[JAVA 기초] Object-Oriented Programming

 개요 

  컴퓨터 프로그래밍 패러다임 중 하나로, 명령과 데이터로 구성된 객체를 중심으로 하는 프로그래밍 기법이다.

 

 구성요소 

• 클래스 (Class)
  

  

  class Penguin {
      // 속성
      int height;
      int weight;
      String species;
      
      // 행위
      void waddling(){
          /* 뒤뚱거리는 로직 */
      }
      void swimming(){
          /* 수영 로직 */
      }
  }

  어떤 집합의 공통적인 속성과 행위를 정의한 것.
  객체지향 프로그래밍 내 대표적인 사용자 정의 데이터 타입.
  
  
• 객체 (Object)
  

  

  public class Example{
      public static void main(String[] args){
          Penguin p1 = new Penguin();
          p1.species = "황제";
          p1.height = 156;
          p1.weight = 68;
          
          Penguin p2 = new Penguin();
          p2.species = "아델리";
          p2.height = 143;
          p2.weight = 32;
          
          Penguin p3 = new Penguin();
          p3.species = "턱끈";
          p3.height = 137;
          p3.weight = 49;
          
          Penguin p4 = new Penguin();
          p4.species = "젠투";
          p4.height = 149;
          p4.weight = 55;
          
          Penguin p5 = new Penguin();
      }
  }

  
  클래스가 실제로 메모리에 할당된 것.
  위 예제에서는 대부분의 객체가 구체적인 값를 갖고 있지만, 구체적인 값을 갖지 않은 p5도 데이터가 들어갈 공간(메모리)가 마련되어 있기 때문에 객체다.
  클래스가 정의한 속성을 가지며, 클래스가 정의한 행위를 행할 수 있다.
  메서드를 통해 속성(데이터)을 처리한다.
    - 속성(Attribute): 객체가 가진 데이터 값. 성질, 분류, 식별, 수량, 상태 등을 나타낼 수 있음.
  
  
• 메서드 (Method), 메시지 (Message)
  

  

  class Example{
      public static void main(String[] args){
          Penguin p1 = new Penguin();
          /* 생략 */
          p4.weight = 55;
          
          p1.height += 3;
          p2.weight += 8;
          p4.widdling();
      }
  }

  
  객체에 내리는 명령.
  - 메서드: 메시지에 의해 실제로 수행되는 코드.
  - 메시지: 객체 간의 통신으로, 객체가 수행할 작업을 요청하여 보내는 것. 

  -> 객체지향 프로그래밍은 객체 간의 상호작용으로 이루어진다.

 

 특징 

• 캡슐화 (Encapsulation)
  1)객체의 속성과 행위를 하나로 묶으면서 2)실제 구현 내용 일부를 외부에 감추어 은닉한다.
  객체의 세부 내용이 외부로부터 감추어지므로 내용의 변경 시 외부 파급 효과가 적다.
  

  public class Example {
      public static void main(String[] args){
          Tree t = new Tree();
          t.aging();
          
          age -= 2; // error
      }
  }
  
  public class Tree{
      private int age = 1;
      public void aging(){
          age++;
      }
  }​

  위 예제의 경우, 나무 t의 나이는 aging()함수에 의해서만 수정될 수 있게 했다. 변수 age의 직접적인 수정을 막음으로써 값이 손상되는 것을 막을 수 있다.
  
  
• 동적 바인딩 (Dynamic Binding)
  프로그래밍이 실행되는 중에 바인딩되는 것.
  반대되는 개념으로는 정적 바인딩(Static Binding)으로, 이는 프로그램의 실행 전에 바인딩이 진행된다.
  바인딩: 메서드 호출과 실제로 메모리에 저장된 메서드 코드 본문의 연결
  
  
• 추상화 (Abstraction)
  현상의 본질만을 남기고 축약시키는 것.
  클래스를 정의하는 것 자체를 추상화라고 볼 수 있다.
  
  
• 상속성 (Inheritance) 
  객체들 간의 관계를 구축하는 방법.
  기존 클래스로부터 속성과 행위를 물려받을 수 있다. 상속해주는 클래스를 슈퍼 클래스 혹은 부모 클래스라고 하고, 상속받는 클래스를 서브클래스 혹은 자식 클래스라고 한다.
  

  class Animal{           // super class
     int age;
     double weight;
     double height;
     
     void breathing(){
         /* ... */
     }
     
     void walk(){
         /* ... */
     }
  }
  
  class Dog extends Animal {        // sub class
      void bark(){
          /* ... */
      }
  }
  
  public class Example{
      public static void main(String[] args){
          Dog d = new Dog();
          d.breathing();
          d.walk();
          d.age++;
          d.bark();
      }
  }

  Dog 클래스는 bark()만 정의했지만, 슈퍼 클래스인 Animal에서 정의된 breathing(), walk(), age 를 모두 사용할 수 있었다. Cat 클래스를 만들어 Animal을 extends 하면 Dog 클래스에서 가능했던 것처럼 Animal 클래스의 변수/메서드를 사용할 수 있다.
• 다형성 (Polymorphism)
  하나의 객체가 여러 가지 타입을 가질 수 있는 것.
  

  public class Example {
      public static void main(String[] args){
          Animal a = new Dog();
          a.walk();
          Dog d = (Dog)a;
          d.bark();
      }
  }​

  Animal 변수 a는 Dog 객체를 가졌다. Dog 객체는 Animal에서 사용할 수 있는 모든 변수와 메서드를 사용할 수 있기 때문에 a.walk(); 코드가 성립한다.
  변수 a는 Dog 객체를 가졌으므로 Dog 객체가 필요한 모든 저장공간을 가지고 있다. 따라서 Dog d = (Dog)a; 처럼 형변환하여 Dog 변수에 저장할 수 있다.
  
  
  

 장점 

• 코드의 재사용성이 높아진다.
• 프로그램의 변경이 용이하기 때문에 유지보수가 쉽다.
• 코드가 직관적이다.

+ 강한 응집력: 프로그램의 한 요소(함수, 객체 등)가 특정 목적을 위해 밀접하게 연관됨
+ 약한 결합력: 한 요소가 다른 요소와 최소한의 의존성을 지님

 

 단점 

• 처리시간 및 사용 용량이 비교적 크다.
• 객체 별 속성과 행위를 정의해야 하기 때문에 프로그램 설계에 많은 시간이 걸린다.

 

 문제 

  객체지향 5대 원칙인 SOLID에 대해 조사해오세요.

 

 참조 

객체 지향

캡슐화 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

추상화

상속 (객체 지향 프로그래밍) - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

코딩교육 티씨피스쿨

객체 지향 프로그래밍 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

2020 시나공 정보처리기사 실기 - YES24

OOP (Object Oriented Programming)