[2024-09-13] 자바 보충수업 2일차

Java/보충수업

[2024-09-13] 자바 보충수업 2일차

dev.jelee 2024. 9. 14. 17:56

* 수업 내용 외에 추가로 관련 자료를 찾아서 덧붙임

반복 제어문

1. while 문 - 반복 제어문

조건이 참인 경우 중괄호 { } 안의 명령문을 반복적으로 수행하는 제어문이다.
수행해야할 명령문이 한 개일 경우에는 중괄호는 생략 가능하다.
조건이 참인 경우 명령문을 반복 수행한다.

// 기본 형식
while (조건) {
	명령문1;
	명령문2;
	...
	명령문n;
}

2. do~while문 - 반복 제어문

명령문을 먼저 실행하고 조건을 비교한다.
최소 한번은 반드시 수행한다.
while문 뒤에 세미콜론 ; 을 써야한다.
조건에 따라 수행해야 할 명령문이 한 개일 경우에는 중괄호는 생략 가능하다.

// 기본 형식
do {
	명령문1;
	명령문2;
	....
	명령문n;
} while (조건);

3. for문 - 반복 제어문

조건이 참인 경우 중괄호 { } 안의 명령문을 반복적으로 수행하는 제어문이다.
for문의 괄호 ( ) 안에는 3개의 명령어를 쓸 수 있는데 이 명령은 세미콜론 ; 으로 분리한다.
- 3개의 명령 중 필요 없는 명령은 생략이 가능하다.
for문 내에서 초기값과 증가/감소 값이 여러 개인 경우 콤마 , 로 나열한다.
조건이 여러개인 경우는 && 또는 || 연산자로 조건을 연결해야 한다.
- 콤마로 나열 시 가장 우측에 있는 조건만 수행한다.
조건이 참인 경우 명령문을 반복 수행한다.
- 초기 값은 반복 수행되지 않는다.

// 기본 형식
for (초기값; 조건; 증/감값) {
	명령문1;
	명령문2;
	...
	명령문n;
}

for문의 ( ) 소괄호 안에 있는 조건의 생략 가능에 대한 예시 코드

// 1. 조건 생략 가능
// for 루프의 조건을 생략하고, while(true)처럼 무한 루프를 만든 후, 
// break 문을 사용하여 반복문을 종료
int i = 0;
for (;;) {  // 조건 생략
    if (i >= 5) {
        break;  // 조건을 대신하여 break로 반복문 종료
    }
    System.out.println("i = " + i);
    i++;
}


// 2. 증가/증감 생략
// 증가/감소 부분을 for 루프의 소괄호에서 생략하고, 반복문 내부에서 직접 i++를 수행
for (int i = 0; i < 5; ) {  // 증가/감소 생략
    System.out.println("i = " + i);
    i++;  // 반복문 내에서 증가
}


// 3. 초기화, 조건, 증가/증감 모두 생략
// 초기화와 조건, 증가/감소 모두 생략하고 반복문을 사용
int i = 0;
for (;;) {  // 조건 및 초기화 생략
    if (i >= 5) {
        break;
    }
    System.out.println("i = " + i);
    i++;
}

4. break문 - 기타 제어문

반복 명령의 실행 도중 강제적으로 반복문을 빠져나올 때 사용되는 명령어이다.
여러 개의 반복문이 중첩되어 있는 경우 반복문 한 개만 빠져나온다.

// 예시
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("i = " + i);
    if (i == 2) {
        break;
    }
}

// 1. i가 2일 경우 해당 반복 제어문을 빠져나온다.
// 2. 출력값은 0, 1 이다.

5. continue문 - 기타 제어문

반복문의 나머지 부분을 무시하고 반복문의 선두로 이동할 때 사용.
여러 개의 반복문이 중첩되어 있는 경우 continue 명령이 있는 반복문의 선두로 이동한다.

// 예시
for (int i = 0; i < 5; i++) {
	if (i == 2) {
		continue;
	}
	System.out.println("i = " + i);
}

// 1. i가 2인 경우 해당 실행문은 건너뛰고 다음 실행문이 실행된다.
// 2. 출력값은 0, 1, 3, 4 이다.

배열 (Array)

1. 특징

배열은 같은 타입의 변수가 여러개 필요한 경우 이용한다.
같은 타입의 변수가 하나의 배열 이름으로 연속적인 메모리에 할당된다.
배열은 선언하면 초기 값을 지정할 수 있다.
배열의 초기 값은 여러개 존재하기 때문에 중괄호 { } 안에 차례때로 쓴다. (아래 예시 있음)
초기 값과 배열의 크기가 일치하면 배열의 크기를 생략할 수 있다.
배열의 크기보다 적은 개수의 초기 값을 할당하게 되면 나머지 배열의 값은 0으로 초기화된다.
배열은 한 번 생성되면 크기를 변경할 수 없기 때문에 보다 큰 배열을 만들고 이전 배열로부터 내용을 복사해야 한다.
반복문을 이용하여 복사할 수 있다. (for문 사용)
- 이런식으로 가능 for(int i = 0; i < score.length; i++) { System.out.println ( score[i] ) }
System클래스의 arraycopy() 사용하여 배열에 저장되어 있는 값만 복사할 수 있다.
- 참조 변수 배열인 경우에는 단지 주소 값 만을 복사하고 객체를 복사하지 않는다.

2. 배열의 선언과 초기화

생성된 배열을 다루기 위해 참조 변수의 공간을 확보한다.
타입[] 변수 이름; or 타입 변수 이름[];
변수 타입에 따른 기본값은 다르다.

자료형	기본값
Boolean	false
char	'\u0000'
byte	0
short	0
int	0
long	0
float	0.0f
double	0.0d 또는 0.0
참조형 변수

사용 예시

// 사용 예1 - 선언
int[] score;
String[] name;

// 사용 예2 - 선언
int score[];
String name[];

// 사용 예3 - 선언+초기화
int arr[] = {1, 2, 3};

// 사용 예4 - 선언, 초기화 따로
// 정수 배열 생성
int[] score;
score = new int[5]; // 값을 넣은 것은 아니기 때문에 기본값 0으로 초기화되어서 저장된다.
// tip: 배열 객체의 멤버 필드 length가 배열의 크기에 대한 정보를 담고 있다.
// score.length는 5

// 참조 변수 배열 생성
String[] name;
name = new String[3]; // 각 배열 요소는 자동적으로 null값으로 초기화 된다.

// int형 배열
int[] score = new int[5]; // 0으로 자동 초기화 된다.

// 각 index마다 값을 저장할 수 있다.
socre[0] = 100;
socre[1] = 90;
socre[2] = 80;
socre[3] = 70;
socre[4] = 60;

// 아래와 같은 방식으로 선언과 초기화를 할 수 있다.
int[] score = {100, 90, 80, 70, 60};
int[] score = new int[]{100, 90, 80, 70, 60};

3. 배열의 메모리 공간

int arr[] = {1, 2, 3} 이란 배열을 하나 생성했다.
int형 타입이며 [ ] 대괄호를 사용하여 배열을 생성하였고 이름은 arr이다.
int arr[] 은 100번지에 저장되어 있다.
int arr[] 에는 1, 2, 3이란 값이 들어있는데 index순으로 0번은 1이란 값, 1번은 2라는 값, 2번은 3이란 값을 가지고 있다.
int arr[] 은 100번지에 저장되어 있지만 int타입은 4byte씩 메모리 공간을 차지하기 때문에 100, 104, 108 이라는 규칙으로 메모리 공간을 차지하게 되는 거다.

클래스 & 객체

1. 클래스 (Class)

클래스는 객체를 정의한다.
객체의 모든 속성과 기능이 정의 되어 있다.
- 서로 관련된 변수들을 정의하고 이들에 대한 작업을 순행하는 함수들을 함께 정의한다.
클래스(class)의 기본 구성은 접근 지정자+멤버 변수+ 멤버 메소드 이다.
모든 코드는 class안에 포함되어야 한다.
- class 밖에서 쓰일 수 있는 것은 package, import, 다른 class 이다.
즉, 클래스는 객체를 생성하기 위한 템플릿 또는 설계도이다. 클래스는 객체가 가질 속성과 기능을 정의한다.

2. 객체 (Object)

객체는 다수의 속성과 다수의 기능을 갖는다.
클래스에 정의된 내용대로 메모리에 생성된 것.
객체를 선언한다는 것은 데이터 타입을 선언한다는 의미다.
객체를 생성한다는 것은 메모리 공간을 생성한다는 거다.

객체 구성 요소

클래스로부터 객체를 생성하면 클래스에 정의된 속성과 기능을 가진 객체가 만들어진다.
객체는 다수의 속성과 다수의 기능의 집합이다.

(1) 속성(Property)

객체의 상태를 나타내는 변수이다. 속성은 객체의 특성을 설명한다.
멤버 변수(member variable), 특성(attribute), 필드(field), 상태(state)
- 멤버 변수(member variable): 클래스 안에서 정의된 변수로, 객체의 속성을 저장.
- 특성(attribute): 객체의 상태나 특성을 나타내는 변수입니다. 멤버 변수와 같은 개념.
- 필드(field): 객체의 데이터를 저장하는 변수로, 멤버 변수와 동일.
- 상태(state): 객체가 현재 가진 데이터의 조합을 말하며, 이는 속성(멤버 변수)의 값들에 의해 결정.
멤버 변수, 특성, 필드는 객체의 속성을 나타내는 변수를 의미하고 상태는 이러한 변수들의 현재 값으로 객체의 전체적인 상태를 표현한다.

public class Person {
    // 멤버 필드 (Member Fields)
    String name;
    int age;
    String address;

    // 메서드
    void displayInfo() {
        System.out.println("Name: " + name);
        System.out.println("Age: " + age);
        System.out.println("Address: " + address);
    }
}

// 멤버 필드 (Member Fields): name, age, address는 Person 클래스의 멤버 필드이다.
// 각각 Person 객체의 속성을 저장합니다.

// 상태 (State): Person 객체의 상태는 name, age, address 필드의 현재 값들로 정의된다.
// 예를 들어, name이 "Alice", age가 30, address가 "123 Street"일 때, 
// 이 객체의 상태는 "Alice", 30, "123 Street"이다.

// 멤버 필드는 객체의 데이터를 저장하는 변수들이고, 
// 상태는 이러한 데이터들이 조합되어 표현되는 객체의 전체적인 특성을 의미한다.

(2) 기능(Function)

객체가 수행할 수 있는 작업이나 동작을 정의하는 메소드이다. 기능은 객체가 수애할 수 있는 행동을 설명한다.
메서드(method), 행위(behavior), 함수(function)
- 메소드 (Method): 객체의 동작을 정의하는 함수.
- 행위 (Behavior): 객체가 수행할 수 있는 동작을 설명하는 또 다른 용어.
- 함수 (Function): 메소드와 같은 의미로 사용되지만, 자바에서는 주로 메소드라는 용어를 사용.
메소드와 함수는 객체의 기능을 정의하고, 행위는 이 기능이 실제로 어떤 동작을 수행하는지를 설명한다.

// chatGPT를 통해 얻은 예시

public class Fan {
    // 멤버 필드 (Member Field) - 선풍기의 상태
    boolean isOn = false;

    // 메소드 (Method) - 선풍기를 켜는 동작
    void turnOn() {
        isOn = true;
        System.out.println("The fan is now ON.");
    }

    // 메소드 (Method) - 선풍기를 끄는 동작
    void turnOff() {
        isOn = false;
        System.out.println("The fan is now OFF.");
    }
    
    // 메소드 (Method) - 선풍기의 현재 상태를 출력
    void checkStatus() {
        if (isOn) {
            System.out.println("The fan is currently ON.");
        } else {
            System.out.println("The fan is currently OFF.");
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Fan 객체 생성
        Fan myFan = new Fan();
        
        // 메소드 호출 - 선풍기 상태 조작 및 출력
        myFan.turnOn();       // 출력: The fan is now ON.
        myFan.checkStatus();  // 출력: The fan is currently ON.

        myFan.turnOff();      // 출력: The fan is now OFF.
        myFan.checkStatus();  // 출력: The fan is currently OFF.
    }
}


// 메소드 (Method):
// turnOn(): 선풍기를 켜는 메소드.
// turnOff(): 선풍기를 끄는 메소드.
// checkStatus(): 선풍기의 현재 상태를 출력하는 메소드.

// 행위 (Behavior):
// turnOn(), turnOff(), checkStatus() 메소드는 Fan 객체가 수행할 수 있는 동작을 설명한다.
// 이 예제에서는 Fan 객체가 turnOn()과 turnOff() 메소드를 통해 선풍기의 상태를 조절하고, 
// checkStatus() 메소드를 통해 현재 상태를 확인할 수 있습니다.

(3) 객체의 선언과 생성

Car myCar = new Car();
- 레퍼런스 변수, 클래스 객체
- 여기서 myCar는 레퍼런스 변수다. 이 변수는 Car 클래스의 객체를 참조한다. 즉, myCar라는 레퍼런스 변수는 Car 클래스의 인스턴스 객체에 접근할 수 있는 주조를 저장하고 있다.
- new Car();는 Car 클래스의 새로운 인스턴스를 생성하는 코드이며, 생성된 이 인스턴스가 클래스 객체이다.
- 종합적으로 Car myCar = new Car();라는 코드는 Car 클래스의 객체를 생성하고, 그 객체의 메모리 주소를 myCar라는 레퍼런스 변수에 저장하는 것이다.
객체의 선언
- 변수의 데이터 타입으로 클래스를 사용하여, 해당 클래스의 객체를 참조할 수 있는 변수를 선언한다. 즉 데이터 타입을 선언한다는 의미이다.
- 클래스명 객체참조변수(변수이름);
- Car myCar;
객체의 생성
- 메모리 공간을 생성(할당)하는 과정이다.
- 객체참조변수(변수이름) = new 클래스명();
- myCar = new Car();

객체의 선언과 생성
- 클래스명 객체참조변수(변수이름) = new 클래스명();
- Car myCar = new Car();

3. 인스턴스 (Instance)

(1) 특징

클래스로부터 만들어진 각각의 객체를 그 클래스의 인스턴스(instance)라고 한다.
인스턴스는 참조 변수를 통해서만 다룰 수 있다.
참조 변수의 타입은 인스턴스의 타입과 일치해야 한다. (반드시 일치해야하는 건 아니다. 아래 예시 참고)
자신을 참조하고 있는 참조 변수가 하나도 없는 인스턴스는 가비지 컬렉터(Garbage Collector)에 의해서 자동으로 메모리에서 제거 된다.
- 해당 객체가 더 이상 사용되지 않거나 접근할 방법이 없을 때, 자바 가상 머신(JVM)이 자동으로 메모리에서 제거해준다는 것을 의미한다. 이를 **가비지 컬렉션(Garbage Collection)**이라고 한다.
- 가비지 컬렉터는 더 이상 참조되지 않는 객체를 메모리에서 제거하여 메모리를 효율적으로 관리하는 역할을 한다.

// 참조 변수의 타입은 인스턴스의 타입과 일치해야 한다. (반드시 일치해야하는 건 아니다. 아래 예시 참고)
// chatGPT 예시 참고
class Animal { // class Aniaml 생성
    void makeSound() {
        System.out.println("Some sound");
    }
}

class Dog extends Animal { // Animal 상속받는 Dog Class 생성
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Animal 타입의 참조 변수 animal
        Animal animal;

        // Dog 타입의 인스턴스를 생성하고, animal 참조 변수에 대입
        animal = new Dog();

        // animal 참조 변수를 사용하여 메서드 호출
        animal.makeSound();  // 출력: "Bark"
    }
}


// 위 소스코드처럼 Animal 타입의 참조 변수 animal을 생성하고
// Dog 타입의 인스턴스를 생성한 뒤 animal 참조 변수에 대입할 수 있다.
// 이러한 경우 Dog Class의 메서드인 makeSound()를 호출할 수 있다.

// 가비지 컬렉션 이해를 돕기 위한 chatGPT 예시

// Sample.java
public class Sample {
    String name;

    Sample(String name) {
        this.name = name;
    }

    void display() {
        System.out.println("Name: " + name);
    }
}

// GarbageCollectionExample.java
public class GarbageCollectionExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 1. Sample 객체를 생성하고, 참조 변수 s1에 할당
        Sample s1 = new Sample("Object 1");

        // 2. 참조 변수 s1을 사용하여 객체의 메서드 호출
        s1.display(); // 출력: Name: Object 1

        // 3. s1에 새로운 객체를 할당
        s1 = new Sample("Object 2");

        // 4. 이제 첫 번째 객체는 참조 변수가 없어졌으므로 가비지 컬렉션의 대상이 됨
        s1.display(); // 출력: Name: Object 2

        // 5. 강제로 가비지 컬렉터를 호출하여 가비지 컬션을 시도 (일반적으로 JVM이 자동으로 관리함)
        System.gc();
        
        // 추가 작업: 가비지 컬렉션 이후의 메인 메서드 작업
        System.out.println("Main method continues...");
    }
}

(2) 인스턴스 생성

Car myCar = new Car;
- 클래스명 변수명; // 클래스의 객체를 참조하기 위한 참조변수를 선언한다.
- 변수명 = new 클래스명(); // 클래스 객체를 생성 후 객체의 주소를 참조 변수에 저장.
- Car myCar // Car 클래스 타입의 참조변수 myCar를 선언.
- myCar = new Car(); // new 키워드를 통해 Car 인스턴스를 생성한 후, 생성된 Car 인스턴스의 주소를 myCar에 저장
- 클래스명 인스턴스명 = new 클래스명();

4. 패키지 (Package)

(1) 특징

서로 관계가 있는 클래스들의 묶음.
클래스를 조직화하고 관리하기 위한 방법을 제공한다.
클래스, 인터페이스, 서브 패키지 등을 그룹화하여 코드의 구조를 체계적으로 정리하고, 이름 충돌을 방지하며, 접근 제어를 쉽게 설정할 수 있게 도와준다.
물리적으로 클래스 파일을 포함하는 하나의 디렉토리이다.
패키지는 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있다.
- 사용자 정의 클래스: 개발자가 직접 작성한 클래스
- 라이브러리 클래스: 자바 표준 라이브러리 또는 서드파티 라이브러리에서 제공하는 클래스
하나의 소스 파일에는 첫 번째 문장으로 단 한번의 패키지 선언 만을 허용한다.
모든 클래스는 반드시 하나의 패키지에 속해야 한다.
- 패키지에 속한 클래스는 해당 디렉토리에 존재하는 class 파일이어야 한다.
- 동일한 이름의 클래스가 서로 충돌하는 것을 피할 수 있다.

(2) 패키지 선언

Pacakge 패키지명;
사용자 정의 패키지를 만들려면 클래스의 첫 부분에 패키지 구문을 포함 시킨다.
- Package userpackage;
(규칙임) 최상위 패키지의 이름은 java로 시작할 수 없다.
- Java패키지는 표준 API들의 모음을 구성해 놓은 패키지이다.
- 예시:
  - java.lang: 자바의 기본 클래스들 (예: String, Math, Object 등)이 포함된 패키지
  - java.util: 데이터 구조 및 유틸리티 클래스들 (예: ArrayList, HashMap, Date 등)이 포함된 패키지
  - java.io: 입출력 관련 클래스들 (예: File, InputStream, OutputStream 등)이 포함된 패키지
대분류와 소분류 패키지를 구분할 때는 . 을 사용한다.
- Java.lang.String
- 클래스의 이름은 패키지 명을 포함한다.
예약어를 패키지 이름으로 사용할 수 없다.
- 예약어란 abstract, assert, boolean, break, byte, case, catch, char, class, continue 등등을 말한다.
- 특정 기능이나 의미를 갖는 단어들로, 패키지, 클래스, 메서드, 변수 등의 이름으로 사용할 수 없다.
패키지를 선언하지 않으면 기본적으로 제공하는 '이름없는 패키지'에 포함된다.
- 기본 패키지(default package)또는 이름 없는 패키지 (unnamed package) 라고도 말한다.
- 개발자가 패키지 이름을 지정하지 않을 때 사용된다.

5. 임포트 (Import)

(1) 특징

다른 패키지의 클래스를 사용하려면 패키지 명이 포함된 클래스 이름을 사용해야 한다.
소스 파일에 사용된 클래스의 패키지에 대한 정보를 컴파일러에게 제공
- 다른 패키지에 있는 외부 클래스를 사용하고 싶은 경우 import 키워드를 사용하여 해당 클래스의 전체 경로를 지정해줘야 한다.
- Import문으로 클래스의 패키지를 명시해 주면 소스코드에 사용되는 클래스 이름에서 패키지 명을 생략할 수 있다.
- 같은 패키지 내의 클래스들은 import문을 지정하지 않고 생략할 수 있다.

(2) Import문 선언

package문 다음에 그리고 클래스 선언문 이전에 선언해야 한다.
한 소스 파일에 여러번 선언할 수 있다.
import 패키지명.클래스명; // 해당 패키지에서 특정 클래스
import 패키지명.*; // 해당 패키지 전체
클래스 이름 대신 * 를 사용하는 것이 하위 패키지에 적용되지 않는다.
- import com.example.* // com.example 패키지의 모든 클래스를 포함.
- import com.example.subpackage 하위 패키지인 com.example.subpacakge 패키지의 클래스는 자동으로 포함되지 않는다.

멤버 필드와 멤버 메서드, 그리고 지역 변수

1. 변수 (Variable, Member)

변수가 선언된 위치에 따라 변수의 종류가 결정된다.

인스턴스 멤버
정적 멤버(static 멤버)
지역 변수

(1) 인스턴스 멤버 (Instance Member)

클래스 영역에서 선언된 멤버들
인스턴스를 생성해야지만 접근하여 사용할 수 있다.
- 인스턴스 멤버를 참조 또는 호출하기 위해서 인스턴스를 생성해야 한다.
인스턴스가 생성 되었을 때 생성 된다.
인스턴스마다 독립적인 저장 공간을 갖는다.

(2) 정적 멤버(Static Member)

static 키워드가 붙어 있는 멤버
모든 인스턴스가 공유하며, 클래스 이름을 통해 직접 접근할 수 있다.
모든 객체를 통틀어서 하나만 생성되고 모든 객체가 이것을 공유하게 된다.
- 주의! class 내에서 1개만 생성이 된다는 의미는 아니다. 무슨 말이냐면 static int num;이 2개로 존재할 수 없다는 의미이다.
- static int num; static int num2; 이렇게는 존재가 가능하다.
static 멤버 필드(정적 멤버 필드(변수) )
- 모든 객체에 공통인 필드(변수)이다.
  - 클래스의 모든 객체가 공유하는 필드이다. 즉, 클래스의 어떤 인스턴스에서 이 필드를 수정하면 다른 인스턴스에서도 그 변경 사항이 반영된다.
- 하나의 클래스에 하나만 존재한다.
- 클래스 영역에서 선언된다.
  - class Hello { static int num; } // root 식 대입해서 설명하자면 클래식 바로 하위에 존재한다.
static 멤버 메소드(정적 멤버 메소드)
- static 수식자를 메소드 앞에 붙이며 클래스 이름을 통하여 호출되어야한다.
- 모든 인스턴스에 공통적으로 사용해야 하는 것에 static을 붙인다.

(3) 지역 변수 (Local Variable )

클래스 영역 이외의 영역
- 메서드
- 생성자
- 초기화 블록 내부
메서드 내부에서 변수의 선언문이 실행되었을 때 생성된다.
메서드, 생성자 또는 블록 내에서 선언된 변수로, 해당 블록 내에서만 유효하다. 블록이 종료되면 메모리에서 사라진다.

2. 메서드 (Method)

(1) 특징

어떤 작업을 수행하기 위한 명령문의 집합
입력을 받아서 처리를 하고 결과를 반환한다.
하나의 메서드는 한 가지 기능만 수행하도록 작성한다.

(2) 메서드 작성 방법

리턴 타입 메서드이름(타입 변수명, 타입 변수명…) {
	//메서드 호출시 수행될 코드
}

int add(int a, int b) {
	int result = a + b;
	return result; // return 데이터 타입은 자동형변환이 가능한 byte, short, char 중 하나
}

void power() {
	power = !power;
}

(3) 메서드 호출

1) 인스턴스 메서드 호출: 참조변수.메서드이름();
2) 매개변수가 있는 메서드 호출: 참조변수.메서드이름(값1, 값2, ...);
3) 같은 클래스의 메서드끼리는 참조 변수를 사용하지 않고 호출이 가능하다.
- this 키워드 사용해서 호출 가능하다. (생략도 가능)
4) static 멤버 메서드는 같은 클래스 내의 인스턴스 메서드를 호출할 수 없다.
- static 멤버 메서드는 인스턴스 메서드에 직접 접근할 수 없다.

// 1) 인스턴스 메서드 호출: 참조변수.메서드이름();
class Dog {
    void bark() {
        System.out.println("Woof!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog(); // 인스턴스 생성
        myDog.bark(); // 메서드 호출
    }
}


// 2) 매개변수가 있는 메서드 호출: 참조변수.메서드이름(값1, 값2, ...);
class Calculator {
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calc = new Calculator();
        int result = calc.add(5, 3); // 메서드 호출
        System.out.println("Sum: " + result);
    }
}


// 3) 같은 클래스 내에서 호출 가능
class Example {
    void methodA() {
        System.out.println("This is method A.");
        methodB(); // 다른 메서드 호출. this.methodB(); 로 해도 되지만 this 생략가능
    }

    void methodB() {
        System.out.println("This is method B.");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Example example = new Example();
        example.methodA(); // methodA 호출
    }
}


// 4) static 멤버 메서드는 인스턴스 멤버 메서드에 직접 접근할 수 없다.
// 인스턴스를 생성해야지만 호출할 수 있다.
class Example {
    void instanceMethod() {
        System.out.println("This is an instance method.");
    }

    static void staticMethod() {
        System.out.println("This is a static method.");
        // instanceMethod(); // 이 줄은 오류가 발생합니다.
    }

    public static void main(String[] args) {
        Example.staticMethod(); // 정적 메서드 호출
        Example example = new Example();
        example.instanceMethod(); // 인스턴스 메서드 호출
    }
}

3. 접근 제어자 (Access Modifier)

(1) 캡슐화 (Encapsulation)

외부로부터 데이터를 보호하기 위해 접근을 제한한다.

(2) 정보 은닉 (Information Hiding)

객체를 캡슐로 감싸서 내부를 보호한다.
객체의 실제 구현 내용을 외부에 감춘다.
외부에서 접근할 필요가 없는 멤버는 private으로 지정하여 접근을 차단한다.

(3) 다형성 (Polymorphism)

동일한 이름의 메서드가 다양한 방식으로 동작할 수 있는 능력.
메서드 오버로딩 (Method Overloading)
메서드 오버라이딩 (Method Overriding)

(4) 접근 제어자의 종류

private: 같은 클래스 내에서만 접근 가능.
default: 같은 패키지 내에서만 접근 가능.
protected: 같은 패키지 및 다른 패키지의 자손 클래스에서 접근 가능.
public: 접근 제한이 없음.

(5) 사용 가능한 접근 제어자

클래스: public, default
메서드/멤버 변수: public, protected, default, private
지역 변수: 접근 제어자를 사용하지 않음.

(6) Setter

멤버 변수의 값을 설정하는 메서드.
일반적으로 setAge(int age) 형태로 정의.
매개변수명은 멤버 필드명과 동일하게 하거나 앞에 _를 붙이기도 한다.

// 형식
void set멤버필드명(매개변수) {
    // 코드 정의
}

(7) Getter

멤버 필드의 값을 반환하는 메서드.

// 형식
반환자료형 get멤버필드명() {
    // 코드 정의
    return 멤버필드명;
}

(8) 기본형 & 참조형 매개 변수

메서드를 호출할 때 매개변수로 지정한 값을 복사해서 전달한다.
메소드로 기본형 변수가 전달되는 경우
- 기본형 값이 복사 된다.
- 변수의 값을 읽기만 할 수 있다.
메소드로 객체가 전달되는 경우
- 객체가 복사되어 전달되는 것이 아니고 참조 변수의 값이 복사되어서 전달된다.
- 변수의 값을 읽고 변경할 수 있다.
- 인수와 매개변수 모두 동일한 객체를 가리킨다.
메소드로 배열이 전달되는 경우
- 배열도 객체이기 때문에 배열을 전달하는 것은 배열 참조 변수를 복사하는 것이다.

(9) 메서드 오버로딩 (Method Overloading)

한 클래스 내에 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의할 수 있다.
메서드 타입을 구분하기 위해서 메서드명과 매개변수의 정보를 상요한다.
오버로딩 성립 조건:
- 메서드 이름이 동일해야 한다.
- 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다.
- 리턴 타입은 함수 타입 구분 정보가 포함되지 않는다.

// 잘못된 메서드 오버로딩 예
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
long add(int a, int b) {
    return (long)(a + b);
}


// 올바른 메서드 오버로딩 예
int add(int a, long b) {
    return a + b;
}
long add(long a, int b) {
    return a + b;
}

생성자 (Constructor)

1. 생성자 정의

객체가 생성될 때 필드에 초기값을 제공하고 초기화 절차를 실행하는 메소드.
클래스 내에서 선언되며, 리턴 값이 없지만 void 키워드를 사용하지 않고 생략한다.
하나의 클래스에 여러 개의 생성자를 정의할 수 있다.
인스턴스 초기화 메서드로도 불린다.

2. 생성자의 조건

생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
생성자는 리턴 값이 없다.

3. 생성자 정의 형식

클래스이름(타입 변수명, 타입 변수명, ...) {
	// 초기화코드
}

class Test {
	Test() {	//기본 생성자함수
	}
	
	Test(String str, int num) { //매개변수가 있는 생성자함수
		// 수행코드
	}
}
Test tst = new Test();

// 1. 연산자 new에 의해서 메모리에 Test클래스의 인스턴스가 생성된다.
// 2. 생성자 Test()가 호출되어 수행한다.
// 3. Test인스턴스의 주소가 반환되어 참조 변수 tst에 저장된다.

4. 기본 생성자

모든 클래스는 반드시 하나 이상의 생성자가 정의되어 있어야 한다.
기본 생성자는 컴파일러에 의해 자동 생성된다.
- 소스 파일의 클래스에 생성자가 하나도 정의되지 않은 경우 자동으로 추가한다.
- 클래스의 접근 제어자가 public인 경우, 기본 생성자도 “public 클래스 이름() {}” 형식으로 추가된다.

5. 매개변수가 있는 생성자

생성자는 매개변수를 사용하여 호출 시 값을 받아 인스턴스 초기화 작업에 사용할 수 있다.

public class Test00 {
	public static void main(String[] args) {
		Data1 d1 = new Data1();
		Data2 d2 = new Data2(100);
	}
}

6. this 포인터

메소드나 생성자에서 this는 현재 객체를 나타낸다.
- 인스턴스 자신을 가리키는 참조 변수이다.
- 인스턴스 멤버에 대해서만 사용할 수 있다.
- 모든 인스턴스에 지역 변수로 숨겨진 채로 존재한다.
this() 사용
- 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다.
- 생성자 간의 호출에서 생성자의 이름 대신 this를 사용한다.

7. 생성자 호출 조건

생성자의 이름 대신 this를 사용하여 호출한다.
한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다.

8. 생성자 오버로딩

메소드처럼 생성자도 오버로딩이 가능하다.

초기화 (Initialization)

1. 멤버 필드와 배열의 초기화

멤버 필드와 배열은 선택적으로 초기화 가능.
초기화를 하지 않아도 자료형에 맞는 기본값으로 자동 초기화됨.

2. 지역 변수

지역 변수는 사용하기 전에 반드시 초기화해야 함.

class InitTest {
	int x;
	int y = x;
	
	void method1() {
		int i;
		int j = i; //컴파일러 에러
	}
}

// 1. int x; 는 인스턴스 멤버 필드이므로 자동으로 초기화 값이 들어간다.
// 2. void method1() {} 안에 만들어진 int i;는 지역 변수로 초기화 값이 없으면 안된다. 그렇기 때문에 이 실행문은 에러가 난다.

3. 기본값

자료형	기본값
boolean	false
char	‘\u0000’
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0f
double	0.0d 또는 0.0
참조형 변수	null

4. 초기화 방법

명시적 초기화: 변수를 선언할 때 값을 직접 지정.
초기화 블록: 인스턴스나 정적 필드를 초기화하기 위한 블록.
생성자: 객체 생성 시 필드 초기화.

5. 인스턴스 초기화 블록

인스턴스 멤버 필드를 초기화하는 데 사용.
인스턴스 멤버 필드의 복잡한 초기화에 사용된다.
인스턴스 생성 시마다 수행됨.

public class InstanceInitBlockExample {
    private int x;
    
    // 인스턴스 초기화 블록
    {
        x = 10; // 인스턴스 생성 시 x를 10으로 초기화
        System.out.println("Instance initialization block executed");
    }
    
    // 생성자
    public InstanceInitBlockExample() {
        System.out.println("Constructor executed");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        InstanceInitBlockExample obj = new InstanceInitBlockExample();
        System.out.println("Value of x: " + obj.x);
    }
}


//출력
Instance initialization block executed
Constructor executed
Value of x: 10


// 1. { } 인스턴스 초기화 블록은 인스턴스가 생성될 때마다 실행되기 때문에 
//    x = 10; 으로 초기화가 먼저 실행되고 
//    그 다음 Instance initialization block executed 가 처음에 출력됨.
// 2. main 메서드에서 InstanceInitBlockExample클래스의 인스턴스를 
//    생성했기 때문에 Constructor executed 가 한번 출력 됨.
// 3. 인스턴스 obj를 생성한 다음 obj.x 호출하면 맨 처음에 
//    인스턴스 초기화 블록에서 int x의 값을 10으로 초기화 시켰기 때문에 10이 출력됨.

6. 정적 초기화 블록 (static 초기화 블록)

클래스 변수를 초기화하는 데 사용.
인스턴스 초기화 블록 앞에 static을 붙인다.
클래스가 메모리에 처음 로딩될 때 한 번만 수행됨.

// 예시
public class StaticInitBlockExample {
    private static int count;
    
    // 정적 초기화 블록
    static {
        count = 5; // 클래스 로딩 시 count를 5로 초기화
        System.out.println("Static initialization block executed");
    }
    
    // 정적 메소드
    public static void printCount() {
        System.out.println("Value of count: " + count);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        StaticInitBlockExample.printCount();
    }
}


// 출력
Static initialization block executed
Value of count: 5

// 1. 정적 초기화 블록은 클래스가 처음 로드될때 한번만 실행되기에 
//    우선 정적 초기화 블록에서 count의 값이 5로 초기화 됨.
// 2. 그 다음에 Static initialization block executed 이 출력됨
// 3. main 메서드에서 printCount() 메서드 호출해서 Value of count: 5 가 출력됨.

7. 문법 예시

class InitBlock {
    static { // 정적 초기화 블록
        // 실행문
    }
    
    { // 인스턴스 초기화 블록
        // 실행문
    }
}

8. 요약

인스턴스 초기화 블록: 객체가 생성될 때마다 실행되며, 생성자와 함께 인스턴스 필드의 초기화를 수행할 수 있다.
정적 초기화 블록: 클래스가 로드될 때 한 번만 실행되며, 정적 필드의 초기화 작업을 수행할 수 있다.

9. 멤버 필드의 초기화 시기와 순서

정적(static) 멤버 필드의 초기화:
- 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번 초기화 된다.
- 프로그램 실행 도중 클래스에 대한 정보가 요구 되어질 때 클래스는 메모리에 로딩된다.
- 클래스 로딩 시점에 초기화가 이루어지며, 이는 프로그램이 실행되는 동안 클래스가 처음 사용될 때 발생합니다.
- 초기화 순서:
  1. 기본값 초기화: 정적 필드는 기본값으로 초기화됩니다.
  2. 명시적 초기화: 클래스 선언에서 정적 필드를 명시적으로 초기화합니다. (클래스 안에서 필드를 선언하면서 직접 값을 할당하는 것을 의미)
  3. 정적 초기화 블록 실행: 클래스가 로딩될 때 정적 초기화 블록이 실행됩니다.
인스턴스 멤버 필드의 초기화:
- 객체 생성 시 초기화됨.
- 초기화 순서:
  1. 기본값 초기화
  2. 명시적 초기화
  3. 인스턴스 초기화 블록 실행
chat gpt의 의견
- 클래스 멤버 필드의 초기화 순서
  - 기본값 (Default Values): 클래스 로딩 시 정적 필드와 인스턴스 필드는 기본값으로 초기화됩니다.
  - 정적 필드의 명시적 초기화 (Explicit Static Field Initialization): 정적 필드는 선언 시 명시적으로 초기화됩니다.
  - 정적 초기화 블록 (Static Initialization Block): 클래스 로딩 시 정적 초기화 블록이 실행됩니다.
  - 인스턴스 필드의 명시적 초기화 (Explicit Instance Field Initialization): 인스턴스 필드는 선언 시 명시적으로 초기화됩니다.
  - 인스턴스 초기화 블록 (Instance Initialization Block): 각 인스턴스 생성 시 인스턴스 초기화 블록이 실행됩니다.
- 클래스 멤버 필드의 초기화 순서에 대해서 실행문을 어떤 순서로 작성했느냐에 따라서 이뤄지는 것이 아니냐는 질문을 하니 아니라는 답변을 해줬다.
  - 클래스 멤버 필드의 초기화 순서는 코드의 작성 순서에 의존하지 않습니다. Java에서의 초기화 순서는 다음과 같은 규칙에 따라 결정됩니다.
  - 작성 순서와 관계없이, 정적 멤버는 클래스가 로드될 때, 인스턴스 멤버는 객체가 생성될 때 초기화됩니다.

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반복 제어문

1. while 문 - 반복 제어문

2. do~while문 - 반복 제어문

3. for문 - 반복 제어문

4. break문 - 기타 제어문

5. continue문 - 기타 제어문

배열 (Array)

1. 특징

2. 배열의 선언과 초기화

3. 배열의 메모리 공간

클래스 & 객체

1. 클래스 (Class)

2. 객체 (Object)

객체 구성 요소

(1) 속성(Property)

(2) 기능(Function)

(3) 객체의 선언과 생성

3. 인스턴스 (Instance)

(1) 특징

(2) 인스턴스 생성

4. 패키지 (Package)

(1) 특징

(2) 패키지 선언

5. 임포트 (Import)

(1) 특징

(2) Import문 선언

멤버 필드와 멤버 메서드, 그리고 지역 변수

1. 변수 (Variable, Member)

(1) 인스턴스 멤버 (Instance Member)

(2) 정적 멤버(Static Member)

(3) 지역 변수 (Local Variable )

2. 메서드 (Method)

(1) 특징

(2) 메서드 작성 방법

(3) 메서드 호출

3. 접근 제어자 (Access Modifier)

(1) 캡슐화 (Encapsulation)

(2) 정보 은닉 (Information Hiding)

(3) 다형성 (Polymorphism)

(4) 접근 제어자의 종류

(5) 사용 가능한 접근 제어자

(6) Setter

(7) Getter

(8) 기본형 & 참조형 매개 변수

(9) 메서드 오버로딩 (Method Overloading)

생성자 (Constructor)

1. 생성자 정의

2. 생성자의 조건

3. 생성자 정의 형식

4. 기본 생성자

5. 매개변수가 있는 생성자

6. this 포인터

7. 생성자 호출 조건

8. 생성자 오버로딩

초기화 (Initialization)

1. 멤버 필드와 배열의 초기화

2. 지역 변수

3. 기본값

4. 초기화 방법

5. 인스턴스 초기화 블록

6. 정적 초기화 블록 (static 초기화 블록)

7. 문법 예시

8. 요약

9. 멤버 필드의 초기화 시기와 순서

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