[JAVA] 오버라이딩 및 패키지 개념 정리

오버라이딩

저번에 놓친 조건으로는 조상 클래스의 메서드보다 많은 수의 예외를 선언할 수 없다는 점.

예를들어 다음과 같은 코드가 있다.

Class Parent {
    void parentMethod() throws IOException, SQLException {
 
    }
}
 
Class Child extends Parent {
    void parentMethod() throws IOException {
 
    }
}

- 올바른 오버라이딩

여기서 문제는 단순히 선언된 예외의 개수가 문제가 아니라는 점이다.

Class Child extends Parent {
    void parentMethod() throws Exception {
 
    }
}

위와 같이 오버라이딩을 하면 Exception은 모든 예외의 조상으로 가장 많은 예외를 선언한 것이다. 잘못된 오버라이딩이다.

조상 클래스의 메서드를 자손 클래스에서 오버라이딩 할 때

1. 접근 제어자를 조상 클래스의 메서드보다 좁은 범위로 변경할 수 없다.

2. 예외는 조상 클래스의 메서드보다 많이 선언할 수 없다.

3. 인스턴스 메서드를 static 메서드로 또는 그 반대로 변경할 수 없다.

class Parent {
    void parentMethod() {}
}
 
class Child extends Parent {
    void parentMethod() {}    // 오버라이딩
    void parentMethod(int i) {}    // 오버로딩
    
    void childMethod() {}
    void childMethod(int i) {}    // 오버로딩
    void childMethod() {}    // already definded in Child (중복 정의)
}

super

super는 자식 클래스에서 부모 클래스의 멤버를 참조할 때 사용되는 참조변수이다. this는 자기 자신의 멤버를 참조할 때 사용하듯이 그 사용법은 똑같다. this와 super는 자신이 속한 인스턴스의 주소가 지역변수로 저장된 것으로 static메서드와는 관련이 없기 때문에 static 메서드 안에서는 사용할 수 없고 인스턴스 메서드 안에서만 사용할 수 있다.

부모의 메서드를 오버라이딩할 때 부모의 메서드에 내용을 덧붙이는 경우라면 다음과 같이 super를 사용해서 조상클래스의 메서드를 포함시키는 것이 좋다.

class Point {
    int x;
    int y;
 
    String getLocatino() {
        return "x : " + x + " , y :" + y;
    }
}
 
class Point3D extends Point {
    int z;
    String getLocation() {    // 오버라이딩
        return super.getLocation() + ", z :" + z;    // 부모의 메서드 
    }
}
 

위와 같이 해놓으면 나중에 혹시나 부모 클래스의 메서드가 변경되는 일이 있더라도 자식 메서드는 수정할 필요 없이 자동으로 반영되기 때문에 손이 덜 간다.

메서드 말고도 생성자와 관련해서 super는 아주 깊은 관련이 있는데 this()는 같은 클래스의 다른 생성자를 호출하는데 사용되고 super()는 부모 클래스의 생성자를 호출하는데 사용된다. 상속이라는 개념 자체가 부모의 멤버와 자식의 멤버가 합쳐진 하나의 인스턴스를 만드는 것이기 때문에 부모의 멤버 또한 초기화 작업이 필요하다. 따라서 자식 클래스의 생성자에서는 무조건 첫줄에 부모 클래스의 생성자가 호출되어야 한다.

public class Object {
    public Object() {}
}
 
class Point extends Object {
    int x=10;
    int y=20;
 
    Point(int x, int y) {
        super();
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}
 
class Point3D extends Point {
    int z=30;
 
    Point3D(int x, int y, int z) {
        
        this.z = z;
    }
    
    Point3D() {
        this(100,200,300);
    }
}
 

부모 클래스의 생성자를 명시적으로 호출하지 않는 경우 컴파일러가 자동으로 넣어주게 되는데 위의 경우에는 에러가 발생한다. 왜냐하면 Point3D라는 자식 클래스의 Point3D(int x, int y, int z) 생성자에는 부모 클래스의 생성자를 호출하는 구문이 명시적으로 들어가있지 않다. 따라서 컴파일러가 자동으로 부모 클래스의 기본 생성자를 넣어주게 되는데 이 때 생성자의 기본 생성자가 존재하지 않기 때문에 에러가 발생하는 예제이다.

패키지(package)

패키지는 클래스 묶음이다. 클래스 또는 인터페이스를 포함시킬 수 있으며, 서로 관련된 클래스들끼리 묶어 놓음으로써 클래스를 효율적으로 관리할 수 있다.

예를들어 String클래스의 패키지명을 포함한 이름은 java.lang.String이다. 즉, java.lang패키지에 속한 String클래스라는 의미이다. 그래서 같은 이름의 클래스일 지라도 서로 다른 패키지에 속하면 패키지명으로 구분할 수 있다. 패키지명은 대소문자를 모두 허용하지만, 클래스명과 쉽게 구분하기 위해 소문자로 하는 것을 원칙으로 하고 있다.

클래스가 물리적으로 하나의 클래스파일(.class)인 것과 같이 패키지는 물리적으로 하나의 디렉토리이다. 즉, 어떤 패키지에 속한 클래스는 해당 디렉토리에 존재하는 클래스 파일이다.

실제로 String클래스는 rt.jar파일에 압축되어 있는데 이 파일의 압축을 풀면 다음과 같다.

디렉토리가 하위 디렉토리를 가질 수 있는 것처럼 패키지명에서 서브디렉토리를 표현하기 위해 '점'으로 구분한다. 위의 예를들면 java.lang에서 lang은 java의 하위 디렉토리를 의미한다.

패키지의 선언은 아주 간단하다. 클래스나 인터페이스의 소스파일(.java)에 다음과 같이 한 줄만 넣어주면 된다.

package 패키지명;

패키지 선언문은 반드시 소스파일에서 주석과 공백을 제외한 첫 번째 문장이어야 하고, 하나의 소스파일에 단 한번만 선언할 수 있다.

그런데 소스파일을 작성할 때 패키지를 선언하지 않고도 문제없이 돌아갔던 이유는 바로 자바에서 해주는것.. 기본적으로 이름없는 패키지(unnamed package)에 자동적으로 선언을 해주기 때문이다. 소스파일에 패키지를 선언하지 않은 클래스나 인터페이스는 자동적으로 같은 패키지에 속하게 되는 것이다.

또한, 패키지 이름을 정할 때 주의할 점을 정리하면 다음과 같다.

1. 자바의 예약어 (int, double 등) 사용 금지

2. 주석과 공백을 제외한 소스의 가장 첫번째 줄에 와야함.

3. 패키지 이름과 클래스가 위치한 폴더의 이름이 같아야함.

4. java로 시작하는 패키지명을 사용하면 안된다. ( 이는 java가 막아놓은 것. 에러 발생 -> Prohibited package name: java)

5. 패키지명은 클래스명과 구분하기 위해 소문자로 작성하기를 권고함. (대문자를 사용할 수는 있다. 대소문자를 구분함)

import

import는 현재 작성중인 소스에서 다른 패키지의 클래스를 사용하고 싶을 때 사용한다. 한 꺼번에 여러 클래스를 불러올 수도 있는데 만약  com.common.service 안에 여러 클래스가 존재할 때 service안에 있는 클래스를 전부 불러오고 싶을 때 다음과같이 import를 해주면 된다.

import com.common.service.*;

import를 하지 않아도 안에 있는 클래스를 사용할 수 있는 패키지도 있는데 다음과 같다.

1. java.lang 패키지

2. 같은 패키지

지금까지 String이던 System에 있는 메서드들을 import를 따로 하지 않고도 사용할 수 있었던 것은 바로 java.lang패키지 안에 있는 클래스들로 따로 import를 하지 않아도 소스에 포함되기 때문이다.

java.lang 패키지에 있는 클래스들은 다음과 같다.

String, StringBuffer

Process, Runtime, Thread

Math, StrictMath

Exception Throwable, Error

Package, Class, ClassLoader

Wrapper, System, Stream

import에는 static 예약어를 붙일 수도 있는데 그런 경우 import한 클래스의 정적 멤버에 클래스명 없이 접근할 수 있다.

예를들면 다음과 같다

import static java.lang.System.*;
 
public class Example {
    public static void main(String[] ar) {
        out.println("Hello, World!");
    }
}

java.lang 패키지안에 있는 System의 클래스들을 정적으로 import한 경우다. 이 경우 안에 있는 정적 객체인 out을 System이라는 클래스명 없이 바로 out 객체에 접근하여 println메서드를 사용한다. 그럼 이건 언제 사용할까??

매우 드물게 사용이 되고 오직 상수의 로컬 복사를 시도하는 경우, 하나 혹은 두개의 클래스에서 정적 멤버를 빈번하게 접근해야할 때 이용한다. 대부분의 static 예약어가 그렇듯이 static import 또한 기능을 남발하면 코드를 매우 읽기 어렵게 하고, 유지보수 또한 어렵게 한다. (namespace를 오염시킴)

물론 적절하게 사용하면 코드를 더 읽기 쉽게 할 수 있고 더 나은 성능을 유도할 수 있으며 중복 코드를 제거할 수 있을 것이다.

참고서적 : Java의 정석 3rd Edition