Java 기초 9 - 생성자

생성자 - 필요 이유

객체를 생성하는 시점에서 어떤 작업을 하고 싶다면 생성자(Construct)를 이용하면 된다.

 

MemberInit

package construct;

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade;
}

 

MethodInit1

package construct;

public class MethodInit1 {
    public static void main(String[] args) {
        MemberInit member1 = new MemberInit();
        member1.name = "user1";
        member1.age = 15;
        member1.grade = 90;

        MemberInit member2 = new MemberInit();
        member2.name = "user2";
        member2.age = 16;
        member2.grade = 80;

        MemberInit[] members = {member1, member2};

        for (MemberInit m : members) {
            System.out.println("이름: " + m.name + " 나이: " + m.age + " 성적: " + m.grade);
        }
    }
}

 

회원 객체를 설정하고 나면 name, age, grade 같은 변수에 초기값을 설정한다. 회원 객체를 제대로 사용하기 위해서는 객체를 생성하자 마자 이런 초기값을 설정해야 된다. 코드에서는 회원의 초기값을 설정하는 부분이 계속 반복된다. 메서드를 사용해서 반복을 제거한다.

 

package construct;

public class MethodInit2 {
    public static void main(String[] args) {
        MemberInit member1 = new MemberInit();
        initMember(member1, "user1", 15, 90);

        MemberInit member2 = new MemberInit();
        initMember(member2, "user2", 16, 80);

        MemberInit[] members = {member1, member2};

        for (MemberInit m : members) {
            System.out.println("이름: " + m.name + " 나이: " + m.age + " 성적: " + m.grade);
        }
    }

    static void initMember(MemberInit member, String name, int age, int grade) {
        member.name = name;
        member.age = age;
        member.grade = grade;
    }
}

 

initMember(...) 메서드를 사용해 반복을 제거함, 이 메서드의 대부분 Member 객체의 멤버 변수를 사용한다. 이 경우 속성과 기능을 한 곳에 두는 것이 더 나은 방법임, Member가 자기 자신의 데이터를 변경하는 기능(메서드)를 제공하는 것이 좋음.

 

 

this

 

memberInit - initMember() 추가

package construct;

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade;

    // 추가
    void initMember(String name, int age, int grade) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

package construct;

public class MethodInit3 {
    public static void main(String[] args) {
        MemberInit member1 = new MemberInit();
        member1.initMember("user1", 15, 90);

        MemberInit member2 = new MemberInit();
        member2.initMember("user2", 16, 80);

        MemberInit[] members = {member1, member2};

        for (MemberInit m : members) {
            System.out.println("이름: " + m.name + " 나이: " + m.age + " 성적: " + m.grade);
        }
    }
}

 

this

Member의 코드에서 initMember(String name...)의 코드를 보면 메서드의 매개변수에 정의한 String name과 Member의 멤버 변수의 이름이 String name으로 둘 다 똑같다. 나머지 변수 이름도 name, age, grade로 모두 같다.

 

멤버 변수와 메서드의 매개변수의 이름이 같으면 둘을 어떻게 구분해야 할까?

• 이 경우 멤버 변수보다 매개변수가 코드 블럭의 더 안쪽에 있어 매개변수가 우선순위를 가진다. initMember(String name, ...) 메서드 안에서 name이라고 적으면 매개변수에 접근한다.
• 멤버 변수에 접근하려면 앞에 this. 이라고 해주면 됨. 여기서 this는 인스턴스 자신의 참조값을 가리킨다.

 

진행과정

this.name = name; //1. 오른쪽의 name은 매개변수에 접근
this.name = "user"; //2. name 매개변수의 값 사용
x001.name = "user"; //3. this.은 인스턴스 자신의 참조값을 뜻함, 따라서 인스턴스의 멤버 변수에 접근

 

this 제거

위 코드에서 this를 제거하면 name은 둘 다 매개변수를 뜻하게 되며 멤버 변수의 값이 변경되지 않는다.

 

정리

• 매개변수의 이름과 멤버 변수의 이름이 같은 경우 this를 사용해서 둘을 명확하게 구분해야 한다.
• this는 인스턴스 자신을 가리킨다.

this의 생략

this는 생략할 수 있음, 이 경우 변수를 찾을 때 가까운 지역변수(매개변수도 지역변수)를 먼저 찾고 없으면 그 다음으로 멤버 변수를 찾는다. 멤버 변수도 없으면 오류가 발생.

 

package construct;

public class MemberThis {
    String nameField;

    void initMember(String nameParameter) {
        nameField = nameParameter;
    }
}

 

예를 들어 nameField는 앞에 this가 없어도 멤버 변수에 접근함.

• nameField는 앞에 this가 없어도 멤버 변수에 접근한다.
• nameParameter는 먼저 지역변수(매개변수)에서 같은 이름이 있는지 찾는다, 이 경우 매개변수가 있으므로 매개변수를 사용한다.

 

 

this와 코딩 스타일

다음 같이 멤버 변수에 접근하는 경우에는 항상 this를 사용하는 코딩 스타일도 있음

package construct;

public class MemberThis {
    String nameField;

    void initMember(String nameParameter) {
        this.nameField = nameParameter;
    }
}

 

최근 IDE가 발전하면서 IDE가 멤버 변수와 지역 변수를 색상으로 구분해주면서 this를 생략할 수 있는 상황에서 this.를 사용하지 않아도 된다(이름이 중복되는 상황처럼 꼭 필요한 곳에만 사용해도 충분함).

 

 

생성자 - 도입

프로그래밍을 하다보면 객체를 생성하고 이후 바로 초기값을 할당해야 하는 경우가 많다. 따라서 앞서 initMember(...)와 같은 메서드를 매번 만들어야 한다.

그래서 대부분 객체 지향 언어는 객체를 생성하자마자 즉시 필요한 기능을 좀 더 편리하게 수행할 수 있도록 생성자라는 기능을 제공한다.

생성자를 사용하면 객체를 생성하는 시점에 즉시 필요한 기능을 수행할 수 있다.

 

MemberConstruct

package construct;

public class MemberConstruct {
    String name;
    int age;
    int grade;

    MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name=" + name + ", age=" + age + ", grade" + grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

생성자는 메서드와 비슷하지만 다음과 같은 차이가 있음.

• 생성자의 이름은 클래스 이름과 같아야 한다. 따라서 첫 글자도 대문자로 시작한다.
• 생성자는 반환 타입이 없다.
• 나머지는 메서드와 같다.

ConstructMain1

package construct;

public class ConstructMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        MemberConstruct member1 = new MemberConstruct("user1", 15, 90);
        MemberConstruct member2 = new MemberConstruct("user2", 16, 80);

        MemberConstruct[] members = {member1, member2};

        for (MemberConstruct m : members) {
            System.out.println("이름: " + m.name + " 나이: " + m.age + " 성적: " + m.grade);
        }
    }
}

 

생성자 호출

생성자는 인스턴스를 생성하고 나서 즉시 호출된다. 생성자를 호출하는 방법은 new 명령어 다음에 생성자 이름과 매개변수에 맞춰 인수를 전달하면 된다.

new 생성자 이름(생성자에 맞는 인수 목록)
new 클래스 이름(생성자에 맞는 인수 목록)

 

참고로 new 키워드를 사용해서 객체를 생성할 때 마지막 괄호( )도 포함해야 하는 이유가 바로 생성자 때문이다. 객체를 생성하면서 동시에 생성자를 호출한다는 의미를 포함한다.

 

 

생성자 장점

중복 호출 제거

생성자가 없던 시절에는 생성 직후에 어떤 작업을 수행하기 위해 메서드를 직접 한 번 더 호출해야 했음. 생성자 덕에 객체를 생성하면서 동시에 생성 직후에 필요한 작업을 한 번에 처리할 수 있게 됨.

 

//생성자 등장 전
MemberInit member = new MemberInit();
member.initMember("user1", 15, 90);

//생성자 등장 후
MemberConstruct member = new MemberConstruct("user1", 15, 90)

 

제약 - 생성자 호출 필수

생성자 등장 전 코드에서 initMember를 호출하지 않을 경우 프로그램은 작동하지만 회원 데이터가 없는 상태로 프로그램이 동작하게 된다. 만약 값들이 필수로 반드시 입력해야 하는 경우에는 시스템에는 큰 문제가 발생할 수 있음. 결국 아무 정보가 없는 유령 회원이 시스템 내부에 등장하게 됨.

 

생성자의 진짜 장점은 객체를 생성할 때 직접 정의한 생성자가 있다면 직접 정의한 생성자를 반드시 호출해야 한다는 점. 참고로 생성자를 메서드 오버로딩 처럼 여러 개 정의할 수 있는데, 이 경우에는 하나만 호출하면 된다.

 

MemberConstruct 클래스의 경우 생성자를 직접 정의했기 때문에 직접 정의한 생성자를 반드시 호출해야 한다.

MemberConstruct(String name, int age, int grade) { ... }

 

직접 정의한 생성자를 호출하지 않으면 컴파일 오류가 발생한다(컴파일 오류는 IDE에서 즉시 확인할 수 있는 좋은 오류).

개발자는 객체를 생성할 때, 직접 정의한 생성자를 필수로 호출해야 한다는 것을 바로 알 수 있다.

 

생성자 덕분에 회원의 정보를 항상 필수로 입력하게 되고 아무 정보가 없는 유령 회원이 시스템 내부에 등장할 가능성을 원천 차단한다.

 

생성자를 사용하면 필수값 입력을 보장할 수 있다

• 참고: 좋은 프로그램은 무한한 자유도가 주어지는 프로그램이 아니라 적절한 제약이 있는 프로그램이다.

 

 

기본 생성자

생성자를 만들지 않았는데, 생성자를 호출한 적이 있음.

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade;
}

public class MethodInitMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        MemberInit member1 = new MemberInit();
        ...
    }
}

 

여기서 new MemberInit( ) 부분은 분명히 매개변수가 없는 다음과 같은 생성자가 필요할 것임.

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade;
    
    MemberInit() { // 생성자 필요
    }
}

 

기본 생성자

• 매개변수가 없는 생성자를 기본 생성자라 한다.
• 클래스에 생성자가 하나도 없으면 자바 컴파일러는 매개변수가 없고, 작동하는 코드가 없는 기본 생성자를 자동으로 만들어준다.
• 생성자가 하나라도 있으면 자바는 기본 생성자를 만들지 않는다.

MemberInit 클래스의 경우 생성자를 만들지 않았으므로 자바가 자동으로 기본 생성자를 만들어준 것이다.

 

MemberDefault

package construct;

public class MemberDefault {
    String name;
}

 

MemberDefaultMain

package construct;

public class MemberDefaultMain {
    public static void main(String[] args) {
        MemberDefault memberDefault = new MemberDefault();
    }
}

 

MemberDefault 클래스에는 생성자가 하나도 없으므로 자바는 자동으로 다음과 같은 기본 생성자를 만들어준다(우리 눈에는 보이지 않음).

package construct;
    public class MemberDefault {
        String name;
        
        //기본 생성자
        public MemberDefault() {
    }
}

 

참고: 자바가 자동으로 생성해주는 기본 생성자는 클래스와 같은 접근 제어자를 가진다. public은 접근 제어자에서 자세히 설명한다.

 

기본 생성자를 직접 정의해도 된다.

package construct;

public class MemberDefault {
    String name;

    MemberDefault() {
        System.out.println("생성자 호출");
    }
}

 

 

기본 생성자를 자동으로 만들어 주는 이유?

자바에서 기본 생성자를 만들어주지 않는다면 생성자 기능이 필요하지 않은 경우에도 모든 클래스에 개발자가 직접 기본 생성자를 정의해야 함, 생성자 기능을 사용하지 않는 경우도 많기 때문에 이런 편의 기능을 제공함.

 

정리

• 생성자는 반드시 호출되어야 한다.
• 생성자가 없으면 기본 생성자가 제공된다.
• 생성자가 하나라도 있으면 기본 생성자가 제공되지 않는다, 이 경우 개발자가 정의한 생성자를 직접 호출해야 한다.

 

 

생성자 - 오버로딩과 this()

생성자도 메서드 오버로딩처럼 매개변수만 다르게 해서 여러 생성자를 제공할 수 있음

 

MemberConstruct - 생성자 추가

package construct;

public class MemberConstruct {
    String name;
    int age;
    int grade;

    MemberConstruct(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = 50;
    }

    MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name=" + name + ", age=" + age + ", grade" + grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

MemberConstruct에 생성자를 하나 추가해서 생성자가 2개가 됨.

package construct;

public class ConstructMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        MemberConstruct member1 = new MemberConstruct("user1", 15, 90);
        MemberConstruct member2 = new MemberConstruct("user2", 16);

        MemberConstruct[] members = {member1, member2};

        for (MemberConstruct m : members) {
            System.out.println("이름: " + m.name + " 나이: " + m.age + " 성적: " + m.grade);
        }
    }
}

 

생성자 오버로딩  한 덕에 성적 입력이 꼭 필요한 경우에는 grade가 있는 생성자를 호출하면 되고, 그렇지 않은 경우에는 grade가 없는 생성자를 호출하면 된다. grade가 없는 생성자를 호출하면 성적은 50점이 된다.

 

 

This( )

package construct;

public class MemberConstruct {
    String name;
    int age;
    int grade;

    MemberConstruct(String name, int age) {
        this(name, age, 50); // 변경
    }

    MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name=" + name + ", age=" + age + ", grade" + grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

this( ) 기능을 사용해서 생성자 내부에서 자신의 생성자를 호출할 수 있음. this는 인스턴스 자신의 참조값을 가리킨다(자신의 생성자를 호출한다고 생각하면 됨).

MemberConstruct(String name, int age) -> MemberConstruct(String name, int age, int grade)

 

this( )를 사용하면 생성자 내부에서 다른 생성자를 호출할 수 있음(중복을 제거할 수 있음, 실행 결과는 기존과 같다).

 

this() 규칙

• this()는 생성자 코드의 첫줄에만 작성할 수 있다.

public MemberConstruct(String name, int age) {
    System.out.println("go");
    this(name, age, 50);
}

// this()가 생성자 코드의 첫줄에 사용되지 않음. 컴파일 오류 발생

 

 

문제

1. Book과 생성자

BookMain 코드가 작동하도록 Book 클래스를 완성

Book 클래스의 생성자 코드에 중복이 없도록 주의

package construct.ex;

public class Book {
    String title; // 제목
    String author; // 저자
    int page; // 페이지 수
    
    //TODO 코드 완성
}

 

해결 코드

package construct.ex;

public class Book {
    String title; // 제목
    String author; // 저자
    int page; // 페이지 수

    //TODO 코드 완성
    void displayInfo() {
        System.out.println("제목: " + title + ", 저자: " + author + ", 페이지: " + page);
    }

    Book() {
        this("", "",0);
    }

    Book(String title, String author) {
        this(title, author, 0);
    }

    Book(String title, String author, int page) {
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.page = page;
    }
}

 

package construct.ex;

public class BookMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 기본 생성자 사용
        Book book1 = new Book();
        book1.displayInfo();

        // title과 author만을 매개변수로 받는 생성자
        Book book2 = new Book("Hello Java", "Seo");
        book2.displayInfo();

        // 모든 필드를 매개변수로 받는 생성자
        Book book3 = new Book("JPA 프로그래밍", "kim", 700);
        book3.displayInfo();
    }
}

 

 

정리

생성자는 객체 생성 직후 객체를 초기화 하기 위한 특별한 메서드로 생각할 수 있음