[Java] 제어자(modifier) - 코딩밥상

제어자란?

 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부가한다.

제어자는 클래스나 멤버변수와 메서드에 주로 사용되며, 하나의 대상에 대해서 여러 제어자를 조합하여 사용하는 것이 가능하다 단, 접근 제어자는 한번에 네 가지 중 하나만 선택해서 사용할 수 있다.

 

static - 클래스의, 공통적인

 전에 배웠듯이 인스턴스변수는 하나의 클래스로부터 생성되었더라도 각기 다른 값을 유지하지만, 클래스변수(static멤버변수)는 인스턴스에 관계없이 같은 값을 갖는다. 그 이유는 하나의 변수를 모든 인스턴스가 공유하기 때문이다.

 static이 붙은 멤버변수와 메서드, 그리고 초기화 블럭은 인스턴스가 아닌 클래스에 관계된 것이기 때문에 인스턴스를 생성하지 않고도 사용할 수 있다. 즉 인스턴스와 static 메서드의 근본적인 차이는 메서드 내에서 인스턴스 멤버를 사용하는가의 여부에 있다.

static이 사용될 수 있는 곳 - 멤버변수, 메서드, 초기화 블럭

final - 마지막의, 변경될 수 없는

 변수에 사용되면 값을 변경할 수 없는 상수가 되며, 메서드에 사용되면 오버라이딩을 할 수 없게 되고 클래스에 사용되면 자신을 확장하는 자손클래스를 정의하지 못하게 된다.

 

 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 매개변수로 제공받는 것이다. 이 기능을 활용하면 각 인스턴스마다 final이 붙은 멤버변수가 다른 값을 갖도록 하는 것이 가능하다.

final이 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수

abstract - 추상의, 미완성의

 메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행내용은 구현하지 않은 추상 메서드를 선언한다.

클래스에 사용하면 클래스 내에 추상메서드가 존재한다는 것을 쉽게 알 수 있다.

추상클래스는 아직 완성되지 않은 메서드가 존재하는 '미완성 설계도'이므로 인스턴스를 생성할 수 없다.

abstract가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드

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접근 제어자 

 접근 제어자는 멤버 또는 클래스에 사용되어 해당하는 멤버 또는 클래스를 외부에서 접근하지 못하도록 제한하는 역할을 한다.

접근 제어자가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드, 멤버변수, 생성자

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

 접근 제어자를 사용하는 이유는 클래스의 내부에 선언된 데이터를 보호하기 위해서이다.

데이터가 유효한 값을 유지하도록, 또는 비밀번호와 같은 데이터를 외부에서 함부로 변경하지 못하도록 하기 위해서는 외부로부터의 접근을 제한하는 것이 필요하다. 이를 데이터 감추기(data hiding)라고 하며, 객체지향개념의 캡슐화(encapsulation)에 해당한다.

 

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

 

생성자의 접근 제어자

 생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있다. 

생성자의 접근 제어자를 private로 지정하면, 외부에서 생성자에 접근할 수 없으므로 인스턴스를 생성할 수 없게 된다. 그래도 클래스 내부에서는 인스턴스를 생성할 수 있다.

 대신 인스턴스를 생성해서 반환해주는 public메서드를 제공함으로써 외부에서 이 클래스의 인스턴스를 사용하도록 할 수 있다. 이 메서드는 public인 동시에 static이어야 한다.

 이처럼 생성자를 통해 직접 인스턴스를 생성하지 못하게 하고 public메서드를 통해 인스턴스에 접근하게 하므로써 사용할 수 있는 인스턴스의 개수를 제한할 수 있다.

 

 생성자가 private인 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다. 자손 클래스의 인스턴스를 생성할 때 조상클래스의 생성자를 호출해야하는데, private로 인해 접근이 불가능 하기 때문이다.

그래서 클래스 앞에 final을 추가하여 상속할 수 없는 클래스라는 것을 알리는 것이 좋다. 

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제어자(modifier)의 조합

1. 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.

 static메서드는 몸통이 있는 메서드만을 사용할 수 있다.

 

2. 클래스에 abstract와 final을 동시에 사용할 수 없다.

 클래스에 사용되는 final은 클래스를 확장할 수 없다는 의미이고 abstract는 상속을 통해서 완성되어야 한다는 의미이므로 서로 모순되기 때문이다.

 

3. abstract메서드의 접근 제어자가 private일 수 없다.

 abstract메서드는 자손클래스에서 구현해주어야 하는데 접근 제어자가 private이면, 접근할 수 없기 때문이다.

 

4. 메서드에 private과 final을 같이 사용할 필요는 없다.

 접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩 될 수 없기 때문에 둘 중 하나만 사용해도 의미가 통한다.