[JAVA] 14. Object 클래스, String 클래스

1️⃣ Object 클래스 

Object 클래스는 모든 클래스의 최고 조상이기 때문에 Object 클래스의 멤버들은 모든 클래스에서 바로 사용 가능하다. 

protected Object clone()	객체 자신의 복사본을 반환한다.
public boolean equals(Object obj)	객체 자신과 객체 obj가 같은 객체인지 알려준다. (같으면 true)
protected void finalize()	객체가 소멸될 때 가비지 컬렉터에 의해 자동적으로 호출된다.  이때 수행되어야하는 코드가 있을 때 오버라이딩한다.
public Class getClass()	객체 자신의 클래스 정보를 담고 있는 Class 인스턴스를 반환한다.
public int hashCode()	객체 자신의 해시코드를 반환한다.
public String toString()	객체 자신의 정보를 문자열로 반환한다.
public void notify()	객체 자신을 사용하려고 기다리는 쓰데를 하나만 깨운다.
public void notifyAll()	객체 자신을 사용하려고 기다리는 모든 쓰레드를 깨운다.
public void wait()  public void wait(long timeout) public void wait(long timeout, int nanos)	다른 쓰레드가 notify() 나 notifyAll() 을 호출할 때까지 현재 쓰레드를 무한히 또는 지정된 시간 동안 기다리게 한다.

-> 접근제어자가 protected 인 경우에는 다른 곳에서 사용하기 위해서는 오버라이딩해서 public 으로 바꿔서 사용해야한다. 

 

 

- equals(Object obj)

: 매개변수로 객체의 참조변수를 받아서 비교하여 그 결과를 boolean 값으로 알려주는 역할을 한다. 

서로 다른 두 객체를 equals 메서드로 비교하면 항상 false 를 결과로 얻게 된다. 

false

-> 두개의 인스턴스를 생성한 다음에 equals 메서드를 이용해서 두 인스턴스를 비교하도록 하였다.

equals 메서드는 주소값으로 비교를 하기 때문에 두 Value 인스턴스의 멤버변수 value 값이 10으로 같을지라도 equals 메서드로 비교한 결과는 false 일 수밖에 없다.

 

-> equals 메서드가 Person 인스턴스의 주소값이 아닌 멤버변수 id의 값을 비교하도록 하기 위해 equals 메서드를 오버라이딩 해서 같은 id 값을 가지고 있다면 true값을 얻을 수 있도록 했다. 

 

 

- hashCode() : 객체의 해시코드를 반환하는 메서드이다. 

이 메서드는 해싱기법에 사용되는 해시함수를 구현한 것이다. 

해싱은 데이터 관리 기법 중의 하나인데 다량의 데이터를 저장하고 검색하는데 유용하다. 

해시함수는 찾고자하는 값을 입력하면, 그 값이 저장된 위치를 알려주는 해시코드를 반환한다. 

 

일반적으로 해시코드가 같은 두 객체가 존재하는 것이 가능하지만 Object 클래스에 정의된 hashcode메서드는 객체의 주소값으로 해시코드를 만들어 반환하기 때문에 32bit JVM 에서는 서로 다른 두 객체는 결코 같은 해시코드를 가질 수 없었지만, 64 bit JVM에서는 8byte 주소값으로 해시코드를 만들기 때문에 해시코드가 중복될 수 있다. 

 

클래스의 인스턴스 변수 값으로 객체의 같고 다름을 판단해야 하는 경우라면 equals 메서드 뿐만 아니라 hashCode 메서드도 적절히 오버라이딩 해야한다. 

-> equals 를 오버라이딩하면 hashcode도 같이 오버라이딩 해야한다. 

 

 

- toString()

: 인스턴스에 대한 정보를 문자열 String 으로 제공할 목적으로 정의한 것이다. 

인스턴스의 정보를 제공한다는 것은 대부분의 경우 인스턴스 변수에 저장된 값들을 문자열로 표현한다는 뜻이다. 

 

클래스를 작성할 때 toString() 을 오버라이딩하지 않는다면 클래스 이름에 16진수의 해시코드를 얻게 된다. 

-> 이처럼 toString() 은 일반적으로 인스턴스나 클래스에 대한 정보 또는 인스턴스 변수들의 값을 문자열로 변환하여 반환하도록 오버라이딩되는 것이 보통이다. 

 

 

- clone()

이 메서드는 자신을 복제하여 새로운 인스턴스를 생성하는 일을 한다. 

어떤 인스턴스에 대해 작업을 할 때, 원래의 인스턴스는 보존하고 clone 메서드를 이용해서 새로운 인스턴스를 생성하여 작업을 하면 작업 이전의 값이 보존되므로 작업에 실패해서 원래의 상태로 되돌리거나 변경되기 전의 값을 참고하는데 도움이 될 것이다. 

 

Object 클래스에 정의된 clone() 은 단순히 인스턴스변수의 값만 복사하기 때문에 참조타입의 인스턴스 변수가 있는 클래스는 완전한 인스턴스 복제가 이루어지지 않는다. 

예를 들어 배열의 경우, 복제된 인스턴스도 같은 배열의 주소를 갖기 때문에 복제된 인스턴스의 작업이 원래의 인스턴스에 영향을 미치게 된다. 

이런 경우 clone 메서드를 오버라이딩해서 새로운 배열을 생성하고 배열의 내용을 복사하도록 해야한다. 

-> clone 메서드를 사용하려면 먼저 복제할 클래스가 Cloneable 인터페이스를 구현해야한다. 

 

-> clone 메서드를 이용해서 배열을 복사하는 예제이다. 일반적으로 배열을 복사할 때는 System.arraycopy()을 이용해서 내용을 복사하지만 clone을 통해서 복사할 수도 있다. 

 

❗️ 얇은 복사와 깊은 복사 

clone() 은 단순히 객체에 저장된 값을 그대로 복제할 뿐, 객체가 참조하고 있는 객체까지 복제하지는 않는다. 

객체 배열을 clone()으로 복제하는 경우에는 원본과 복제본이 같은 객체를 공유하므로 완전한 복제라고 보기 어렵다.

이러한 복제를 얇은 복사라고 한다. 얇은 복사에서는 원본을 변경하면 복사본도 영향을 받는다!!

 

반면에 원본이 참조하고 있는 객체까지 복제하는 것을 깊은 복사라고 하며, 깊은 복사에서는 원본과 복사본이 서로 다른 객체를 참조하기 때문에 원본의 변경이 복사본에 영향을 미치지 않는다. 

 

 

 

- getClass()

이 메서드는 자신이 속한 클래스의 Class 객체를 반환하는 메서드이다. 

Class 객체는 클래스의 모든 정보를 담고 있으며, 클래스 당 1개만 존재한다. 그리고 클래스 파일이 '클래스 로더'에 의해서 메모리에 올라갈 때, 자동으로 생성된다.

클래스 로더는 실행 시에 필요한 클래스를 동적으로 메모리에 로드하는 역할을 한다. 

 

먼저 기존에 생성된 클래스 객체가 메모리에 존재하는지 확인하고, 있으면 객체의 참조를 반환하고 없으면 클래스 패스에 지정된 경로를 따라서 클래스 파일을 찾는다. 

못 찾으면 ClassNotFoundException 이 발생하고, 찾으면 해당 클래스 파일을 읽어서 Class 객체로 변환한다. 

 

파일 형태로 저장되어 있는 클래스를 읽어서 Class 클래스에 정의된 형식으로 변환하는 것이다. 

즉, 클래스 파일을 읽어서 사용하기 편한 형태로 저장해 놓은 것이 클래스 객체이다. 

 

 

2️⃣ String 클래스 

자바에서는 문자열을 위한 클래스를 제공하는데 그것이 바로 String 클래스이다. String 클래스는 문자열을 저장하고 이를 다루는데 필요한 메서드를 함께 제공한다. 

 

- 변경 불가능한 클래스 

String 클래스에는 문자열을 저장하기 위해서 문자형 배열 참조변소 char[] 를 인스턴스 변수로 정의하고 있다. 

인스턴스 생성 시 생성자의 매개변수로 입력받는 문자열은 이 인스턴스변수에 문자형 배열로 저장하는 것이다. 

 

한번 생성된 String 인스턴스가 갖고 있는 문자열은 읽어 올 수만 있고, 변경할 수는 없다.

 

덧셈 연산자를 사용해서 문자열을 결합하는 것은 연산 시 마다 새로운 문자열을 가진 String 인스턴스가 생성되어 메모리 공간을 차지하게 되므로 가능한 결합횟수를 줄이는 것이 좋다. 

-> 문자열간의 결합이나 추출 등 문자열을 다루는 작업이 많이 필요한 경우에는 String 클래스 대신 StringBuffer 클래스를 사용하는 것이 좋다. 

 

- 문자열 리터럴 지정하는 방법 vs  String 클래스의 생성자를 사용해서 만드는 방법

String str1 = "abc";    -> 문자열 리터럴 "abc"의 주소가 str1에 저장됨 

String str2 = "abc";    -> 문자열 리터럴 "abc"의 주소가 str2에 저장됨 

String str3 = new String("abc");   -> 새로운 String 인스턴스를 생성 

String str4 = new String("abc");   -> 새로운 String 인스턴스를 생성 

 

: String 클래스의 생성자를 이용한 경우에는 new 연산자에 의해서 메모리할당이 이루어지기 때문에 항상 새로운 String 인스턴스가 생성된다.

그러나 문자열 리터럴은 이미 존재하는 것을 재사용하는 것이다. 

equals() 를 사용했을 때 두 문자열의 내용은 "abc"를 비교하는 것이기 때문에 두 경우 모두 new 를 결과로 얻는다. 

하지만 각 String 인스턴스의 주소를 등가비교연산자'=='로 비교했을 때는 결과가 다르다. 

 

- 문자열 리터럴

: 자바 소스 파일에 포함된 모든 문자열 리터럴은 컴파일 시에 클래스 파일에 저장된다.

이때 같은 내용의 문자열 리터럴은 한번만 저장된다. 

문자열 리터럴도 String 인스턴스이고, 한번 생성하면 내용을 변경할 수 없으니 하나의 인스턴스를 공유하면 되기 때문이다. 

 

 

- 빈 문자열 

: 길이가 0인 배열이 존재할 수 있다. char형 배열도 길이가 0인 배열을 생성할 수 있고, 이 배열을 내부적으로 가지고 있는 문자열이 바로 빈 문자열이다. 

String str = "";

char c = ' '; 

-> String str = ""; 같은 표현이 가능하다고 해서 char c = ''; 같은 표현도 가능한 것은 아니다.

char형 변수에는 반드시 하나의 문자를 지정해야한다. 

 

일반적으로 변수를 선언할 때, 각 타입의 기본값으로 초기화 하지만 String 은 참조형 타입의 기본값인 Null 보다는 빈 문자열로, char 형은 기본값인 '\u0000' 대신 공백으로 초기화하는 것이 보통이다. 

 

- String 클래스의 생성자와 메서드