Access, Encapsulation and Static Methods

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접근제한

캡슐화

Scope

구분

코데카데미

Access, Encapsulation, and Scope

The public and private Keywords

자바에서는 public 과 private 이 클래스, 인스턴스 변수, constructors 그리고 메서드에 대한 접근을 제한하는 데 쓰인다. private 의 경우 생성자에 선언된 클래스 만이 접근이 가능하며, public 의 경우 어떠한 클래스도 접근이 가능하다.

Encapsulation

캡슐화는 다른 클래스들로부터 구현에 관한 세부정부를 숨기기 위해서 사용한다. 인스턴스 변수의 경우 private 을 통해 캡슐화 된다.

Accessor and Mutator Methods

Accessor Methods

모든 인스턴스 변수가 private 으로 정의되어 있으나 다른 클래스가 이 변수에 접근을 해야 하는 상황이라고 가정해보자. 이미 private 으로 정의 되어 있어서 정확한 변수명을 통해 접근 할 수는 없겠지만 accessor 메서드를 이용 한다면 정확한 변수명을 알지 못해도 접근이 가능하다. accessor 메서드는 getter 메서드로도 잘 알려져 있다. 아래 예시를 보면 더 잘 이해할 수 있을 것이다

[예시 코드]

public class Dog{
  private String name;
 
  //Other methods and constructors
 
  public String getName() {
    return name;
  }
}
Java
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비록 name 이 private 으로 정의되어 있지만 다른 클래스에서 public 메서드인 getName() 메서드를 호출함으로써 목표인 name 이라는 인스턴스 변수에 접근 할 수 있다. Accessor 메서드는 항상 public 이여야 하며 접근하려는 인스턴스 변수의 타입과 항상 같은 타입을 반환해야 한다.

Mutator Methods

private 인스턴스 변수들은 accessor method 말고도 mutator method 를 가지기도 한다. setter 라고도 알려져 있는 이 메서드를 사용하면 다른 클래스가 접근하려는 인스턴스 변수에 저장된 값을 재설정 할 수 있다.

[예시 코드]

public class Dog{
  private String name;
 
  //Other methods and constructors
 
  public void setName(String newName) {
    name = newName;
  }
 
  public static void main(String[] args){
    Dog myDog = new Dog("Cujo");
    myDog.setName("Lassie");
  }
}
Java
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setter 의 경우 대부분 void 메서드라 아무것도 반환하지 않는다. 단지 존재하는 변수의 값을 재설정 할 뿐이다. 또한 바꾸려는 변수와 같은 타입의 파라미터를 한개만 가지고 있어야 한다.

Scope

Local Variables

public 이나 private 같은 접근 제한자들 외에도 변수의 범위 또한 변수에 접근 할 수 있는 부분을 결정한다.

변수의 범위는 어디에 변수가 선언되었는지에 의해 결정된다. 만약 변수가 클래스 내부에는 선언 되었지만 그 선언되어있는 장소가 메서드나 constructor 밖이라면 모든 메서드와 constructor 가 그 변수의 범위 내에 존재한다. (전부 그 변수를 쓸 수 있다는 뜻이다.) 아래 예시를 보자.

[예시 코드]

class Dog{
  public String name;
  public int age;
  public int weight;
 
  public Dog(){
    name = "Winston";
    age = 8;
    weight = 30;
  }
 
  public void speak(){
    System.out.println("My name is " + name);
  }
}
Java
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이 예시를 보면 Dog 클래스 내부의 constructor 와 메서드가 인스턴스 변수인 name 이나 age, weight 을 쓰는 것을 알 수 있다.

하지만 위의 예시코드와 다르게 변수가 메서드 안에 선언되어 있다면, 그 변수는 오직 그 메서드 안에서만 사용이 가능하다. 이는 파라미터에도 해당되는 사항이다. 이러한 변수들은 local 변수라고 불린다. 지역 변수를 선언할때는 public 이나 private 을 사용하지 않는다는 것을 명심하자.

범위에 대한 개념은 조건문이나 반복문에도 똑같이 적용이 된다.

The this Keyword

자바에서 this 키워드는

(1) 인스턴스 변수를 참조하므로써 인스턴스 변수와 지역 변수를 구분한다.

(2) 메서드를 호출하는 데 쓰인다.

(3) 파라미터의 값으로 쓰인다.

[예시 코드] (1)

public class Dog{
  public String name;

  public void speak(String name){
    // Prints the instance variable named name
    System.out.println(this.name);

    // Prints the local variable named name
    System.out.println(name);
  }
}
Java
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같은 값을 가지는 것 끼리 볼드체와 이태릭체로 표시했다.

[예시코드] (2)

public class ExampleClass{
  public void exampleMethodOne(){
    System.out.println("Hello");
  }

  public void exampleMethodTwo(){
    //Calling a method using this.
    this.exampleMethodOne();
    System.out.println("There");
  }
}
Java
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exampleMethodOne 을 호출하기 위해 this 를 사용했다.

private 메서드를 this 로 호출할 수 있을까?

대부분의 private 메서드는 helper method 이다. 즉, 다른 혹은 더 큰 수준의 메스드를 사용하기 위한 메서드이다. 아래 예시를 보자.

Bank.java (실제 실행이 일어나는 클래스)

public class Bank{
  private CheckingAccount accountOne;
  private CheckingAccount accountTwo;

  public Bank(){
    this.accountOne = new CheckingAccount("Zeus", 100, "1");
    this.accountTwo = new CheckingAccount("Hades", 200, "2");
  }

  public static void main(String[] args){
    Bank bankOfGods = new Bank();
    bankOfGods.accountOne.getAccountInformation();
    bankOfGods.accountOne.calculateNextMonthInterest();
  }

}
Java
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CheckingAccount.java

public class CheckingAccount{
  private String name;
  private int balance;
  private String id;
  private double interestRate;

  public CheckingAccount(String inputName, int inputBalance, String inputId){
    this.name = inputName;
    this.balance = inputBalance;
    this.id = inputId;
    this.interestRate = 0.02;
  }

  public void getAccountInformation(){
    System.out.println("Money in account: " + this.getBalance());
    System.out.println("Next Month's Interest: " + this.calculateNextMonthInterest());

  }

  private int getBalance(){
    return this.balance;
  }

  // caclulateNextMonthInterest() is helper method
  private double calculateNextMonthInterest() {
    return balance * interestRate; 
  }
}
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calculateNextMonthInterest() 메서드는 helper 메서드이다. 때문에 Bank.java 에서 이 메서드를 직접적으로 호출하기 보다는 (어차피 private 이라 호출할 수 없다.), public 메서드인 getAccountInformation() 메서드에서 호출한 후 복잡한 일들을 수행하고, 그 뒤에 getAccountInformation() 메서드를 호출한다. this 가 언제 쓰이는지 코드에서 직접 보면 이해가 쉬울 것이다

[예시코드](3)

public void pairWithOtherComputer(Computer other){
  // Code for method that uses the parameter other
}
 
public void setUpConnection(){
  // We use "this" to call the method and also pass "this" to the method so it can be used in that method
  this.pairWithOtherComputer(this);
}
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Static Methods of the Math Class

The Math Class

자바의 Math Class 는 java.lang 패키지의 한 부분이다. 수학 계산과 관련된 다양한 메서드를 포함하고 있으며 static 메서드와 non-static 메서드가 어떻게 다른지 알 수 있는 기회도 제공한다.

Calling Static Methods

Math 클래스 안에 있는 모든 메서드는 static 형태이다. 이는 우리가 클래스의 객체를 생성하지 않아도 호출이 가능하다는 뜻이다. 만약 Math 클래스를 참조하고 싶다면 Math.[메서드명] 을 사용하면 된다. 이때 static java.lang.Math.*; 을 import 해야 한다는것 잊지말자

Example of Math methods

int abs(int x)

x 라는 숫자가 0 에서 얼마나 멀리 있는지를 알려준다.

System.out.println(Math.abs(5)); // Prints: 5
System.out.println(Math.abs(-5)); // Prints: 5
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double abs(double x)

더블형의 변수값을 절대값으로 바꿔준다.

System.out.println(Math.abs(5.0)); // Prints: 5.0
System.out.println(Math.abs(-5.0)); // Prints: 5.0
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double pow(double base, double exponent)

base 에 들어가는 숫자를 exponent 에 들어가는 숫자만큼 곱해준다. 즉 거듭제곱을 수행한다고 할 수 있다.

double x = Math.pow(5, 3);
System.out.println(x); // Prints: 125.0
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double sqrt(double x)

x 의 양의 제곱근을 출력해준다.

double x = Math.sqrt(49); 
System.out.println(x); // Prints: 7.0
double y = Math.sqrt(52); 
System.out.println(y); // Prints: 7.211102550927978
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double random()

0.0 보다 같거나 크고 1.0 보다는 작은 더블형의 값을 반환한다.

// Random double value between 0 and 9
double a = Math.random() * 10;
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이 값에 특정 수를 곱하면서 반환하는 값들의 범위를 바꿀 수 있다.

// Random int value between 0 and 9
int b = (int)(Math.random() * 10);
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만약 시작범위를 바꾸고 싶다면 이전 표현에서 1을 더해주면 된다.

// Random int value between 1 and 10
int c = (int)(Math.random() * 10) + 1;
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이를 구문으로 적으면 다음과 같다.

(Math.random()*(maxValue - minValue + 1)) + minValue;

Static Variables and Methods

Static Variables

static 메서드와 변수는 클래스의 객체에 아닌 클래스 전체와 연관되어 있다. 때문에 static 메서드 처럼, static 변수에도 [클래스명].[클래스의 static 변수명] 을 사용하여 접근 할 수 있다. 아래 예시를 보자.

[예시코드]

public class ATM{
  // Static variables
  public static int totalMoney = 0;
  public static int numATMs = 0;

  // A static method
  public static void averageMoney(){
    System.out.println(totalMoney / numATMs);
  }

  public static void main(String[] args){

    //Accessing a static variable
    System.out.println("Total number of ATMs: " + ATM.numATMs); 

    // Calling a static method
    ATM.averageMoney();
  }

}
Java
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