Java concepts

JAVA 개념 정리 (09.04 ~ 09.08)

Java의 특징

객체 지향 언어 (OOP)

• 객체란 무엇인가
  1. 현실 세계의 Entity를 객체로 지정해 이 객체로 프로그래밍을 하는 기법
  2. 객체는 필드와 메소드를 통해 노출 됨
  3. 이러한 방식을 통해 내부 상태는 숨기고 객체간의 상호작용 → 데이터 캡슐화
  4. 모듈성, 정보 은닉, 코드 재사용, 디버깅 용이성 등의 기능을 제공함
• 클래스란?
  1. 객체를 생성하기 위한 Blueprint
  2. 클래스를 기반으로 얼마든지 객체를 찍어낼 수 있음
• 상속이란?
  1. 자식 객체는 부모 객체의 함수를 사용가능하다
  2. 클래스는 하나의 슈퍼 클래스를 가지며 무한의 서브 클래스 생성 가능
• 객체 지향의 설계 원칙
  1. 단일 책임 원칙 : 한 클래스는 하나의 책임
  2. 개방 폐쇄 원칙 : 확장에는 Open, 수정에는 Close
  3. 리스코프 치환 원칙 : 하위 타입은 항상 상위 타입을 대체 가능
  4. 인터페이스 분리 원칙 : 인터페이스의 메소드는 최소한일 수록 좋다.
  5. 의존관계 역전 원칙 : 변하치 않은 불변 클래스와 관계를 맺을것.
• 패키지 → 기능별로 클래스와 인터페이스를 구성하는 것들을 묶은것
• API → Application Programming Interface
• 자바는 완전한 객체 지향은 아니다… 대신에 아름다운 객체지향
• JDK → 자바 개발 도구 (컴파일 기능 있음)
• JRE → 자바 실행 머신 (컴파일 기능이 없음)

JVM

• Java Byte Code를 OS에 맞게 변환 → OS에 독립적
• 컴파일 하면 바이트코드 생성
• 스택 기반 동작
• 가비지 컬렉션을 통한 메모리 관리
  1. 동적으로 할당됐던 메모리 영역 중 필요 없는 메모리 영역을 회수해서 관리

메모리 영역

• 메소드 영역 : 전역 변수와 Static을 저장
• 스택 영역 : 지역 변수와 매개변수를 저장, 메소드 호출시 할당 및 종료시 반환, LIFO의 구조를 가짐
• 힙 영역 : new 키워드로 관리 객체, 배열이 저장됨 가비지 컬렉션으로 관리

Synchronized

• 여러개의 Thread가 한개의 자원을 이용할때 나타나는 교착 상태(Deadlock)을 방지
• 하나의 Thread가 접근지 다른 Thread의 접근을 막음
• 남발하면 성능 저하

String

• java.lang.String
• String 생성시 new String()과 리터럴 방식으로 구분
• new String은 Heap 영역에 저장
• 리터럴 방식은 String Constatnt Pool 영역에 저장
• 리터럴은 객체를 생성하지 않고 그대로 저장하는 방법 → 가독성, 최적화 우수

final

• 클래스, 메소드, 변수 등을 한 번만 할당
• 한번 초기화 되면 변경할수 없으며 오버라이딩과 상속을 금지함

Java 자료형 / Collections

정수형

• byte - 1 , short -2 , int - 4, long - 8

실수형

• float - 4, double - 8

문자형

• char - 2

논리형

• boolean - 1

배열

• Scan에 빠름 바이트 수에 맞게 입력

List

• ArrayList → 배열 형식으로 데이터를 저장 스캔에 유리
• LinkedList → 자료 삽입에 유리 순차 접근만 가능하기에 스캔에 불리

TreeSet

• 검색에 메우 최적화
• 일반적인 트리 구조

HashSet

• Tree 구조보다 검색에 빠름

JAVA 개념

자바 접근 제어자

• Public, Protected, default, private
• 객체들간의 관계에 있어 권한을 부여 가능
• 데이터의 부적절한 사용으로부터 보호 가능

다형성

• 같은 자료형에 여러가지 타입의 데이터를 대입하여 다양한 결과를 얻어낼 수 있는 성질

업 캐스팅

• 자식 클래스가 부모 클래스 타입으로 캐스팅
• 해당 클래스는 부모 클래스의 멤버만 접근 가능
• 하나의 인스턴스로 묶어서 관리 가능 → 다운 캐스팅이 필수적

다운 캐스팅

• 부모 클래스가 자식 타입으로 캐스팅 되는것
• 주로 업케스팅한 객체를 되돌리는데 쓰임

추상 클래스

• 추상 메소드가 하나 이상 포함된 클래스
• abstract로 정의된 경우
• 하위 메소드의 기능 확장을 추구
• 다중상속이 불가능
• 하위 클래스에서 추상 메서드의 구현을 강제함
• Overrriding

인터페이스

• 모든 메소드가 추상 메소드로만 이루어져 있음
• 하위 메소드가 구현시 특정 메소드가 반드시 있어야함
• 다중 상속이 가능
• Overrriding
• 서브타이핑이라고도 불림
• 리스코프 치환 원칙(LSP)를 만족함 → 자식이 부모의 행동 호환성을 유지, 부모 클래스를 대체 가능함.
• 추상클래스와 차이 → 다중 상속이 가능하기에 기능에 따른 인터페이스를 상속해 기능 확장 → 인터페이스 분리 원칙(ISP)라고 함

상속

• extends
  1. 부모의 변수, 메소드 사용가능
  2. 다중 상속 X
• implements
  1. 부모 메소드를 반드시 재정의 해야함
  2. 다중 상속이 가능

Overrriding

• 하위 클래스에서 상위 클래스의 메소드를 재 정의해서 사용
• 코드 중복을 줄이고 기능 확장에 이점

Overloading

• 같은 이름을 가지지만 매개변수가 다른 여러 개의 메소드를 선언
• 메소드 이름의 중복으로 가독성 증가

싱글톤 패턴, Static

싱글톤 패턴

• 인스턴스의 불필요한 생성을 방지하고 오직 한개만 생성
• 메모리 낭비 방지
• 데이터 공유의 용이

Static

• 인스터스가 아닌 클래스에 고정
• 객체 인스턴스 생성하지 않고 사용 가능
• JVM에 Static 영역에 바로 배치
• Static 변수 선언시 클래스 변수라고도 함

차이

• Static은 다형성을 사용할수 없음
• Static은 프로그램 실행시 초기화, 싱글톤은 getInstance 호출 시에 생성