[java] 제어자(modifier)

제어자(modifier)

- 제어자는 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, 하나의 대상에 대해서 여러 제어자를 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 단, 접근 제어자는 한 번에 네 가지 중 하나만 선택해서 사용할 수 있다.

- 제어자들 간의 순서는 관계없지만 주로 접근 제어자를 제일 왼쪽에 놓는 경향이 있다.

 

static - 클래스의, 공통적인

- 인스턴스변수는 하나의 클래스로부터 생성되었더라도 각기 다른 값을 유지하지만, 클래스변수는 인스턴스에 관계없이 같은 값을 갖는다. 즉, 하나의 변수를 모든 인스턴스가 공유한다.

- static이 붙은 멤버변수와 메서드, 그리고 초기화 블럭은 인스턴스가 아닌 클래스에 관계된 것이기 때문에 인스턴스를 생성하지 않고도 사용할 수 있다.(즉 메서드 내에서 인스턴스 멤버를 사용하는가의 여부)

 

final - 마지막의, 변경될 수 없는

- 거의 모든 대상에 사용 될 수 있으며, 변수에 사용되면 값을 변경할 수 없는 상수가 되고 메서드에 사용되면 오버라이딩을 할 수 없게 되고 클래스에 사용되면 자신을 확장하는 자손클래스를 정의하지 못하게 된다.

- 사용될 수 있는 곳 : 클래스(확장할 수 없는 클래스가 된다. extends 불가), 메서드(변경될 수 없는 메서드. 오버라이딩 불가), 멤버변수, 지역변수

 

생성자를 이용한 final 멤버변수 초기화

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

- 클래스 내에 매개변수를 갖는 생성자를 선언하여, 인스턴스를 생성할 때 final이 붙은 멤버변수를 초기화하는데 필요한 값을 생성자의 매개변수로부터 제공받는 것이다.

ex)---------------------------------------------------------------

class Car{

final int MAX_SPEED;  // 생성자에서 단 한번만 초기화할 수 있다.

 

Car(int speed){

MAX_SPEED = speed;

}

}-----------------------------------------------------------------

 

abstract - 추상의, 미완성의

- 메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행내용은 구현하지 않은 추상메서드를 선언하는데 사용된다.

제어자	대상	의    미
abstract	클래스	클래스 내에 추상메서드가 선언되어 있음을 의미한다.
	메서드	선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 추상메서드임을 알린다.

 

접근 제어자(access modifier)

제어자	같은 클래스	같은 패키지	자손클래스	전    체
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

- 클래스의 내부에 선언된 데이터를 보호하기 위해서(데이터가 유효한 값을 유지하도록, 데이터를 외부에서 함부로 변경하지 못하도록) 외부로부터의 접근을 제한하는 것이 필요하다. 이것을 데이터 감추기(data hiding)라고 하며, 객체지향개념의 캡슐화에 해당한다.

- 또 클래스 내에서만 사용되는, 내부 작업을 위해 임시로 사용되는 멤버변수나 부분작업을 처리하기 위한 메서드 등의 멤버들을 클래스 내부에 감추기 위해서이다. => 복잡성을 줄일 수 있다.

- private, protected로 선언한 경우 멤버변수의 값을 읽고 변경할 수 있는 public메서드를 제공함으로써 간접적으로 멤버변수의 값을 다룰 수 있도록 하여야한다.(Getter & Setter)

 

 

 

 

 

생성자의 접근 제어자

- 생성자의 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있다. 보통 생성자의 접근 제어자는 클래스의 접근제어자와 같지만, 다르게 지정할 수도 있다.

 

+ 싱글톤 패턴(Singleton) : 한 클래스에 오직 하나의 인스턴스만을 생성하기 위한 디자인 기법.

step1.-----------------------------------------------------------------------

//기본 생성자를 이용한 인스턴스 생성. new연산자를 통해서 언제든지 다수의 인스턴스를 생성할 수 있다.

class Singleton{

Singleton(){

System.out.println("Singleton()");

}

}

 

public class SingletonMain {

public static void main(String[] args) {

Singleton s = new Singleton();

}

}

step2.-----------------------------------------------------------------------

//getter를 static으로 선언해주어 객체를 생성하기 전에도 접근 가능하게 한다.

//생성자의 접근을 제한하고 getter를 만들어주었지만 이 역시 getter를 통해 언제든지 다수의 인스턴스를 생성할 수 있다.

class Singleton{

private Singleton(){

System.out.println("Singleton()");

}

public static Singleton getInstance(){ 

return new Singleton();

}

}

 

public class SingletonMain {

public static void main(String[] args) {

Singleton s = Singleton.getInstance();

Singleton s2 = Singleton.getInstance();

}

}

step3.-----------------------------------------------------------------------

//객체의 참조변수를 static으로 선언후 값이 null(초기화값)일 경우에만 객체를 생성하여 참조하게 하였다. 이후 getter를 불러도 두번째, 세번째의 getter호출을 하여도 맨 처음 생성한 객체의 주소값만 되돌려 받게 된다.

//생성자가  private인 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다. 왜냐하면 자손클래스의 인스턴스를 생성할 때 조상클래스의 생성자를 호출해야만 하는데, 생성자의 접근 제어자가 private이므로 자손클래스에서 호출하는 것이 불가능하기 때문이다. 그래서 클래스 앞에 final을 더 추가하여 상속할 수 없는 클래스라는 것을 알리는 것이 좋다.

final class Singleton{

private static Singleton singletonInstance;

 

private Singleton(){

System.out.println("Singleton()");

}

public static Singleton getInstance(){

if(singletonInstance == null)

singletonInstance = new Singleton();

return singletonInstance;

}

}

 

public class SingletonMain {

public static void main(String[] args) {

Singleton s = Singleton.getInstance();

Singleton s2 = Singleton.getInstance();

Singleton s3 = Singleton.getInstance();

}

}

------------------------------------------------------------------------------

(※참고. 멀티스레드 방식에서는 step3의 방식도 완전한 방식이 아니다. 그건 스레드 하고 추가하기로하자.)

 

제어자(modifier)의 조합시 주의사항

- 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.(static메서드는 몸통이 있는 메서드에서만 사용할 수 있기 때문이다.)

- 클래스에 abstract와 final을 동시에 사용할 수 없다.(클래스에 사용되는 final은 클래스를 확장할 수 없다는 의미이고 abstract는 상속을 통해서 완성되어야 한다는 의미이므로 서로 모순되기 때문이다.)

- abstract메서드의 접근 제어자가 private일 수 없다.(abstract메서드는 자손클래스에서 구현해주어야 하는데 접근 제어자가 private이면, 자손 클래스에서 접근할 수 없기 때문이다.)

- 메서드에 private과 final을 같이 사용할 필요는 없다.(접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩될 수 없기 때문이다. 이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분하다.)