[Java] 객체 지향 프로그래밍(OOP)이란? OOP 정리

💡 객체 지향 프로그래밍(OOP) 이란?

Object Oriented Programming, 줄여서 OOP라고 하는 객체 지향 프로그래밍이란

프로그램을 단순히 데이터와 처리 방법으로 나누는 것이 아닌,

'객체'를 기준으로 나누어 이들의 상호작용으로 서술하는 방식을 말합니다.

실제 세계를 모델링해서 데이터와 절차를 하나의 객체로 묶어서 관리합니다.

 

이때 객체부터 무엇인지 잘 감이 안 올 수 있습니다. 우선 의미부터 살펴봅시다.

 

💡 객체(Object)란?

쉽게 말하면 대상을 나타내는 단어입니다. 모든 물체와 사람도 객체가 될 수 있고 나 자신 또한 객체라고 볼 수 있습니다.

모든 객체에는 속성(Property)와 행위(Method)를 가지고 있는데요.

예를 들어 학생으로 살펴보면 몇 학년인지, 무슨 반인지 등처럼 정보를 속성(Property) = 필드이라 볼 수 있고

학생이 책을 본다, 학생이 공부를 한다. 이런식으로 동사(행동, 동작)를 행위(Method) = 메소드라고 합니다.

 

의문점이 들 수 있습니다. 객체란 것을 배웠어도 이를 어디에서 어떻게 프로그래밍에 적용을 시킨다는 것인지...

우선 단순히 생각해보면 프로그램에 객체를 써야한다는 것을 알 것 같습니다.

그런데 잘 감이 안옵니다. 객체를 쓰려면 만들어야 하는데 지금까지 배웠던 것에서는 변수로 만드나 싶을 수 있습니다.

그런데 여기서 객체는 속성과 행위를 모두 가지고 있다고 했죠.

변수를 배열로 해서 속성값은 넣을 수도 있을 것입니다. 하지만 행위가 문제죠. 행위는 동사 즉, 뭐뭐를 하는 여러 내용들이 들어갈텐데 어떻게 배열에 넣을 수 있을까요? (ex 책을 본다는 행위는 책을 찾고 -> 책을 펼치고 -> 책을 본다 등 여러 문장)

이때 쓰는 것이 클래스입니다.

 

💡 클래스(Class) 이란?

이런 객체들을 만드는 설계도 또는 틀을 말합니다.

예를 들면 학생이라는 클래스를 만드는 것입니다.

클래스에는 속성과 행위를 정의합니다.

 

예제를 보면서 함께 감을 더 익혀볼까요?

class Student {
    int grade; // 학년

    // 공부 한다.
    void study() {
        // 실행문장
    }
}

이런식으로 grade = 속성, study() = 행위를 정의합니다.

 

✅ 객체 만들기

설계도를 만들었으면 설계도를 토대로 객체를 만들어야 하겠죠?

 

위에 클래스에서 객체를 만들려면 ' 클래스이름 변수명 = new 클래스이름(); ' 으로 객체를 만들게 됩니다.

Student 변수명 = new Student();

 

 

해당 객체의 속성과 행위를 가지고 올려면 어떻게 해야할까요?

변수명.grade = 3;
변수명.study();

1) 변수명.grade = 3; -> 해당 객체에 grade(속성)를 3으로 지정한다는 뜻입니다.

2) 변수명.study(); -> 해당 객체에 study() 안에 실행문장을 실행합니다.

 

이대로 끝나기에는 아직 객체 지향 프로그래밍의 특성을 살펴보지 않았습니다.

 

💡 객체지향 프로그래밍의 특성

✅ 1. 캡슐화

비슷한 역할을 하는 속성과 행위를 하나로 묶고 접근 지정자를 통해 제어하는 방식입니다.

제어함으로써 객체 내부 정보를 은닉하는 특징을 가지고 있습니다.

즉, 외부에서 보여질 필요가 없는 데이터를 숨길 수 있고 원하는 기능만 제공 가능하도록 설정할 수 있습니다.

접근 지정자에는 크게 4가지 종류(public, protected, default, private)를 가지고 있습니다.

 

접근 제어자	동일 클래스	동일 패키지	(다른 패키지에 있는) 자식 클래스	다른 패키지
public	O	O	O	O
protected	O	O	O	X
default	O	O	X	X
private	O	X	X	X

 

class Student {
    public int grade;       // 학년
    protected String name;  // 이름
    int id;                 // 학번
    private String school;  // 학교

    public void setSchool(String school) {
        this.school = school;
    }

    public String getSchool() {
        return this.school;
    }
}

이런식으로 평소 쓰던 int grade가 아닌 앞에 접근 제어자를 붙이게 됩니다.

int id 같은 경우에는 default 접근 제어자가 붙어있지만 생략된 경우입니다.

 

private을 제외한 다른 변수들은 객체를 생성한 후 보통 바로 접근 할 수 있습니다.

변수명.grade = 3; 과 같이 말이죠

하지만 private 같은 경우에는 동일한 클래스에서만 사용할 수 있습니다.

즉, 객체를 생성하는 것은 class(설계도)가 아닌 다른 곳에서 생성하기 때문에 바로 접근 할 수 없게 됩니다.

변수명.school = "name"; 을 쓰게 된다면 오류가 발생하게 됩니다.

 

이럴때 쓰는 것이 바로 getter, setter 입니다.

getter는 school의 값을 리턴시켜주고

setter는 school의 값을 지정해주는 메소드 입니다.

 

✅ 2. 상속

상위클래스와 하위 클래스라는 개념이 생기고,

하위 클래스에게 상위클래스의 기능을 물려주는 것을 말합니다.

부모가 자식에게 유전 정보를 넘겨주는 것과 유사한 말입니다.

장점은 동일한 특성을 재정의할 필요가 없어 하위 클래스는 더욱 간결하게 만들고 유지 보수에도 유용합니다.

 

상속에서는 extends라는 키워드가 등장하게 됩니다.

 

public class Person {
    String name;
    int age;

    public void study() {
        System.out.print("공부를 합니다.");
    }
}

public class Student extends Person {
    
}

이런식으로 보게 되면 Person은 상위클래스가 되고 Student은 하위클래스가 됩니다.

이제 상위클래스의 name, age, study()를 Student에서도 사용할 수 있게 됩니다.

따로 name, age, study()를 다시 써줄 필요가 없어지게 되는 것이죠.

 

extends를 받을 때 횟수는 무제한입니다.

Person에서 Student로 extends를 하고 다른 클래스에서 또 extends를 한다고 해도 상관없죠.

하지만 문제는 다중 상속이 안된다는 점입니다.

예를 들어 extends Person, People { } 이런식으로 2가지 이상 써주게 될 경우 오류가 발생합니다.

 

또한, 상속의 개념을 배우게 되면 Object라는 것을 배우게 됩니다.

객체라는 영어가 아니라 상속의 최상위 클래스입니다. 최상위라는 것은 모든 클래스가 이 Object를 상속받는다는 뜻인데요. 그런데 궁금한 점이 있습니다. Person도 Student도 어느쪽에서도 extends Object를 받지 않았습니다.

이는 자동으로 상속받는 것이고 자바 컴파일러에 의해 자동으로 이루어집니다.

 

✅ 3. 다형성

이런 생각을 해봅시다.

동물은 울음소리를 가지고 있습니다.

동물에는 강아지와 고양이가 있죠.

강아지와 고양이 클래스를 만들어 동물 클래스를 상속받을 겁니다.

동물 클래스에는 cry()라는 메소드가 있고 멍멍이라는 실행문장이 있습니다.

강아지는 상관없지만 고양이는 어떨까요?

고양이는 보통 야옹이라고 웁니다. 그럼 cry()라는 메소드 쓰지 말고 catCry()라는 메소드를 따로 만들어 사용하는 것이 맞을까요? 그렇게 하면 cry(), catCry()... 너무 알기 힘들어집니다. 그럴 때 필요한 것이 바로 다형성 입니다.

 

다형성이란 같은 모양의 함수가 상황에 따라 다르게 동작하는 것을 의미하는데요.

대표적으로 오버로딩과 오버라이딩이 있습니다.

 

오버로딩이란 같은 함수명이지만 매개변수의 타입이나 개수가 다르게 하여 차이점을 두어 해당 타입과 개수가 일치하면 그 메소드를 실행시키는 것입니다.

 

오버라이딩은 같은 함수명, 같은 타입과 매개변수 등 모두 동일시 해야합니다. 그럼 어떻게 구분을 해야할까요?

이는 상속 관계에서만 쓸 수 있다는 한정을 둡니다. 상위 클래스와 모두 동일하지만 하위 클래스에서 다르게 실행문장을 작성하는 것이죠. 즉, 재정의 한다는 뜻입니다. 그럼 상위 클래스의 객체일경우 상위 클래스 내용을 실행하고 하위 클래스의 객체일경우 하위 클래스 내용을 실행하겠죠.

 

제가 설명했던 강아지와 고양이 예시같은 경우에는 오버로딩과 오버라이딩 중 어느 것을 써야 더 좋을까요?

동물과 고양이가 상속 관계에 있고 메소드의 모양은 동일하지만 내용만 다르게 하고 싶은 것이기 때문에

오버라이딩을 쓰는것이 더 좋을 것 같습니다.

 

class Animal {
    public void cry() {
        System.out.print("멍멍");
    }
}

class Dog extends Animal { }

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void cry() {
        System.out.print("야옹");
    }
}

이때 @Override 는 오버라이딩을 하겠다고 명시해주는 것입니다.

만약 아래에 있는 메소드가 상속받은 상위클래스 메소드에 없다면 오류를 출력해줍니다.

 

✅ 4. 추상화

공통 속성 또는 기능을 묶어 이름을 붙이는 것입니다.

예를 들어 강아지, 고양이, 뱀, 사자 등은 따로 따로 봐도 되겠지만 하나로 묶으면 동물이라고 할 수 있습니다.

이렇게 추상적으로 크게 정의하는 것을 말합니다.

 

추상화에는 추상 메소드, 추상 클래스 더 나아가 인터페이스라는 개념이 있습니다.

이런 추상화에 대한 깊은 설명은 다음 시간에 설명하도록 하겠습니다.

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감사합니다 :)