클래스(Class)와 객체(Object)는 Java의 핵심 개념으로, 객체지향 프로그래밍(OOP)의 기본 요소입니다. 클래스를 사용하면 현실 세계의 사물을 코드로 표현할 수 있으며, 객체는 이러한 클래스를 기반으로 생성된 인스턴스입니다. 이번 글에서는 클래스와 객체의 개념, 구현 방법, 그리고 활용 예제를 통해 Java 프로그래밍의 기초를 다져보겠습니다.
1. 클래스란 무엇인가?
클래스는 객체를 생성하기 위한 청사진(Template)입니다. 클래스는 객체의 속성(Attributes)과 동작(Behavior)을 정의하며, 이를 기반으로 여러 객체를 생성할 수 있습니다.
클래스의 기본 구조
class ClassName {
// 속성 (필드)
데이터타입 변수명;
// 동작 (메서드)
반환타입 메서드명() {
// 메서드 내용
}
}
2. 객체란 무엇인가?
객체는 클래스에서 생성된 인스턴스(Instance)로, 클래스에 정의된 속성과 동작을 실제로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, Car라는 클래스를 기반으로 여러 대의 자동차 객체를 생성할 수 있습니다.
객체 생성
ClassName objectName = new ClassName();
위 코드에서 new 키워드를 사용해 객체를 생성하며, 이 객체는 클래스의 속성과 메서드를 사용할 수 있습니다.
3. 클래스와 객체의 예제
다음은 클래스를 정의하고, 이를 기반으로 객체를 생성하는 기본적인 예제입니다.
예제: 자동차 클래스
class Car {
// 속성
String brand;
int speed;
// 동작
public void drive() {
System.out.println(brand + "가 " + speed + "km/h로 달립니다.");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 객체 생성
Car myCar = new Car();
myCar.brand = "Tesla";
myCar.speed = 150;
myCar.drive();
}
}
출력 결과:
Tesla가 150km/h로 달립니다.
위 코드에서 Car 클래스는 brand와 speed 속성을 정의하며, drive 메서드를 통해 동작을 수행합니다.
4. 클래스의 주요 구성 요소
4.1 필드 (Fields)
필드는 객체의 데이터를 저장하는 변수로, 클래스 내부에서 선언됩니다.
class Person {
String name;
int age;
}
4.2 메서드 (Methods)
메서드는 객체가 수행할 동작을 정의합니다. 클래스 내에 선언되며, 속성을 조작하거나 특정 작업을 수행합니다.
class Calculator {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
}
4.3 생성자 (Constructors)
생성자는 객체를 초기화하는 특별한 메서드로, 클래스와 동일한 이름을 가집니다. 생성자는 객체 생성 시 자동으로 호출됩니다.
class Car {
String brand;
// 생성자
public Car(String brand) {
this.brand = brand;
}
public void displayBrand() {
System.out.println("브랜드: " + brand);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Car myCar = new Car("Hyundai");
myCar.displayBrand();
}
}
출력 결과:
브랜드: Hyundai
5. 객체와 메모리
Java에서 객체는 힙 메모리(Heap Memory)에 저장되며, 객체의 참조는 스택 메모리(Stack Memory)에 저장됩니다. new 키워드를 통해 생성된 객체는 메모리 상에서 서로 독립적으로 존재합니다.
예제: 두 객체 비교
class Book {
String title;
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Book book1 = new Book();
book1.title = "Java Programming";
Book book2 = new Book();
book2.title = "Java Programming";
System.out.println(book1 == book2); // false (서로 다른 객체)
}
}
출력 결과:
false
위 코드에서 book1과 book2는 동일한 내용을 가졌지만, 서로 다른 메모리 위치에 저장된 별개의 객체입니다.
6. 실생활 예제
6.1 학생 관리 시스템
학생 정보를 저장하고 출력하는 프로그램을 작성할 수 있습니다.
class Student {
String name;
int age;
public void displayInfo() {
System.out.println("이름: " + name + ", 나이: " + age);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Student student1 = new Student();
student1.name = "홍길동";
student1.age = 20;
student1.displayInfo();
}
}
출력 결과:
이름: 홍길동, 나이: 20
7. 클래스와 객체 사용 시 주의사항
- 캡슐화: 필드를
private로 선언하고getter와setter메서드를 통해 접근 권한을 제어하세요. - 재사용성: 클래스를 설계할 때, 여러 객체가 공통적으로 사용할 수 있도록 일반화하는 것이 좋습니다.
- 메모리 관리: 필요 없는 객체는
null로 설정해 가비지 컬렉터가 제거하도록 유도하세요.
결론
Java에서 클래스와 객체는 프로그램 구조의 기본 단위로, 코드 재사용성과 유지보수성을 높여줍니다. 클래스는 속성과 동작을 정의하며, 이를 기반으로 생성된 객체는 프로그램에서 실제 데이터를 처리합니다. 이번 글에서 소개한 예제와 개념을 바탕으로 Java 클래스와 객체를 활용해 다양한 프로그램을 작성해 보세요!
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