[JAVA-basic] 생성자

생성자란?

생성자는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 '인스턴스 초기화 메소드'이다.

따라서 인스턴스 변수의 초기화 작업에 주로 사용되며,

인스턴스 생성 시에 실행되어야 할 작업을 위해서도 사용된다.

 

생성자 역시 메소드처럼 클래스 내에 선언되며, 구조도 메소드와 유사하지만 리턴값이 없다는 점이 다르다.

생성자의 조건은 다음과 같다.

1. 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
2. 생성자는 리턴 값이 없다.

생성자도 다음과 같이 오버로딩이 가능하므로 하나의 클래스에 여러개의 생성자가 존재할 수 있다.

*오버로딩이란? 한 클래스 내에 같은 이름의 메소드를 여러 개 정의하는 것을 의미한다.

class Card(){
       Card() {
            //매개변수가 없는 생성자
       }
       Card(String k, int num) {
            //매개변수가 있는 생성자
       }
}

생성자가 갖는 특징은 다음과 같다.

Card c = new Card() ;

1. 연산자 new에 의해서 메모리(heap)에 Card클래스의 인스턴스가 생성된다.
2. 생성자 Card()가 호출되어 수행된다.
3. 연산자 new의 결과로, 생성된 Card인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 c에 저장된다.

 

기본 생성자

지금까지는 생성자를 모르고 프로그래밍을 해왔지만,

사실 모든 클래스에는 반드시 하나 이상의 생성자가 정의되어 있어야 한다.

 

지금까지 클래스에 생성자를 정의하지 않고도 인스턴스를 생성할 수 있었던 이유는

컴파일러가 제공하는 '기본 생성자' 덕분이다.

 

컴파일러가 자동적으로 추가해주는 기본 생성자는 매개변수도 없고 아무런 내용도 없는 아주 간단한 것이다.

따라서 특별히 인스턴스 초기화 작업이 요구되어지지 않는다면,

컴파일러가 제공하는 기본 생성자를 사용하는 것도 좋다.

 

다음예시를 살펴보자.

기본 생성자

매개변수가 있는 생성자

에러발생

Data1의 인스턴스를 생성하는 코드에는 에러가 없는데, Data2의 인스턴스를 생성하는 코드에서는 에러가 발생했다.

그 이유는 Data1에는 정의되어 있는 생성자가 없으므로 컴파일러가 기본 생성자를 추가해주었지만,

Data2에는 이미 생성자 Data2(int x)가 정의되어 있으므로 기본생성자가 추가되지 않았기 때문이다.

 

컴파일러가 자동적으로 기본 생성자를 추가해주는 경우는 '클래스 내에 생성자가 하나도 없을 때'뿐이다.

 

매개변수가 있는 생성자

생성자도 메소드처럼 매개변수를 선언하여 호출 시 값을 넘겨받아서 인스턴스의 초기화 작업에 사용할 수 있다.

인스턴스마다 각기 다른 값으로 초기화되어야하는 경우가 많기 때문에

매개변수를 사용한 초기화는 매우 유용하다.

 

매개변수가 있는 생성자와 없는 생성자의 차이를 다음 예시를 통해 살펴보자.

Car클래스

메인클래스

매개변수가 없는 생성자를 생성하여 c1.color = "whtie", c1.geartype = "auto" 등 각각 설정 해줄수 있지만,

매개변수가 있는 생성자를 생성하여 하나의 문장으로 각각의 변수를 초기화 해줄수 있다.

양쪽 코드 모두 같은 내용이지만, 훨씬 간결해서 코드를 짤 수 있다.

 

생성자에서 다른 생성자 호출하기 - this(), this

같은 클래스의 멤버들 간에 서로 호출할 수 있는 것처럼,

생성자 간에도 서로 호출이 가능하다. 단 다음의 두 조건을 만족해야 한다.

1. 생성자의 이름으로 클래스이름 대신 this를 사용한다.
2. 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다.

Car(String color){
    door = 5;                       //첫번째 줄
    Car(color, "auto", 4);       //에러1. 생성자의 두 번째 줄에서 다른 생성자호출
}                                      //에러2. this(color, "auto", 4); 로 해야함

생성자 내에서 초기화 작업도중에 다른 생성자를 호출하게 되면, 

호출된 다른 생성자 내에서도 멤버변수들의 값을 초기화를 할 것이므로

다른 생성자를 호출하기 이전의 초기화 작업이 무의미해질 수 있기 때문에

다른 생성자를 호출하기 위해서는 첫 줄에서 호출해야 한다.

 

위의 코드를 조금 수정해 생성자내에서 다른 생성자를 호출한 프로그램을 살펴보자.

Car클래스

메인 클래스

생성자 Car()에서 또 다른 생성자 Car(String color, String geartype, int door)를 호출하였다.

생성자간의 호출에는 생성자의 이름 대신 this를 사용해야만 하므로 Car대신 this를 사용했다.

 

위의 프로그램은 마치 실생활에서 자동차를 생산할 때, 아무런 옵션도 주지 않으면

기본적으로 흰색, 자동, 문의 개수가 4개인 자동차가 생산되도록 하는 것에 비유할 수 있다.

 

이렇게 같은 클래스 내의 생성자들은 일반적으로 서로 관계가 깊은 경우가 많아서

서로 호출하도록 하여 유기적으로 연결해주면 더 좋은 코드를 얻을 수 있다.

 

Car(String color, String geartype, int door){
     this.color = color;
     this.geartype = geartype;
     this.door = door;
}

위의 코드처럼 생성자의 매개변수로 선언된 변수의 이름이 color로 인스턴스변수 color와 같을 경우에는

이름만으로는 두 변수가 서로 구별이 안 된다.

이런 경우에는 인스턴스변수 앞에 this를 사용하면 된다.

 

this.color는 인스턴스변수이고, color는 생성자의 매개변수로 정의된 지역변수로 서로 구별이 가능하다.

'this'는 참조변수로 인스턴스 자신을 가리킨다.

참조변수를 통해 인스턴스의 멤버에 접근할 수 있는 것처럼,

'this'로 인스턴스변수에 접근할 수 있는 것이다.

 

하지만, this를 사용할 수 있는 것은 인스턴스멤버뿐이다.

static메소드에서는 인스턴스 멤버들을 사용할 수 없는 것처럼, this 역시 사용할 수 없다.

this : 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수, 인스턴스의 주소가 저장되어 있다.
       모든 인스턴스메소드에 지역변수로 숨겨진 채로 존재한다.
this(), this(매개변수) : 생성자, 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다.

*this는 '참조 변수'이고, this()는 '생성자'이다.

 

생성자를 이용한 인스턴스의 복사

현재 사용하고 있는 인스턴스와 같은 상태를 갖는 인스턴스를 하나 더 만들고자 할 때 생성자를 이용할 수 있다.

두 인스턴스가 같은 상태를 갖는다는 것은 두 인스턴스의 모든 인스턴스 변수가 동일한 값을 갖고 있다는 것을 뜻한다.

 

다음 실습프로그램을 통해 인스턴스의 복사를 어떻게 하는지 살펴보자.

Car클래스

메인클래스

위의 코드는 Car클래스의 참조변수를 매개변수로 선언한 생성자를 이용하였다.

매개변수로 넘겨진 참조변수가 가리키는 Car인스턴스의 인스턴스변수인 color, geartype, door의 값을

인스턴스 자신으로 복사하는 것이다.

그리고

인스턴스 c2는 c1을 복사하여 생성된 것이므로 서로 같은 상태를 갖지만,

서로 독립적으로 메모리공간에 존재하는 별도의 인스턴스이므로 c1의 값들이 변경되어도 c2는 영향을 받지 않는다.

 

총 정리를 하자면

클래스를 생성하여, 인스턴스를 생성할 때는 다음의 2가지 사항을 결정해야한다.

1. 클래스 - 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할 것인가?
2. 생성자 - 선택한 클래스의 어떤 생성자로 인스턴스를 생성할 것인가?