[Java] 제어자 - static, final, abstract

제어자란?

제어자(modifier)는 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부여한다.

 

접근 제어자 public, protected, default, private
그 외 static, final, abstract, native, transient, synchronized, volatile, strictfp

 

제어자는 클래스나 멤버변수와 메서드에 주로 사용되며, 하나에 대상에 대해서 여러 제어자를 조합하여 사용하는 것이 가능하다.

 

 

 

 

static - 클래스의, 공통적인

static이 사용될 수 있는 곳 → 멤버변수, 메서드, 초기화 블럭

 

 

인스턴스변수는 하나의 클래스로부터 생성되었더라도 각기 다른 값을 유지하지만,

클래스변수(static 멤버변수)는 인스턴스에 관계없이 같은 값을 갖는다.

 

 

❓왜❓

하나의 변수를 모든 인스턴스가 공유하기 때문이다.

static 메서드로 하는 것이 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능해서 더 편리하고 속도도 더 빠르다.

 

public class MathUtil {
    // 정적(static) 메서드: 두 수를 더하는 메서드
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    // 정적(static) 메서드: 두 수를 곱하는 메서드
    public static int multiply(int a, int b) {
        return a * b;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = MathUtil.add(5, 3); // MathUtil 클래스의 add 메서드 호출
        System.out.println("Sum: " + sum); // Sum: 8

        int product = MathUtil.multiply(4, 6); // MathUtil 클래스의 multiply 메서드 호출
        System.out.println("Product: " + product); // Product 24 
    }
}

 

 

 

 

 

final - 마지막의, 변경될 수 없는

final이 사용될 수 있는 곳 → 클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수

• 변수에 사용되면 값을 변경할 수 없는 상수가 됨
• 메서드에 사용되면 오버라이딩을 할 수 없음
• 클래스에 사용되면 자신을 확장하는 자손 클래스를 정의하지 못하게 됨

 

 

 

❓ 메서드에 사용되면 오버라이딩을 할 수 없음 ❓

class Parent {
    // final 메서드: 하위 클래스에서 오버라이딩할 수 없음
    public final void display() {
        System.out.println("This is a final method.");
    }
}

class Child extends Parent {
    // 컴파일 오류: final 메서드를 오버라이딩할 수 없음
    public void display() { // 에러남 
        System.out.println("This method cannot be overridden.");
    }
}

메서드를 final로 설정하면 자식은 오버라이딩을 못함

 

 

 

 

❓ 클래스에 사용되면 자신을 확장하는 자손 클래스를 정의하지 못하게 됨 ❓

final class Parent {
    // 클래스에 final 키워드 사용: 더 이상 상속될 수 없음
    public void display() {
        System.out.println("This is a final class.");
    }
}

// 컴파일 오류: final 클래스를 상속할 수 없음
class Child extends Parent {
    // ...
}

 

 

 

 

 

 

 

생성자를 이용한 final멤버 변수의 초기화

final이 붙은 변수는 상수이므로 일반적으로 선언과 초기화를 동시에 하지만, 인스턴스변수의 경우 생성자에서 초기화 되도록 할 수 있다.

예) 카드 → 각 카드마다 다른 종류와 숫자를 갖는데, 일단 카드가 생성되면 카드의 값이 변경되어서는 안 됨

class Card {
    final int NUMBER;
    final String KIND;
    static int width = 100;
    static int height = 250;

    Card(String kind, int num){
        KIND = kind;
        NUMBER = num; // 초기화를 여기서 할 수 있음
    }

    public String toString() {
        return KIND + " " + NUMBER;
    }
}

class FinalCardTest {
    public static void main(String args[]) {
        Card c = new Card("HEART", 10);
        System.out.println(c.KIND); // HEART
        System.out.println(c.NUMBER); // 10
        System.out.println(c.); // HEART 10 
    }
}

 

 

 

 

 

 

abstract - 추상의, 미완성의

abstract가 사용될 수 있는 곳 → 클래스, 메서드

 

 

메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행내용은 구현하지 않은 추상 메서드를 선언하는데 사용된다.

import java.io.*;

abstract class Parent {
    public abstract void f1();

    public void f2(){
        System.out.println("Parent f2()");
    }
}

class Child extends Parent{

    @Override
    public void f1(){
        System.out.println("Child에서 f1() 추상메서드 구현");
    }

    public void f3() {
        System.out.println("Child에서 f3()");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
            Parent parent = new Parent(); // 컴파일 에러. 추상클래스 자체는 인스턴스화 불가능 
        Child c = new Child();
        c.f1();
        c.f2();
        c.f3();

        Parent p = new Child();
        p.f1();
        p.f2();

        ((Child)p).f3();
    }
}

/* 
Child에서 f1() 추상메서드 구현
Parent f2()
Child에서 f3()
Child에서 f1() 추상메서드 구현
Parent f2()
Child에서 f3()
*/

 

 

추상클래스 자체로는 인스턴스화 할 수 없다.

 

 

 

 

접근 제어자(access modifier)

접근 제어자가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 멤버변수, 메서드, 생성자
private → 같은 클래스 내에서만 접근이 가능하다.
default → 같은 패키지 내에서만 접근이 가능하다.
protected → 같은 패키지 내에서, 그리고 다른 패키지의 자손클래스에서 접근이 가능하다.
public → 접근 제한이 전혀 없다.

 

 

 

 

접근 제어자를 이용한 캡슐화

 

 

❓클래스나 멤버, 주로 멤버에 접근 제어자를 사용하는 이유 ❓

→ 클래스 내부에 선언된 데이터를 보호하기 위해서

→ 외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는, 부분을 감추기 위해서

데이터가 유요한 값을 유지하도록, 또는 비밀번호와 같은 데이터를 외부에서 함부로 변경하지 못하도록 하기 위해서는 외부로부터의 접근을 제한하는 것이 필요하다.

→ 이것이 데이터 감추기(data hiding)이라고 하며, 객체지향개념의 캡슐화에 해당하는 내용이다.