스가 같은 상태를 갖는 다는 것은 두 인스턴스의 모든 인스턴스 변수(상태)가 모두 동일한 값을 갖고 있다는 것을 뜻한다. 

 

 

5️⃣ 변수의 초기화 

변수를 선언하고 처음으로 값을 저장하는 것을 변수의 초기화라고 한다. 

변수의 초기화는 경우에 따라서 필수적이기도 하고 선택적이기도 하지만, 가능하면 선언과 동시에 적절한 값으로 초기화하는 것이 바람직하다. 

멤버변수는 초기화를 하지 않아도 자동적으로 변수의 자료형에 맞는 기본형값으로 초기화가 이루어지기 때문에 초기화하지 않고도 사용해도 되지만, 지역변수는 사용하기 전에는 반드시 초기화해야한다. 

 

멤버변수(클래스 변수, 인스턴스 변수)와 배열의 초기화는 선택적이지만,
지역변수의 초기화는 필수적이다!!!

 

- 멤버변수 초기화 방법

1. 명시적 초기화
2. 생성자
3. 초기화 블럭
   - 인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스 변수를 초기화하는 데 사용 
   - 클래스 초기화 블럭: 클래스 변수를 초기화하는데 사용 

 

- 명시적 초기화

변수를 선언과 동시에 초기화하는 것을 명시적 초기화라고 한다. 

가장 기본적이면서도 간단한 초기화 방법이다. 

class Car {
	int door = 4; // 기본형 변수의 초기화 
    Engine e = new Engine(); // 참조형 변수의 초기화 
}

 

명시적 초기화가 간단하고 명료하기는 하지만 보다 복잡한 초기화 작업이 필요한 경우에는 '초기화 블럭' 또는 생성자를 사용해야한다.

 

- 초기화 블럭

초기화 블럭에는 클래스 초기화 블럭과 인스턴스 초기화 블럭 두 가지 종류가 있다. 

클래스 초기화 블럭은 클래스변수의 초기화에 사용되고, 인스턴스 초기화 블럭은 인스턴스 변수의 초기화에 사용된다. 

 

초기화 블럭을 작성하려면, 인스턴스 초기화 블럭은 단순히 클래스 내에 블럭{} 을만들고 그 안에 코드를 작성하면 된다.

그리고 클래스 초기화 블럭은 인스턴스 초기화 블럭앞에 단순히 static 을 덧붙이기만 하면 된다.

 

클래스 초기화 블럭은 클래스가 메모리에 처음 로딩될 때 한번만 수행되고, 인스턴스 초기화 블럭은 생성자와 같이 인스턴스를 생성할 때 마다 수행된다. 

그리고 생성자보다 인스턴스 초기화 블럭이 먼저 수행된다!!!

 

 

- 멤버변수의 초기화 시기와 순서

클래스변수의 초기화 시점 : 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번 초기화 된다.
인스턴스변수의 초기화시점 : 인스턴스가 생성될 때 마다 각 인스턴스별로 초기화가 이루어진다. 

클래스변수의 초기화 순서 : 기본값 -> 명시적 초기화 -> 클래스 초기화 블럭
인스턴스변수의 초기화 순서: 기본값 -> 명시적 초기화 -> 인스턴스 초기화 블럭 -> 생성자 

-> 생성자가 하나밖에 없기 때문에 인스턴스 블럭 대신, Product 클래스의 생성자를 사용해도 결과는 같지만, 코드의 의미상 모든 생성자에게 공통으로 수행되어야 하는 내용이기 때문에 인스턴스 블럭을 사용하였다.