[TIL] Java 2024.08.12

Spring 들어가기 전 자바 나만의 정리

 

원시타입

1. 논리형 변수 : boolean

2. 문자형 변수 : char

3. 정수형 변수 : byte, short , int, long

4.실수형 변수 : float, long

 

참조타입

참조타입은 원시 타입을 제외한 타입들(문자열, 배열, 열거, 클래스, 인터페이스)를 말한다

ex)

1.문자열 변수 : String

2.그 외 : Object, Array, List.....

 

Wrapper Class

래퍼 클래스는 하나 이상의 기본 타입(primitive type)을 wrap 하는 클래스입니다.

• 박싱 VS 언박싱
  • 기본 타입에서 래퍼 클래스 변수로 변수를 감싸는 것을 “박싱”이라고 부르며
  • 래퍼 클래스 변수를 기본 타입 변수로 가져오는 것을 “언박싱”이라고 부릅니다.

 

문자와 문자열의 차이

char 문자 한개만 / 문자 뒤에 \0(널문자) 가 없다 (byte 만 쓰기 때문에 끝을 알아서 데이터만 저장하면 됨

String 문자 여러개를 문장형태로 저장 / 문장 끝에 \0(널문자)가 함께 저장된다.

 

메모리 구조(Heap, Stack, Method)

 

 

1. 변수의 종류

변수명	선언위치	설명
클래스 변수 (static 변수)	클래스 영역	클래스 영역에서 타입 앞에 static이 붙는 변수 객체를 공유하는 변수로 여러 객체에서 공통으로 사용하고 싶을 때 정의
인스턴스 변수 (instance variable)		클래스 영역에서 static이 아닌 변수 개별적인 저장 공간으로 객체/인스턴스마다 다른 값 저장 가능 ※객체 / 인스턴스 생성만 하고 참조 변수가 없는 경우 가비지 컬렉터에 의해 자동으로 제거됨
지역 변수 (local variable)	메서드 영역	메서드 내에서 선언되고 메서드 수행이 끝나면 소멸되는 변수 초깃값을 지정한 후 사용할 수 있음
매개 변수 (parameter)		메서드 호출 시 '전달하는 값'을 가지고 있는 인수 (지역 변수처럼 선언된 곳부터 수행이 끝날 때까지 유효함)

 

 1. method 영역

• JVM이 동작해서 클래스가 로딩될 때 생성
• JVM이 읽어들인 클래스와 인터페이스에 대한 런타임 상수 풀, 멤버 변수(필드). 클래스 변수, 상수,
  생성자와 메서드 등을 저장하는 공간
• Method(Static) 영역에 있는 것은 어는곳에서나 접근 가능
• Methd(static)영역의 데이터는 프로그램의 시작부터 종료가 될 때까지 메모리에 남아있다.

2. Stack 영역 (정적으로 할당된 메모리 영역)

• 메서드 내에서 정의하는 기본 자료형에 해당되는 지역변수의 데이터 값이 저장되는 공간
• 메서드가 호출될때 스택 영역에 스택 프레임이 생기고 그안에 메서드를 호출
• 원시 타입의 데이터에 해당하는 지역변수, 매개 변수 데이터 값이 저장
• 메서드가 호출 될 때 메모리에 할당되고 종료되면 메모리에서 사라짐
• Stack은 후입선출 LIFO(Last - In - First - Out)의 특성을 가지며, 스코프(Scope)의 범위를 벗어나면
  스택 메모리에서 사라진다.

3. Heap 영역 (동적으로 할당된 메모리 영역)

• JVM이 관리하는 프로그램 상에서 데이터를 저장하기 위해 런타임 시 동적으로 할당하여 사용하는 영역
• 참조 데이터 타입을 갖는 객체(인스턴스), 배열 등이 저장 되는 공간
• 단 ,Heap 영역에 있는 오브젝트들을 가리키는 레퍼런스 변수는 stack에 적재
• Heap 영역은 Stack 영역과 다르게 보관되는 메모리가 호출이 끝나더라도 삭제되지 않고 유지된다.
  그러다 어떤 참조 변수도 Heap 영역에 있는 인스턴스를 참조하지 않게 된다면, GC(가비지 컬렉터)에 의해
  메모리에서 청소된다.
• stack은 스레드 갯수마다 각각 생성되지만, heap은 몇개의 스레드가 존재하든 상관없이 
  단 하나의 heap 영역만 존재

 

 형변환

자동 형변환 vs 강제 형변환

• 작은 타입 -> 큰 타입 (자동 형변환)
  
  • 더 큰 표현범위를 가진 타입으로 변환되는 것이라 값의 손실이 없다.
  • 값의 손실없이 변환이 가능하기 때문에 컴파일러가 자동으로 형변환을 해줍니다.
• 큰 타입 -> 작은 타입 (강제 형변환 = Casting)
  • 더 작은 표현범위를 가진 타입으로 변환되는 것이라 손실이 생깁니다.
  • 값의 손실이 생기기 댸문에 자동으로 형변환을 해주지 않고 개발자가 선택하여 형변환을 합니다.

배열

• 배열은 하나의 블록안에 여러 데이터들을 모아 집합시켜 저장함으로써 데이터를 구조적으로 다루는데 도와줌
• 배열을 구성하는 각각의 값을 배열 요쇼(element)라고한다
• 배열에서의 위치를 가리키는 숫자를 인덱스(index)라고 칭한다.
• 선언 방법
  • 타입 [] 변수;
  • 타입 변수[];
• 배열 / 얕은 복사 & 깊은 복사
  • 얕은 복사
    • 배열 변수 간에 대입 연산자 =를 사용해서 복사를 하게 되면 주소값만 복사된다.
    • 이렇게 주소값만 복사되고 실제 값은 1개로 유지되는 것을 얕은 복사라고 한다.
      
      
  • 깊은 복사
    • 실제 값을 가지고 있는 배열의 기본형 값을 꺼내서 복사해 주면 된다.
      • 반복문 for문을 통해서 하나씩 거내서 복사해 주는 방법과 여러 메서드를 사용하는 방법이 있다
        
        
• 다차원 배열

  

  • 선언
    • 2차원 배열을 선언할 때는 1차원 배열에 대괄호 하나 더 추가해 주면 된다.
    • int[][] array, int arrat[][], int[] array[]

 

컬렉션 (Queue, Stack, List, Map)

• Java에서 컬렉션은 배열보다 다수의 참조형 데이터를 더 쉽고 효과적으로 처리할 수 있는 기능을 많이 가진다.
  • 기능 : 크기 자동 조정/ 추가/ 수정/ 삭제/ 반복/ 순회/ 필터/ 포함 확인 등….
• 종류
  • List : 순서가 있는 데이터의 집합(데이터 중복 허용)
  • Set : 순서가 없는 데이터의 집합(데이터 중복 허용 안함)
  • Queue : 빨대처럼 한쪽에서 데이터를 넣고 반대쪽에서 데이터를 뺄 수 있는 집합
                   First In First Out : 먼저 들어간 순서대로 값을 조회할 수 있다.
  • Map : 순서가 없는 (Key, Value) 쌍으로 이루어진 데이터의 집합 (Key값 중복 허용 안 함)
    
    
    
  • List 
    • ArrayList (일렬로 데이터를 저장, 조회하여 순번 값(인덱스)로 값을 하나씩 조회)
      • 배열처럼 일렬로 데이터를 저장하고 조회하여 순번 값(인덱스)로 값을 하나씩 조회할 수 있다
      • add() 값을 추가, set() 값을 수정, remove() 값을 삭제,toString() 전체 값을 대괄호[]로 묶어서 출력
    • LinkedList ( 값을 중간에 추가하거나 삭제할 때는 속도가 빠르다)
      • 메모리에 남는 공간을 요청해서 여기저기 나누어서 실제 값을 담아 놓고, 실제 값이 있는
        주소값으로 목록을 구성하고 저장
      • add() 값을 추가, add({추가할 순번}, {추가할 값}) 값을 중간에 추가
        set({수정할 순번}, {수정할 값}) 값을 수정, remove() 값을 삭제
  • Stack
    • 값을 수직으로 쌓아놓고 넣었다가 빼서 조회하는 형식으로 데이터를 관리 (Last-In-First-out)
    • push({추가할 값}) 값을 추가, peek() 맨 위값을 조회, pop() 맨 위값을 꺼냄 (꺼내고 나면 삭제됨)
      
      
  • Queue
    • 한쪽에서 데이터를 넣고 반대쪽에서 데이터를 뺄 수 있는 집합( First In First Out)
    • Queue는 생성자가 없음( LinkedList를 사용하여 Queue를 생성해서 받을 수 있다)
    • add({추가할 값}) 값을 맨 위에 추가, peek() 맨 아래 값을 조회 poll() 맨 아래 값을 꺼냄. (꺼낸 후 삭제)
  • Set
    • 순서가 없는 데이터의 집합 (데이터 중복 허용 안 함) - 순서 없고 중복 없는 배열
    • Set은 생성자가 없음 (HashSet를 사용하여 Set를 생성해서 받을 수 있다)
    • add({추가할 값}) 값을 맨 위에 추가, contains({포함 확인 할 값}) 해당 값이 포함되어있는지
      boolean 값으로 응답
      
  • Map
    • Map 은 key-value 구조로 구성된 데이터를 저장할 수 있다
    • key-value 형태로 데이터를 저장하기 때문에 기존에 순번으로만 조회하던 방식에서, key 값을 기준으로 vlaue를 조회할 수 있다.
    • put({추가할 Key값},{추가할 Value값}) Key에 Value값을 추가
      get({조회할 Key값}) Key에 있는 Value값을 조회
      keySet() 전체 key 값들을 조회
      values() 전체 value 값들을 조회
      remove({삭제할 Key값}) Key에 있는 Value값을 삭제

 

.charAt()

CahrAt()은 String 문자열 중 한 글자만 선택해서 Char타입으로 변환해준다.

char asciiNumber = sc.next().charAt(0);
        int ch = (int) asciiNumber;

 

.to String

toString 메서드는 객체가 가지고 있는 정보나 값들을 문자열로 만들어 리턴하는 메서드입니다.

int[] arr = {1,2,3,4};

System.out.println(Arrays.toString);

//출력 결과 = [1,2,3,4]

객체

• 객체
  • 객체는 클래스에 의해 정의되고 설계된 내용을 기반으로 생성.
  • 객체는 속성과 행위를 가진다
    • 객체의 속성은 필드(변수), 행위는 메서드에 해당한다.
  • 클래스를 통해 생성된 객체를 클래스의 인스턴스(instance)라 부른다.
    
    
• -캡슐화
  • 속성(필드)와 행위(메서드)를 하나로 묶어 객체로 만든 후 실제 내부 구현 내용은 외부에서 알 수 없게 감추는 것을 의미
  • 외부 객체에서 해당 필드와 메서드를 잘못 사용하여 객체가 변화하지 않게 하는 데 있다.
  • 캡슐화된 객체의 필드와 메서드를 노출시킬지 감출지 결정하기 위해 접근 제어자를 사용

 

클래스 설계

1. 만들려고 하는 설계도를 선언합니다.(클래스 선언)
2. 객체가 가지고 있어야 할 속성(필드)을 정의합니다.
3. 객체를 생성하는 방식을 정의합니다.(생성자)
4. 객체가 가지고 있어야 할 행위(메서드)를 정의합니다.
   
   

• 객체 생성
  • 객체 생성 연산자인 ‘new’를 사용하면 클래스로부터 객체를 생성할 수 있다.
  • new 연산자 뒤에는 해당 클래스의 생성자 호출 코드를 작성
  • 참조형 변수
    • new 연산자를 통해서 객체가 생성되면 해당 인스턴스의 주소가 반환되기 때문에 해당 클래스의
      참조형 변수를 사용하여 받아줄 수 있다.
  • 객체 배열
    • 객체는 참조형 변수와 동일하게 취급되기 때문에 배열 또는 컬렉션에도 저장하여 관리할 수 있다.

 

필드 사용법

• 필드란?
  • 객체의 데이터를 저장하는 역할
  • 필드는 크게 고유한 데이터, 상태 데이터, 객체 데이터로 분류
  • 필드들은 기본적으로 초기값을 제공하지 않을 경우 객체가 생성될 때 자동으로 기본값으로 초기화 된다.
• 필드 사용 방법
  • 외부 접근 
    • ex) Car car = new Car();
    • 객체를 생성했다면 참조 변수 car를 이용하여 외부에서 객체 내부의 필드에 접근하여 사용할 수 있다.
    • 객체 내부 필드에 접근하는 방법은 도트(.)연산자를 사용하면 된다.
  • 내부 접근
    • 도트 연산자를 사용하여 외부에서 객체 내부에 접근할 수 있을 뿐만 아니라 객체 내부 메서드에서도 
      내부 필드에 접근할 수 있다.

 

메서드 선언 & 리턴타입

• 메서드
  • 메서드는 객체의 행위를 듯하며 객체 간의 협력을 위해 사용된다.
  • 메서드의 행위를 정의하는 방법은 블록{ } 내부에 실행할 행위를 정의하면 된다.
• 리턴 타입
  • 메서드가 실행된 후 호출을 한 곳으로 값을 반환할 때 해당 값의 타입을 의미
    • return 리턴 타입의 반환값;
    • 메서드에 리턴 타입을 선언하여 반환할 값이 있다면 반드시 return 문으로 해당하는 리턴 타입의 반환값을 지정
  • 반환할 값이 없을 때는 리턴 타입에 void를 작성
    • 반환값이 없음으로 return문을 반드시 지정할 필요는 없다.
• 메서드 호출 방법
  • 외부 접근
    • ex) Car car = new Car();
    • 참조 변수 car를 이용하여 외부에서 객체 내부의 메서드에 접근하여 호출
    • 객체의 내부 메서드에 접근하는 방법은 도트(.) 연산자를 사용
  • 내부 접근
    • 객체 내부 메서드에서도 내부 메서드에 접근하여 호출할 수 있다
      
      
• 메서드 오버로딩
  • 함수가 하나의 기능만을 구현하는 것이 아니라 하나의 메서드 이름으로
    여러 기능을 구현하도록 하는 Java의 기능
    
    
  • 조건
    • 메서드의 이름이 같고, 매개변수의 개수, 타입, 순서가 달라야 한다.
    • '응답 값만' 다른 것은 오버로딩을 할 수 없다.
    • 접근 제어자만 다른 것도 오버로딩을 할 수 없다.
    • 오버로딩은 매개변수의 차이로만 구현할 수 있다.
  • 장점
    • 메서드 이름 하나로 상황에 따른 동작을 개별로 정의할 수 있다
    • 메서드의 이름을 절약할 수 있다.

 

기본형&참조형 매개변수

• 기본형 매개변수
  • 메서드를 호출할 때 전달할 매개값으로 지정한 값을 메서드의 매개변수에 복사해서 전달
  • 매개 변수 타입이 기본형 /  값 자체가 복사되어 넘어가기 때문에 매개 값으로 지정된 변수의 원본 값 변경X
• 참조형 매개변수
  
  • 메서드를 호출하 ㄹ때 전달할 매개값으로 지정한 값의 주소를 매개변수에 복사해서 전달
  • 매개 변수를 참조형으로 선언하면 값이 저장된 곳의 원본 주소를 알 수 있기 대문에 값을
    읽어 오는 것은 물론 값을 변경하는 것도 가능

 

인스턴스 멤버와 클래스 멤버

• 멤버 = 필드 + 메서드

• 인스턴스 멤버 = 인스턴스 필드 + 인스턴스 메서드
  • 필드와 메서드는 선언하는 방법에 따라서 인스턴스 멤버와 클래스 멤버로 구분할 수 있다
  • 인스턴스 멤버는 객체를 생성해야 사용할 수 있다
  • 체의 인스턴스 필드는 각각의 인스턴스마다 고유하게 값을 가질 수 있다.
• 클래스 멤버 = 클래스 필드 + 클래스 메서드
  • 인스턴스 멤버는 객체 생성 후에 사용할 수 있고 클래스 멤버는 객체 생성 없이도 사용할 수 있다
  • 클래스는 Java의 클래스 로더에 의해 메서드 영역에 저장되고 사용
  • 메서드 영역의 클래스와 같은 위치에 고정적으로 위치하고 있는 멤버를 의미
  • 클래스 멤버는 객체의 생성 필요 없이 바로 사용이 가능
    
    
  • 클래스 멤버 선언
    • 필드와 메서드를 클래스 멤버로 만들기 위해서는 static 키워드를 사용하면 된다.

 

지역변수

• 메서드 내부에 선언한 변수를 의미
• 메서드가 실행될 때마다 독립적인 값을 저장하고 관리하게 된다.
• 지역 변수는 메서드 내부에서 정의될 때 생성되어 메서드가 종료될 때까지만 유지

 

final 필드와 상수

• final 필드는 초기값이 저장되면 해당값을 프로그램이 실행하는 도중에는 절대로 수정할 수 없다.
• final 필드는 반드시 초기값을 지정해야 한다
  
  
• final 선언
  • 필드 타입 앞에 final 키워드를 추가하여 final 필드를 선언할 수 있다.
  • 사용방법은 일반적인 인스턴스 필드와 동일합니다. 다만 수정이 불가능
    
    
• 상수
  • 상수의 특징은 값이 반드시 한 개이며 불변의 값을 의미
  • 인스턴스마다 상수를 저장할 필요가 없다.
  • final 앞에 static 키워드를 추가하여 모든 인스턴스가 공유할 수 있는 값이 한 개이며
    불변인 상수를 선언할 수 있다
  • 사용방법은 일반적인 클래스 필드와 동일합니다. 다만 수정이 불가능

 

생성자 

• 생성자는 객체가 생성될 때 호출되며 객체를 초기화하는 역할을 수행
• 생성자는 반환 타입이 없고 이름은 클래스의 이름과 동일
• new 연산자에 의해 객체가 생성
  
  
• 기본 생성자
  • 기본 생성자는 선언할 때 괄호( ) 안에 아무것도 넣지 않는 생성자를 의미
  • 모든 클래스는 반드시 생성자가 하나 이상 존재
  • 선언하지 않았으면 컴파일러는 기본 생성자를 바이트코드 파일에 자동으로 추가
• 필드 초기화
  
  • 생성자는 객체를 초기화하는 역할을 수행
  • 객체를 만들 때 인스턴스마다 다른 값을 가져야 한다면 생성자를 통해서 필드를 초기화할 수 있다

 

this와 this()

• this
  • this는 객체 즉, 인스턴스 자신을 표현하는 키워드
  • 객체 내부 생성자 및 메서드에서 객체 내부 멤버에 접근하기 위해 사용될 수 있다.
  • 객체 내부 멤버에 접근할 때 this 키워드가 필수는 아니지만 상황에 따라 필수가 될 수 있다
  • this는 인스턴스 자신을 뜻하기 때문에 객체의 메서드에서 리턴 타입이
    인스턴스 자신의 클래스 타입이라면 this를 사용하여 인스턴스 자신의 주소를 반환할 수도 있다
• this()
  • this(…)는 객체 즉, 인스턴스 자신의 생성자를 호출하는 키워드
  • 객체 내부 생성자 및 메서드에서 해당 객체의 생성자를 호출하기 위해 사용될 수 있다.
  • 생성자를 통해 객체의 필드를 초기화할 때 중복되는 코드를 줄여줄 수 있다.

 

접근 제어자

• 제어자는 클래스, 변수, 메서드의 선언부에 사용되어 부가적인 의미를 부여해 준다
  • 접근 제어자 : public, protected, default, private
  • 그 외 제어자 : static, final, abstract
    
    
• 접근 제어자
  • public :  접근 제한이 전혀 없습니다.
  • protected : 같은 패키지 내에서, 다른 패키지의 자손 클래스에서 접근이 가능
  • default : 같은 패키지 내에서만 접근이 가능
  • private : 같은 클래스 내에서만 접근이 가능
    
    
• getter와 setter
  • 객체의 무결성 즉, 변경이 없는 상태를 유지하기 위해 접근 제어자를 사용
  • getter
    • 외부에서 객체의 private 한 필드를 읽을 필요가 있을 때 Getter 메서드를 사용
  • setter
    • 외부에서 객체의 private 한 필드를 저장/수정할 필요가 있을 때 Setter 메서드를 사용

 

상속(extends)

상속의 사전적 정의 : 부모가 자식에게 물려주는 행위

• 부모 클래스(필드, 메서드) -> 자식 클래스에게 물려줌
• 적은 양의 코드로 새로운 클래스를 작성할 수도 있고 공통적인 코드를 관리하여 코드의 추가와 변경이 쉬움
• 상속을 사용하면 코드의 중복이 제거되고 재사용성이 크게 증가하여 생산성과 유지 보수성에 매우 유리

 

 

 

1. 부모 클래스에 새로운 필드와 메서드가 추가되면 자식 클래스는 이를 상속받아 사용할 수 있다.

2. 자식 클래스에 새로운 필드와 메서드가 추가 되어도 부모 클래스는 어떠한 영향도 받지 않는다.

3. 자식 클래스의 멤버 개수는 부모 클래스보다 항상 같거나 많다

 

클래스 간의 관계

• 상속 관계 : is ~a ("~은 ~(이)다.")
• 포함 관계 : has ~a ("~은 ~을(를) 가지고 있다")

final 클래스와 final 메서드

• final 클래스
  • 클래스에 final 키워드를 지정하여 선언하면 최종적인 클래스가 됨으로 더 이상 상속할 수 없는 클래스가 됨
• final 메서드
  • 메서드에 final 키워드를 지정하여 선언하면 최종적인 메서드가 됨으로 더 이상 오버라이딩할 수 없는 메서드가 된다.

 

Object

Object clone() : 해당 객체의 복제본을 생성하여 반환

boolean equals(Object object) : 해당 객체와 전달받은 객체가 같은지 여부를 반환

Class getClass() : 해당 객체의 클래스 타입을 반환

int hashCode() : 자바에서 객체를 식별하는 정수값인 해시 코드를 반환

String toString() : 해당 객체의 정보를 문자열로 반환 & Object 클래스에서는 클래스의 이름 @해쉬코드값 리턴

...

오버라이딩

부모 클래스로부터 상속받은 메서드의 내용을 재정의 하는 것

• 부모 클래스의 메서드를 그대로 사용 가능 / 자식 클래스의 상황에 맞게 변경을 하는 경우 오버라이딩 사용
• 오버라이딩 조건
  • 선언부가 부모 클래스와 일치해야 한다
  • 접근 제어자를 부모 클래스의 메서드 보다 좁은 범위로 변경할 수 없다.
  • 예외는 부모 클래스의 메서드 보다 많이 선언할 수 없다.

 

super & super()

super

• 부모 클래스의 멤버를 참조할 수 있는 키워드
  • 객체 내무 생성자 및 메서드에서 부모 클래스의 멤버에 접간하기 위해 사용
  • 자식 클래스 내부에서 선언한 멤버와 부모 클래스에서 상속받은 멤버와 이름이 같은 경우
    이를 구분하기 위해 사용

super()

• super(...)는 부모 클래스의 생성자를 호출할 수 있는 키워드
  • 객체 내부 생성자 및 메서드에서 해당 객체의 부모 클래스의 생성자를 호출하기 위해 사용
  • 자식 클래스의 객체가 생성될 때 부모 클래스들이 모두 합쳐져서 하나의 인스턴스가 생성

 

다형성

참조 변수의 타입 변환

• 자동 타입 변환
  • 부모 타입 변수 = 자식 타입 객체; 는 자동으로 부모 타입으로 변환이 일어난다,
  • 자식 객체는 무보 객체의 멤버를 상속받기 때문에 부모와 동일하게 취급될 수 있다.
• 강제 타입 변환
  • 자식 타입 변수 = (자식 타입) 부모 타입 객체;
  • 부모 타입 객체는 자식 타입 변수로 자동으로 타입 변환되지 않는다.

 

다형성이란?

• 여러 가지 형태를 가질 수 있는 능력을 의미

instanceof

• 다형성 기능으로 인해 해당 클래스 객체의 원래 클래스명을 체크하는 것이 필요한데 이때 사용할 수 있는
  명령어가 instanac of 이다.
  • 해당 객체가 내가 의도하는 클래스의 객체인지 확인할 수 있다
  • {대상 객체} instance of {클래스 이름} / 응답값은 boolean

 

추상 클래스

• 추상 클래스란?
  
  • 클래스가 설계도라면 추상 클래스는 미완성된 설계도
  • abstarct 키워드를 사용하여 추상 클래스를 선언할 수 있다.
  • 추상 클래슨느 추상 메서드를 포함할 수있다 (추상 메서드 없어도 추상 클래스 선언 가능)
  • 추상 클래스는 자식 클래스에 상속되어 자식 클래스에 의해서만 완성될 수 있습니다.
  • 추상 클래스는 여러 개의 자식 클래스들에서 공통적인 필드나 메서드를 추출해서 만들 수 있다.
• 추상 메서드 
  • 추상 메서드는 아직 구현되지 않은 미완성된 메서드
  • abstarct 키워드를 사용하여 추상 메서드를 선언할 수 있다.
  • 추상 메서드는 일반적인 메서드와는 다르게 블록{} 이 없다.(정의만 할 뿐, 실행 내용은 가지고 있지 않음)

 

• 추상 메서드는 extends 키워드를 사용하여 클래스에 상속
  • 상속받은 클레스에서 추상 클래스에서 추상 메서드는 반드시 오버라이딩 되어야 한다.

 

인터페이스

• 인터페이스는 두 객체를 연결해 주는 다리 역할을 한다.
• 상속 관계가 없는 다른 클래스들이 서로 동일한 행위, 메서드를 구현해야 할 때 인터피에스는 구현 클래스들의
  동일한 사용 방법과 행위를 보장해 줄 수 있다.

 

• 인터페이스 선언
  • interface 키워드를 사용하여 인터페이스를 선언할 수 있다. (public, default 접근 제어자 지정 가능)
• 인터페이스 구성
  • 인터페이스의 모든 멤버 변수는 public static final이어야 한다(생략 가능)
  • 모든 메서드는 public abstract이어야 한다(생략 가능)
  • 생략되는 제어자는  컴파일러가 자동으로 추가한다.
• 인터페이스 구현
  • 인터페이슨느 추상 클래스와 마찬가지로 직접 인스턴스를 생성할 수 없기 때문에 클래스에 구현되어 생성
    • implements 키워드를 사용하여 인터페이스를 구현할 수 있다
    • 인터페이스의 추상 메서드는 구현될 때 반드시 오버라이딩 되어야 한다.
    • 만약 인터페이스의 추상 메서드를 일부만 구현해야 한다면 해당 클래스로 변경해 주면 된다.
• 인터페이스 상속
  • 인터페이스 간의 상속은 extends를 사용한다
  • 인터페이스는 클래스와 다르게 다중 상속이 가능하다.

 

 

• 다형성
  • 강제 타입 변환
    • 구현 객체 타입 변수 = (구현 객체 타입) 인터페이스 변수;
       
  • 자동 타입 변환 
    • 인터페이스 변수 = 구현 객체; 자동으로 타입 변환

 

 

디폴트 메서드와 static 메서드

• 디폴트 메서드는 추상 메서드의 기본적인 구현을 제공하는 메서드이다.
  
  • 메서드 앞에 default 키워드를 붙이며 블럭{} 이 존재해야 한다.
  • default 메서드 역시 접근 제어자가 public이며 생략이 가능하다.
  • 추상 메서드가 아니기 때문에 인터페이스의 구현체들에서 필수로 재정의 할 필요는 없다
• static 메서드는 인터페이스에서 static 선언이 가능하다.
  • static의 특성 그대로 인터페이스의 static 메서드 또한 객체 없이 호출이 가능하다
  • 선언하는 방법과 호출하는 방법은 클래스의 static 메서드와 동일.

 

오류 & 예외

• 오류(Error)는 일반적으로 회복이 불가능한 문제!
• 예외(Exception)는 일반적으로 회복이 가능한 문제!

 

  

• 예외의 종류
  
  • 컴파일 에러(예외)
    • .java 파일을 .class 파일로 컴파일할 때 발생하는 에러
    • 자바 프로그래밍 언어의 규칙을 지키지 않았기 때문에 발생
    • 컴파일 에러가 발생하는 경우 해결 방법은 문법에 맞게 다시 작성하는 것
      
      
  • 런타임 에러(예외)
    • 주로 다루게 될 에러(예외)이다.
    • 문법적인 오류는 아니라서, 컴파일은 잘 되었지만 "프로그램"이 실행 도중 맞닥뜨리게 되는 예외
• 예외처리 관점에서 예외의 종류
  • 확인된 예외(Checked Exception)
    • 컴파일 시점에 확인하는 예외이다
    • 반드시 예외 처리를 해줘야 하는 예외

 

• 예외 발생
  
  • 클래스를 만들고, 메서드를 만들며 우리의 메서드가 위험하다고 알리기(throw, throws)

throws	throw
메서드 이름 뒤에 붙어 이 메서드가 어떠한 예외사항을 던질 수 있는지 알려주는 예약어입니다.	메서드 안에서, 실제로 예외 객체를 던질 때 사용하는 예약어입니다.
여러 종류의 예외사항을 적을 수 있습니다.	실제로 던지는 예외 객체 하나와 같이 써야 합니다.
	일반 메서드의 return 키워드처럼 throw 아래의 구문들은 실행되지 않고, throw문과 함께 메서드가 종료됩니다.

 

 

• try - cathch, finally
  • try - catch 는 각각 중괄호{} 를 통해 실행할 코드들을 담는다.
  • try {} 안에는 예외가 발생할 수 있지만 실행을 시도 할 코드를 담는다.
  • catch{} 안에는 try 안에 있는 코드를 실행하다가 예외가 났을 때 실행할 코드를 담는다
    • catch 는 소괄호()를 통해 어떤 예외 클래스를 받아서 처리할지 정의해 주어야 한다
  • 기존 try - catch의 맨 마지막에 finally를 붙여서 마지막에 반드시 실행할 코드를 넣을 수 있습니다.

 

• Throwable Class
  • 시작은 모든 객체의 원형인 Objcet 클래스에서 시작한다.
  • Throable 클래스가 Object 클래스를 상속
  • Throwable 클래스는 자식 클래스로 오류(Error)와 예외(Exception) 클래스가 있다.

 

• Chained Eception
  • 예외는 다른 예외를 유발할 수 있음
  • 예외 A가 예외 B를 유발시켰다면 , 예외 A는 예외 B의 원인 예외이다.
  • 원인 예외를 다루기 위한 메서드
    • initCause() : 지정한 예외를 원인 예외로 등록하는 메서드
    • getCuase() : 원인 예외를 반환하는 메서드

 

• 실질적 예외 처리 방법
  • 예외 복구하기(try - catch)
  • 예외 처리 회피
  • 예외 전환 *

 

제네릭

• 제네릭?
  • 타입 언어에서  중복되거나 필요 없는 코드를 줄여주는 것
  • 타입 안정성

 

• 제네릭 용어
  • 제네릭을 사용한 클래스를 제네릭 클래스라고 한다.
  • 제네릭에서 <> 사이에 들어가는 변수명은 타입 변수라고 한다,
  • Generic 클리스를 원시 타입이라고 한다
    
    
• 제네릭의 제한
  • 객체의 static 멤버를 사용할 수 없다
    • 타입 변수는 인스턴스 변수로 간주되고, 모든 객체에 동일하게 동작해야 하는 static 필드 특성상
      사용할 수 없다.
    • 제네릭 배열을 생성할 수 없다.
• 제네릭 문법
  • 다수의 타입 변수를 사용할 수 있다.
  • 다형성 즉 상속과 타입 관계는 그대로 적용
  • 와일드카드를 통해 제네릭의 제한을 구체적으로 정할 수 있다.
    • <? extends T> : T와 그 자손들만 사용 가능
    • <? super T> : T와 그 조상들만 가능
    • <?> : 제한 없음

 

프로세스와 쓰레드

• 프로세스 : 운영체제로부터 자원을 할당받는 작업의 단위
• 쓰레드 : 프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행의 단위

 

• 프로세스 구조
  • 프로세스를 할당해줄때 프로세스 안에서 프로그램 Code Data 그리고 메모리 영역(Heap, Stack) 할당
    
    
• 쓰레드
  • 프로세스 내에서 코드 실행의 흐름이라고 생각하면 된다.
  • 쓰레드의 생성
    • 프로세스가 작업중인 프로그램에서 실행요청이 들어오면 쓰레드를 만들어 명령을 처리하도록 한다.
  • 쓰레드의 자원
    • 프로세스 안에는 여려 쓰레드가 있고, 쓰레드는 실행을 위한 프로세스 내 주소공간이나 메모리 공간을
      공유 받음
    • 쓰레드는 각각 명령처리를 위한 자신만의 메모리공간(Stack)도 할당받음
      
      
      
• 싱글 쓰레드
  • 프로세스 안에서 하나의 쓰레드만 실행되는 것을 말한다.
  • Java 프로그램  main() 메서드의 쓰레드를 '메인 쓰레드' 라고 부른다.
    
    
• 멀티 쓰레드
  • 프로세스 안에서 여러 개의 쓰레드가 실행되는 것을 말한다
  • 장점
    • 여러 개의 쓰레드를 통해 여러 개의 작업을 동시에 할 수 있어서 성능이 좋아진다.
    • 스택을 제외한 모든 영역에서 메로미를 공유하기 때문에 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.
    • 응답 쓰레드와 작업 쓰레드를 분리하여 빠르게 응답을 줄 수 있다(비동기)
      
      
  • 단점
    • 동기화 문제가 발생할 수 있다.
    • 교착 상태(데드락)이 발생할 수 있다.
      
      
• Runnable
  • Runnable은 인터페이스이기 때문에 다른 필요한 클래스를 상속받을 수 있다.(확장성에 매우 유리)
    
    
• 데몬 쓰레드
  • 보이지 않는 곳(Background) 에서 실행되는 낮은 우선순위를 가진 쓰레드를 말한다.
    • 대표적으로 메모리 영역을 정리해 주는 가비지 컬렉터(GC)가 있다.
• 사용자 쓰레드
  • 보이는 곳(foreground)에서 실행되는 높은 우선 순위를 가진 스레드를 말한다.
  • 프로그램의 기능을 담당 / 대표적으로 메인 쓰레드가 있다.
    
    
• 쓰레드 우선순위
  • setPriority() 메서드로 우선순위를 설정할 수 있다.
  • getPriority() 메서드로 우선순위를 반환하여 확인할 수 있다.
    • 우선순위는 아래와 같이 3가지 (최대/최소/보통) 우선순위로 나뉩니다.
    • 최대 우선순위 (MAX_PRIORITY) = 10
    • 최소 우선순위 (MIN_PRIORITY) = 1
    • 보통 우선순위 (NROM_PRIORITY) = 5
      • 기본 값이 보통 우선순위입니다.
• 쓰레드 그룹
  • 서로 관련이 있는 쓰레드들은 그룹으로 묶어서 다룰 수 있다.
    • JVM이 시작되면 system 그룹이 생성되고 쓰레드들은 기본적으로  system 그룹에 포함
    • 모든 쓰레드들은 반드시 하나의 그룹에 포함되어 있어야 합니다.
      • 그룹을 지정하지 않으면 해당 쓰레드는 자동으로 main 그룹에 포함된다.
        
        
        
• 쓰레드 상태

상태	Enum	설명
객체생성	NEW	쓰레드 객체 생성, 아직 start() 메서드 호출 전의 상태
실행대기	RUNNABLE	실행 상태로 언제든지 갈 수 있는 상태
일시정지	WAITING	다른 쓰레드가 통지할 때 까지 기다리는 상태
일시정지	TIMED_WAITING	주어진 시간 동안 기다리는 상태
일시정지	BLOCKED	사용하고자 하는 객체의 Lock이 풀릴 때까지 기다리는 상태
종료	TERMINATED	쓰레드의 작업이 종료된 상태

 

• 쓰레드 제어
  • sleep(), interrupt()
    • sleep() : 현재 쓰레드를 지정된 시간 동안 멈추게 한다(자기 자신만)
    • interrupt() : 일시정지 상태인 쓰레드를 실행 대기 상태로 만든다.
      
      
  • join(), yield()
    • join() : 정해진 시간 동안 지정한 쓰레드가 작업하는 것을 기다린다.
    • yield() : 남은 시간을 다음 쓰레드에게 양보하고 쓰레드 자신은 실행 대기 상태가 된다.
      
      
  • synchronized
    • 멀티 쓰레드의 경우 여러 쓰레드가 한 프로세스의 자원을 공유해서 작업하기 때문에 서로에게
      영향을 줄 수 있다. 이로 인해 장애나 버그가 발생할 수 있음
    • 다른 쓰레드가 침범하지 못하도록 막는 것을 '쓰레드 동기화(synchronized)' 라고 한다
      
      
  • wait(), notify()
    • 침범을 막은 코드를 수행하다가 작업을 더 이상 진행할 상황이 아니면, wait()을 호출하여 쓰레드가
      Lock을 반납하고 기다리게 할 수 있다.
    • 추후에 작업을 진행할 수 있는 상황이 되면 notify() 를 호출해서, 작업을 중단했던 쓰레드가 다시
       Lock을 얻어 진행할 수 있게 된다.
    • wait() : 실행 중이던 쓰레드는 해당 객체의 대기실(waiting pool)에서 통지를 기다린다.
    • notify() : 해당 객체의 대기실(waiting pool)에 있는 모든 쓰레드 중에서 임의의 쓰레드만 통지를 받는다.
      
      
  • Lock, Condition
    • Lock : synchronized 블럭을 동기화하면 자동적으로 Lock이 걸리고 풀리지만, 같은 메서드 내에서만
               Lock을 걸 수 있다는 제약이 있다.( 제약을 해결하기 위해 Lock 클래스를 사용한다)
      
      • ReentrantLock (가장 일반적인 배타 Lock)
      • ReentrantReadWriteLock (읽기 & 쓰기)
      • StampedLock (낙관적인 Lock의 기능을 추가)
    • Condition
      • wait() & notify() 의 문제점인  waiting pool 내 쓰레드를 구분하지 못한다는 것을 해결한 것이 
        Condition 입니다.

람다와 스트림

• 람다란?
  • 익명 함수를 지칭하는 용어.
  • 장점
    • 코드의 간결성 - 람다를 사용하면 불필요한 반복문의 삭제가 가능하며 복잡한 식을 단순하게
      표현할 수 있다.
    • 지연연산 수행 - 람다는 지연연상을 수행 함으로써 불필요한 연산을 최소화 할 수 있다.
    • 병렬처리 가능 - 멀티 쓰레드를 활용하여 병렬처리를 사용할 수 있다.
  • 단점
    • 람다식의 호출이 까다롭다.
    • 람다 stream 사용 시 단순 for문 혹은 while문 사용 시 성능이 떨어진다.
    • 불필요하게 너무 사용하게 되면 오히려 가독성을 떨어 뜨릴 수 있다.
• 스트림
  • 한 번 더 추상화 된 자료구조와 자주 사용하는 프로그래밍 API를 제공
  • 특징
    • 원본 데이터를 변경하지 않는다.
    • 일회용이다.