[JAVA] 15. String 클래스, StringBuffer, StringBuilder, Math 클래스, Wrapper 클래스, 오토박싱&언박싱, 유용한 클래스

 

https://hyejin.tistory.com/575

[JAVA] 14. Object 클래스, String 클래스

 

- join() 과 StringJoiner

join은 여러 문자열 사이에 구분자를 넣어서 결합한다. (구분자로 문자열을 자르는 split과 반대로 생각하면 된다.)

dob-cat-bear

 

- 문자 인코딩  변환

getBytes(String s) 를 사용하면 문자열의 문자 인코딩을 다른 인코딩으로 변경할 수 있다. 

 

byte utf8_str = "가".getBytes("UTF-8");

String str = new String(utf8_str, "UTF-8");

 

서로 다른 문자 인코딩을 사용하는 컴퓨터 간에 데이터를 주고 받을 때는 적절한 문자 인코딩이 필요하다. 

 

 

- 기본형 값을 String으로 변환

숫자로 이루어진 문자열을 숫자로, 또는 그 반대로 변환하는 경우가 있다. 

이미 배운 것과 같이 기본형을 문자로 변경하는 방법으로는 숫자에 ""(빈 문자열)을 더해주기만 하면 된다.

이 외에도 valueOf()를 사용하는 방법도 있다, 

성능은 valueOf()가 더 좋지만 빈 문자열을 더하는 방법이 더 간단하고 편리하기 때문에 성능향상이 필요한 경우에만 valueOf()를 사용하면 된다. 

 

 

- String 을 기본형으로 변환

반대로 String을 기본형으로 변환하는 방법에는 valueOf() 를 쓰거나 앞서 배운 parseInt를 사용하면 된다. 

원래 valueOf()의 반환 타입은 int 가 아니라 Integer인데 오토박싱에 의해서 Interger가 int로 자동 변환된다. 

 

예전에는 parseInt와 같은 메서드를 많이 썼는데, 메서드의 이름을 통일하기 위해 valueOf()가 나중에 추가되었다. 

-> Boolean, Byte 와 같이 기본현 타입의 이름의 첫 글자가 대문자인 것은 래퍼 클래스이다. 

기본형 값을 감싸고 있는 클래스라는 뜻에서 붙여진 이름으로 기본형의 클래스로 표현한 것이다. 

sum = 300.0, sum2 = 300.0

 

 

1️⃣ StringBuffer 클래스와 StringBuilder 클래스 

String 클래스는 인스턴스를 생성할 때 지정된 문자열을 변경할 수 없지만 StringBuffer클래스는 변경이 가능하다. 

내부적으로 문자열 편집을 위한 버퍼buffer를 가지고 있으며, StringBuffer인스턴스를 생성할 때 그 크기를 지정할 수 있다. 

이때, 편집할 문자열의 길이를 고려하여 버퍼의 길이를 충분히 잡아주는 것이 좋다. 편집 중인 문자열이 버퍼의 길이를 넘어서게 되면 버퍼의 길이를 늘려준느 작업이 추가로 수행되어야 하기 때문에 작업 효율이 떨어진다. 

 

StringBuffer클래스도 String 클래스와 같이 문자열을 저장하기 위한 char형 배열의 참조변수를 인스턴스 변수로 선언해 놓고 있다. 

 

- StringBuffer의 생성자

StringBuffer 클래스의 인스턴스를 생성할 때, 적절한 길이의 char형 배열이 생성되고, 이 배열은 문자열을 저장하고 편집하기 위한 공간buffer로 사용된다. 

StringBuffer 인스턴스에 저장될 문자열의 길이를 고려하여 충분히 여유있는 크기로 지정하는 것이 좋다.

StringBuffer 인스턴스를 생성할 때, 버퍼의 크기를 지정해주지 않으면 16개의 문자를 저장할 수 있는 크기의 버퍼를 생성한다. 

 

- StringBuffer의 변경 

String과 달리 StringBuffer는 내용을 변경할 수 있다. 

 

- StringBuffer의 비교

String 클래스에서는 equals 메서드를 오버라이딩해서 문자열의 내요을 비교하도록 구현되어 있지만, StringBuffer 클래스는 equals 메서드를 오버라이딩하지 않아서 StringBuffer 클래스의 equals 메서드를 사용해도 등가비교연산자를 비교한 것과 같다. 

 

근데 toString()은 오버라이딩되어 있어서 StringBuffer 인스턴스에 toString()을 호출하면, 담고 있는 문자열을 String으로 반환한다. 

그래서 StringBuffer 인스턴스에 담긴 문자열을 비교하기 위해서는 StringBuffer인스턴스에 toString()을 호출해서 String인스턴스를 얻은 다음 여기에 equals 메서드를 사용해서 비교해야한다. 

 

- StringBuffer 클래스의 생성자와 메서드

 

 

 

- StringBuilder 클래스

StringBuffer 는 멀티쓰레드에 안전 (Thread safe)하도록 동기화되어 있다. (동기화가 StringBuffer 의 성능을 떨어뜨린다.)

멀티쓰레드로 작성된 프로그램이 아닌 경우, StringBuffer의 동기화는 불필요하게 성능만 떨어뜨리게 된다. 

 

그래서 StringBuffer에서 쓰레드의 동기화만 뺀 StringBuilder 가 새로 추가되었다.

StirngBuilder는 StringBuffer와 완전히 똑같은 기능으로 작성되어 있어서, 소스코드에 StringBuffer 대신에 StringBuilder로 변경해주기만 하면 된다. 

 

StringBuffer도 충분히 성능이 좋기 때문에 성능향상이 반드시 필요한 경우를 제외하고는 기존에 작성한 코드에서 StringBuffer를 StringBuilder로 굳이 바꿀 필요는 없다.

 

 

2️⃣ Math 클래스 

 Math 클래스는 기본적인 수학계산에 유용한 메서드로 구성되어 있다. 

 

- Math 클래스의 메서드

- > rint는 짝수반올림으로 1.5는 2.0으로 2.5는 2.0으로 이런식으로 짝수로 반올림 또는 반내림해서 짝수를 반환한다. 

 

 

 

3️⃣ 래퍼(Wrapper) 클래스

객체지향 개념에서 모든 것은 객체로 다뤄야하는데 자바에서는 8개의 기본형을 객체로 다루지 않는데 이유는 높은 성능을 얻을 수 있기 때문이다. 

 

때로는 기본형 변수도 어쩔 수 없이 객체로 다뤄야 하는 경우가 있다. 

ex) 매개변수로 객체를 요구할 때, 기본형 값이 아닌 객체로 저장해야할 때, 객체간의 비교가 필요할 때 등등의 경우에는 기본형 값들을 객체로 변환해서 작업을 수행해야한다. 

 

이때 사용되는 것이 래퍼wrapper 클래스이다. 8개의 기본형을 대표하는 8개의 래퍼클래스가 있는데 이 클래스들을 이용하면 기본형 값을 객체로 다룰 수 있다. 

 

-> 래퍼 클래스들은 객체 생성 시에 생성자의 인자로 주어진 각 자료형에 알맞은 값을 내부적으로 저장하고 있으며, 이에 관련된 여러 메서드가 정의되어 있다. 



-> 래퍼 클래스들은 모두 equals()가 오버라이딩되어 있어서 주소값이 아닌 객체가 가지고 있는 값을 비교한다. 

 

 

4️⃣ Number 클래스 : 모든 숫자 래퍼 클래스들의 조상 

이 클래스는 추상 클래스로 내부적으로 숫자를 멤버변수로 갖는 래퍼 클래스들의 조상이다. 

-> 기본형 중에 숫자와 관련된 래퍼 클래스들은 모두 Number 클래스의 자손이다. 

BigInteger는 long으로도 다룰 수 없는 큰 범위의 정수를, BigDecimal은 double로도 다룰 수 없는 큰 범위의 부동 소수점을 처리하기 위한 것으로 연산자의 역할을 대신하는 다양한 메서드를 제공한다. 

 

-> Number 클래스의 실제 소스인데 객체가 가지고 잇는 값을 숫자와 관련된 기본형으로 변환하여 반환하는 메서드들을 정의하고 있다. 

 

 

- 문자열을 숫자로 변환하기

int i = new Integer("100").intValue();
int i2 = Integer.parseInt("100");
Integer i3 = Integer.valueOf("100");

parseInt는 반환값이 기본형이고, valueOf는 반환값이 래퍼클래스 타입이라는 차이가 있다. 

 

근데 jdk1.5부터 도입된 오토박싱 기능 때문에 반환값이 기본형일 때와 래퍼 클래스일때의 차이가 없어졌다. 

그래서 그냥 구별없이 valeuOf()를 쓰는 거도 괜찮은 방법이지만 valueOf가 성능은 조금 더 느리다. 

-> 16진법에서는 'A~F' 문자를 허용하기 때문에 Integer.parseInt("FF", 16); 과 같은 코드가 가능하지만 진법을 생략하면 10진수로 간주하기 때문에 Integer.parseInt("FF"); 에서는 NumberFormatException이 발생한다. 

 

 

5️⃣ 오토박싱 & 언박싱 (autoboxing & unboxing)

jdk1.5 이전에는 기본형과 참조형 간의 연산이 불가능했기 때문에 래퍼 클래스로 기본형을 객체로 만들어서 연산을 했어야 한다. 

그러나 이제는 기본형과 참조형 간의 덧셈도 가능하다! 자바 언어의 규칙이 변경된 것이 아니라 컴파일러가 자동으로 변환해주는 코드를 넣어주기 때문이다. 

컴파일러가 Integer 객체를 int타입의 값으로 변환해주는 intValue() 를 추가해준다. 

 

int i = 5;

Integer i2= new Integer(7);

int sum = i + i2(.intValue()); 

 

기본형 값을 래퍼클래스의 객체로 자동 변환해주는 것을 오토박싱이라고 하고, 반대로 변환하는 것을 언박싱이라고 한다. 

-> 오토박싱, 언박싱은 컴파일러가 제공하는 편리한 기능일 뿐이고, 자바의 원칙이 변경된 것은 아니다!

 

 

 

6️⃣ 유용한 클래스 - java.util.Objects 클래스 

Objects 클래스는 Object 클래스의 보조 클래스로 Math클래스처럼 모든 메서드가 static 이다. 

객체의 비교나 null값을 체크할 때 유용하다!

 

isNull은 해당 객체가 널인지 확인해서 Null이면 true를 반환하고, 아니면 false 를 반환한다. 

nonNull은 isNull과 반대이다. 

requireNonNull은 해당 객체가 널이 아니어야 하는 경우에 사용한다. 만일 객체가 널이면 NPE를 발생한다. 

 

compare() 는 두 비교 대상이 같으면 0, 크면 양수, 작으면 음수를 반환한다. 

 

 

7️⃣ 유용한 클래스 - java.util.Random 클래스 

난수를 얻는 방법에는 Math.random() 이 있는데 Math.random()은 내부적으로 Random 클래스의 인스턴스를 생성해서 사용하는 것이므로 둘 중 편한 것을 사용하면 된다. 

 

double randNum = Math.random();

double randNum1= new Random().nextDouble();

 

Math.random() 과 Random 의 가장 큰 자이점은 종자값 seed 값을 설정할 수 있다는 것이다. 

종자값이 가은 Random 인스턴스들은 항상 같은 난수를 같은 순서대로 반환한다. 

 

-> Random 인스턴스 random , random1이 같은 종자값을 사용하기 때문에 같은 값들을 같은 순서로 얻은 것을 확인할 수 있다. 

 

 

8️⃣ 유용한 클래스 - 정규식과 java.util.regex 패키지  

정규식이란 텍스트 데이터 중에서 원하는 조건(패턴)과 일치하는 문자열을 찾아 내기 위해 사용하는 것으로 미리 정의된 기호와 문자를 이용해서 작성한 문자열을 말한다. 

 

정규식을 사용하면 많은 양의 텍스트 파일 중에서 원하는 데이터를 손쉽게 뽑아낼 수도 있고, 입력된 데이터가 형식에 맞는지 체크할 수도 있다. 

Pattern 은 정규식을 정의하는데 사용되고 Matcher 는 정규식을 데이터와 비교하는 역할을 한다. 

 

9️⃣ 유용한 클래스 - java.util.Scanner 클래스 

Scanner는 화면 파일, 문자열과 같은 입력소스로부터 문자데이터를 읽어오는데 도움을 줄 목적으로 jdk1.5부터 추가되었다. 

 

Scanner sc = new Scanner(System.in);

String input = s.nextLine();

 

 

🔟 유용한 클래스 - java.util.StringTokenizer 클래스 

StringTokenizer는 긴 문자열을 지정된 구분자를 기준으로 토큰이라는 여러개의 문자열로 잘라내는데 사용한다. 

StringTokenizer 이 방법 외에도 String의 split 이나 Scanner 의 useDelimiter를 사용할 수 있지만 이 두가지 방법은 정규식 표현을 사용해야 하기 때문에 정규식 표현에 익숙하지 않은 경우에는 StringTokenizer 를 사용하는 것이 간단하다. 

 

100 200 300 400