"스프링 입문을 위한 자바 객체 지향의 원리와 이해" 를 읽고 정리한 내용입니다.
객체 지향은 인간 지향이다
객체 지향의 개념은 "현실 세계처럼 프로그래밍할 수는 없을까?" 라는 고민 속에서 탄생했다. 0과 1의 컴퓨터에 맞춰 사고하던 방식을 버리고 현실 세계를 인지하는 방식으로 프로그램을 만들자는 것이다. 따라서 객체 지향은 직관적이다.
- 세상에 존재하는 모든 것은 사물, 즉 객체다.
- 각각의 사물은 고유하다.
- 사물은 속성을 갖는다.
- 사물은 행위를 한다.
저자는 사물을 하나하나 이해하기보다는 클래스로 분류해서 이해하는 것이 인간의 인지법이라고 한다. 박지성(object), 김연아(object)라는 존재는 사람이라는 분류에 속한다. 사람이라는 분류 안의 객체(object)들은 나이, 몸무게, 키 등의 속성(property)과 먹다, 자다, 울다 등의 행위(method)를 갖고 있다.
객체 지향 이전에는 속성 따로, 행위 따로 분리된 형태로 프로그램을 작성했었다. 객체 지향에서는 우리가 주변에서 실제 사물을 인지하는 방식대로 객체 단위의 프로그래밍이 가능하다.
클래스 vs 객체 = 붕어빵틀 vs 붕어빵 ????
2학년 때 학교에서 객체지향 프로그래밍 수업을 들었는데, 그 때 교수님도 이런 비유를 하셨다. "클래스는 붕어빵틀이고 객체는 붕어빵틀로 만들어낸 붕어빵이다." 저자는 이것이 잘못된 비유라고 설명하고 있으며 책을 읽는 동안 그 설명에 동의할 수 밖에 없었다.
클래스 객체명 = new 클래스();
붕어빵틀 붕어빵 = new 붕어빵틀(); // ????붕어빵틀을 생산하는 기계가 있다고 가정해보자. 붕어빵틀이 붕어빵을 만들어내서 클래스라고 한다면 같은 논리로 붕어빵틀을 만들어내는 기계도 붕어빵틀을 찍어내는 클래스가 된다.
붕어빵틀만드는기계 붕어빵틀 = new 붕어빵틀만드는기계();이처럼 붕어빵틀만드는기계와 붕어빵틀이 클래스와 객체 관계가 아니듯 붕어빵틀과 붕어빵도 클래스와 객체 관계가 아니다. 붕어빵틀은 단순히 붕어빵을 만드는 팩토리다. 고로 클래스는 분류에 대한 개념이고, 객체는 실체다.
객체 지향의 4대 특성 - 1) 추상화
추상화: 모델링
객체 지향의 4대 특성 (추상화, 상속, 다형성, 캡슐화)은 클래스를 통해 구현된다. 앞에서 얘기한 클래스와 객체를 한 마디로 정의하면 아래와 같다.
- 객체는 유일무이한 사물이다.
- 클래스는 같은 특성을 지닌 여러 객체를 총칭하는 집합의 개념이다.
추상화란 구체적인 것을 분해해서 관찰자가 관심 있는 특성만 가지고 재조합하는 것을 뜻한다. 모델은 추상화를 통해 실제 사물을 단순하게 묘사하는 것이다. 즉, 객체 지향에서의 추상화는 모델링이다.
추상화와 T 메모리
이전 포스팅에서 한 것처럼 T 메모리에 어떠한 변화가 생기는지 알아보자.
public class Mouse {
public String name;
public int age;
public int countOfTail;
public void sing() {
System.out.println(name + " 찍찍 !");
}
}
public class MouseDriver {
public static void main(String[] args) {
Mouse mickey = new Mouse();
mickey.name = "미키";
mickey.age = 85;
mickey.countOfTail = 1;
mickey.sing();
mickey = null;
Mouse jerry = new Mouse();
jerry.name = "제리";
jerry.age = 73;
jerry.countOfTail = 1;
jerry.sing();
}
}- main() 메소드 시작 전
java.lang패키지와 모든 클래스들이 스태틱 영역에 배치된다. (JVM의 전처리 과정)- Mouse 클래스의 name, age, countOfTail 변수들은 이름만 존재할 뿐 저장 공간이 없다. Mouse 객체에 속한 속성이기 때문에 객체가 생성돼야만 메모리 공간이 힙 영역에 할당된다.
(사진 출처 - 벨로그)
Mouse mickey = new Mouse()- Mouse mickey : Mouse 객체에 대한 참조 변수 mickey를 만든다. 따라서 객체 참조 변수 mickey가 main() 메소드 스택 프레임 안에 생성된다.
- new Mouse() : Mouse 클래스의 인스턴스를 하나 만들어 힙에 배치한다.
- '=' : Mouse 객체에 대한 주소를 참조 변수 mickey에 할당한다.
(사진 출처 - 벨로그)
- 객체 참조 변수 mickey와 참조 연산자(.)를 이용해 실제 힙 상의 객체에 접근하고, 각각의 속성에 값을 할당한다.
(사진 출처 - 벨로그)
mickey = null- 객체 참조 변수 mickey가 더 이상 힙 영역에 존재하는 Mouse 객체를 참조하지 않는다.
- 가비지 컬렉터가 Mouse 객체를 쓰레기로 인지하고 수거해 간다.
(사진 출처 - 벨로그)
- jerry에 대해서도 2~4 과정이 일어난다. 이때 힙 영역에 새롭게 생성된 Mouse 객체는 mickey가 가리키던 Mouse 객체가 아니다.
main() 메소드에는 밑줄이 그어져 있는데 이는 UML 표기법에서 클래스 멤버는 밑줄을, 객체 멤버는 밑줄 없이 표현하기로 약속해서 그렇다고 한다. 자바에서는 static 키워드를 통해 클래스 멤버와 객체 멤버를 구분한다.
클래스 멤버 vs 객체 멤버 = static 멤버 vs 인스턴스 멤버
객체는 유일무이하게 존재하는 실체이므로 속성에 값을 갖고 있고, 클래스는 분류 체계일 뿐이므로 속성에 값을 가질 수 없다. 그런데 다음과 같은 질문을 받았다고 가정해보자.
- 미키마우스의 꼬리는 몇 개인가?
- 제리의 꼬리는 몇 개인가?
- 쥐의 꼬리는 몇 개인가?
모든 질문에 대한 답은 한 개이다. 이를 표현한 T 메모리는 아래와 같이 형성될 것이다.
(사진 출처 - 벨로그)
모든 Mouse 객체의 countOfTail 값이 다 같음에도 불구하고 Mouse 객체 수만큼 아까운 메모리를 잡아먹고 있다. 속성 앞에 static 키워드를 붙여 해당 값을 클래스에 저장해보자.
public class Mouse {
public String name;
public int age;
public static int countOfTail = 1;
public void sing() {
System.out.println(name + "찍찍 !!");
}
}
public class MouseDriver {
public static void main(String[] args) {
Mouse.countOfTail = 1;
Mouse mickey = new Mouse();
Mouse jerry = new Mouse();
Mouse mightyMouse = new Mouse();
// 객체명.countOfTail
System.out.println(mickey.countOfTail);
System.out.println(jerry.countOfTail);
System.out.println(mightyMouse.countOfTail);
// 클래스명.countOfTail
System.out.println(Mouse.countOfTail);
}
}
(사진 출처 - 벨로그)
위의 그림처럼 countOfTail 속성은 스태틱 영역에 단 하나의 저장 공간을 갖게 됐다. 그러므로 객체참조변수.countOfTail 혹은 클래스명.countOfTail로 접근할 수 있다.
- 클래스 멤버 = static 멤버 = 정적 멤버
- 객체 멤버 = 인스턴스 멤버
이러한 정적 멤버 속성은 해당 클래스의 모든 객체들이 같은 값을 가질 때 사용하는 것이 정석이라고 한다. 위의 예시처럼 쥐의 꼬리는 항상 1개니까 쥐 클래스의 꼬리 개수 나 고양이 클래스의 다리 개수 처럼 말이다.
그렇다면 정적 메소드는 언제 사용하는 것이 좋을까? main() 메소드를 보면 알 수 있듯이 정적 메소드는 객체들의 존재 여부에 관계없이 쓸 수 있다. 참고로 정적 멤버들도 똑같다. 정적 멤버들은 객체가 아닌 클래스에 속해 있고, 클래스는 JVM 전처리 과정에서 스태틱 영역에 바로 배치되기 때문이다.
- 정적 속성 : 스태틱 영역에 클래스가 배치될 때 클래스 내부에 메모리 공간 확보
- 객체 속성 : 속성명만 있을 뿐 실제 메모리 공간 확보 X -> 힙 영역에 객체가 생성되야 메모리 공간 할당
