제어자(modifier)는 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부여한다.
제어자의 종류는 크게 접근제어자와 그 외의 제어자로 나눌 수 있다.
접근 제어자 public, protected, default, private
그 외 static, final, abstract, native, transient, synchronized, volatile, strictfp제어자는 클래스나 멤버 변수와 메서드에 주로 사용되며, 하나의 대상에 대해서 여러 제어자를 조합하여 사용하는 것이 가능하다.
단, 접근제어자는 네 가지 중 하나만 선택해서 사용할 수 있다.
제어자들 간의 순서는 관계없지만 주로 접근 제어자를 제일 왼쪽에 놓는 경향이 있다.
static - 클래스의, 공통적인
static은 클래스의 또는 공통적인 의미를 가지고 있다. 인스턴스 변수는 하나의 클래스로부터 생성되었더라도 각기 다른 값을 유지하지만 클래스 변수(static멤버 변수)는 인스턴스에 관계없이 같은 값을 가진다.
하나의 변수를 모든 인스턴스가 공유하기 때문이다.
static이 붙은 변수와 메서드, 그리고 초기화 블록은 인스턴스가 아닌 클래스에 관계된 것이기 때문에 인스턴스를 생성하지 않고도 사용할 수 있다.
인스턴스 메서드와 static메서드의 근본적인 차이는 메서드 내에서 인스턴스 멤버를 사용하는가의 여부에 있다.
static이 사용될 수 있는 곳 - 멤버변수, 메서드, 초기화블럭
| 제어자 | 대상 | 의미 |
| static | 멤버변수 | - 모든 인스턴스에 공통적으로 사용되는 클래스변수가 된다. - 클래스변수는 인스턴스를 생성하지 않고도 사용 가능하다. - 클래스가 메모리에 로드될 때 생성된다. |
| 메서드 | - 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능한 static 메서드가 된다. - static메서드 내에서는 인스턴스멤버들을 직접 사용할 수 없다. |
인스턴스 멤버를 사용하지 않는 메서드는 static을 붙여서 static메서드로 선언하는 것을 고려해보도록 하자.
가능하다면 static메서드로 하는 것이 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능해서 더 편리하고 속도도 더 빠르다.
static초기화 블록은 클래스가 메모리에 로드될 때 단 한 번만 수행되며, 주로 클래스 변수(static변수)를 초기화하는데 주로 사용된다.
final - 마지막의, 변경될 수 없는
final은 마지막의 또는 변경될 수 없는의 의미를 가지고 있으며 거의 모든 대상에 사용될 수 있다.
변수에 사용되면 값을 변경할 수 없는 상소가 되며, 메서드에 사용되면 오버 라이딩을 할 수 없게 되고 클래스에 사용되면 자신을 확장하는 자손 클래스를 정의하지 못하게 된다.
final이 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수
| 제어자 | 대상 | 의미 |
| final | 클래스 | 변경될 수 없는 클래스, 확장될 수 없는 클래스가 된다. 그래서 final로 지정된 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다. |
| 메서드 | 변경될 수 없는 메서드. final로 지정된 메서드는 오버라이딩을 통해 재정의 될 수 없다. | |
| 멤버변수 | 변수 앞에 final이 붙으면, 값을 변경할 수 없는 상수가 된다. | |
| 지역변수 |
대표적인 final클래스로는 String과 Math가 있다.
final class FinalTest { // 조상이 될 수 없는 클래스
final int MAX_SIZE = 10; // 값을 변경할 수 없는 멤버변수(상수)
final void getMaxSize() { // 오버라이딩할 수 없는 메서드(변경불가)
final int LV = MAX_SIZE; // 값을 변경할 수 없는 지역변수(상수)
return MAX_SIZE;
}
}
생성자를 이용한 final멤버 변수의 초기화
final이 붙은 변수는 상수이므로 일반적으로 선언과 초기화를 동시에 하지만, 인스턴스 변수의 경우 생성자에서 초기화되도록 할 수 있다.
클래스 내에 매개변수를 갖는 갖는 생성자를 선언하여, 인스턴스를 생성할 때 final이 붙은 멤버 변수를 초기화하는데 필요한 값을 생성자의 매개변수로부터 제공받는 것이다.
이 기능을 활용하면 각 인스턴스마다 final이 붙은 인스턴스변수는 모든 인스턴스에서 같은 값을 가져야만 할 것이다.
abstract - 추상의, 미완성의
abstract는 메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행 내용은 구현하지 않은 추상 메서드를 선언하는 데 사용된다.
그리고 클래스에 사용되어 클래스 내에 추상 메서드가 존재한다는 것을 쉽게 알 수 있게 한다.
abstract가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 메서드| 제어자 | 대상 | 의미 |
| abstract | 클래스 | 클래스 내에 추상 메서드가 선언되어 있음을 의미한다. |
| 메서드 | 선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 추상 메서드임을 알린다. |
추상 클래스는 아직 완성되지 않은 메서드가 존재하는 미완성 설계도 이므로 인스턴스를 생성할 수 없다.
드물지만 추상 메서드가 없는 클래스, 즉 완성된 클래스도 abstract를 붙여서 추상 클래스로 만드는 경우도 있다.
이 클래스 자체로는 쓸모가 없지만, 다른 클래스가 이 클래스를 상속받아서 일부의 원하는 메서드만 오버 라이딩해도 된다는 장점이 있다.
접근 제어자(access modifier)
접근 제어자는 멤버 또는 클래스에 사용되어, 해당하는 멤버 또는 클래스를 외부에서 접근하지 못하도록 제한하는 역할을 한다.
접근 제어자가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 멤버 변수, 메서드, 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.| 제어자 | 같은 클래스 | 같은 패키지 | 자손클래스 | 전체 |
| 클래스 | public, (default) | ||||
| 메서드 | public, protected, (default), private | ||||
| 멤버변수 | |||||
| 지역변수 | 없 음 | ||||
접근 제어자를 이용한 캡슐화
클래스나 멤버, 주로 멤버에 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.
이것을 데이터 감추기(data hiding)라고 하며, 객체지향 개념의 캡슐화(encapsulation)에 해당하는 내용이다.
또 다른 이유는 클래스 내에서만 사용되는, 내부 작업을 위해 임시로 사용되는 멤버 변수나 부분 작업을 처리하기 위한 메서드 등의 멤버들을 클래스 내부에 감추기 위해서이다.
외부에서 접근할 필요가 없는 멤버들을 private으로 지정하여 외부에 노출시키지 않음으로써 복잡성을 줄일 수 있다.
접근 제어자를 사용하는 이유
- 외부로부터 데이터를 보호하기 위해서
- 외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는, 부분을 감추기 위해서
get으로 시작하는 메서드는 단순히 멤버변수의 값을 반환하는 일을 하고, set으로 시작하는 메서드는 매개변수에 지저 된 값을 검사하여 조건에 맞는 값일 때만 멤버 변수의 값을 변경하도록 작성되어 있다.
만일 상속을 통해 확장될 것이 예상되는 클래스라면 멤버에 접근 제한을 주되 자손 클래스에서 접근하는 것이 가능하도록 하기 위해 private대신 protected를 사용한다. private이 붙은 멤버는 자손 클래스에서도 접근이 불가능하기 때문이다.
보통 멤버변수의 값을 읽는 메서드의 이름을 get멤버 변수 이름으로 하고, 멤버 변수의 값을 변경하는 메서드의 이름을 set멤버 변수로 한다.
get으로 시작ㅎ나는 메서드를 getter라고 하고 set으로 시작하는 메서드를 setter라고 한다.
생성자의 접근 제어자
생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있다.
생성자의 접근제어자를 private으로 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 static 이어야 한다.
이처럼 생성자를 통해 직접 인스턴스를 생성하지 못하게 하고, public메서드를 통해 인스턴스에 접근하게 함으로써 사용할 수 있는 인스턴스의 개수를 제한할 수 있다.
또한 생성자가 private인 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다. 왜냐하면, 자손 클래스의 인스턴스를 생성할 때 조상 클래스의 생성자를 호출해야만 하는데, 생성자의 접근 제어자가 private이므로 자손 클래스에서 호출하는 것이 불가능하기 때문이다.
그래서 클래스 앞에 final을 추가하여 상속하지 못하는 클래스를 알리는 것이 좋다.
제어자(modifier)의 조합
| 대상 | 사용가능한 제어자 |
| 클래스 | public, (default), final, abstract |
| 메서드 | 모든 접근제어자, final, abstract, static |
| 멤버변수 | 모든 접근 제어자, final, static |
| 지역변수 | final |
제어자를 조합해서 사용할 때 주의해야 할 사항에 대해 정리해 보았다.
1. 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.
static메서드는 몸통이 있는 메서드에만 사용할 수 있기 때문이다.
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,
자손클래스에서 접근할 수 없기 때문이다.
4. 메서드에 private과 final을 같이 사용할 필요는 없다.
접근제어자가 private인 메서드는 오버라이딩될 수 없기 때문이다. 이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분하다
