참조 타입

1. 데이터 타입 분류

[ 데이터 타입 종류 ]

 

[ 변수 생성되면 메모리에 일어나는 상황 ]

 

 

- 기본 타입 변수

ex) int age = 5;

       double price = 10.5;

- 참조 타입 변수

ex) String name = "홍길동";

       Double price = 10.5;

 

 

 

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2. 데이터 타입 분류

[ 런타임 데이타 메모리의 영역 ]

 

 

1. 메서드(정적, Static) 영역

     - JVM이 시작할 때 생성되는 영역

     - 로딩된 클래스의 바이트 코드 내용을 분석한 후 메서드 영역에 저장된다.

     - 모든 스레드가 공유하는 영역

 

2. 힙 영역

     - JVM이 시작할 때 생성되는 영역

     - 객체 또는 배열이 저장된다.

     - 사용되지 않는 객체는 Garbage Collector 가 자동으로 제거해준다.

 

3. 스택(Stack) 영역

     - 스레드 별 생성되는 영역이다.

     - 메서드를 호출할 때마다 Frame을 스택에 추가해준다. (push)

     - 메서드가 종료되면 Frame 제거된다. (pop)

 

 

 

 

---

 

3. 참조 변수의 == 와 != 연산

- 참조 타입의 변수의 값은 힙 영역의 객체 주소이므로 결국 주소 값을 비교하는 것이 된다.

  * 동일한 주소 값을 가지고 있다는 것은 동일한 객체를 참조한다는 의미!!

[ 메모리에 있는 String 참조변수 ]

 

 

 

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4. null 과 NullPointerException

- null (널)

   - 변수가 참조하는 객체가 없는 경우 초기값으로 null이 사용된다.

   - null로 초기화된 참조 변수는 스택 영역에 생성된다.

   - 참조 타입 변수가 null 값을 가지고 있는지 없는지는 == 또는 != 연산으로 확인할 수 있다.

[ refVar1 == null  --> false   // refVar2 == null  --> true ]

 

 

- NullPointerException 의 의미

   - 예외 (Exception)

     :  사용자의 잘못된 조작이나 잘못된 코딩으로 인해 발생하는 프로그램 오류

   - NullPointerException

     :  참조 타입 변수가 null 값을 가지고 있을 때, 객체의 필드나 메서드를 사용하려고 하면 발생한다.

 

[ NullPointerException 발생하는 경우 ]

 

 

 

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5. String 타입

- 문자열 리터럴이 동일하다면 String 객체를 공유하도록 되어 있다.

[ 같은 문자를 가지고 있는 변수 즉, 문자열 리터럴이 동일하면 같은 객체의 주소를 가지게 된다. ]

 

 

- new 연산자를 사용하여 직접 String 객체를 생성할 경우, 서로 다른 String 객체를 참조하게 된다.

[ new 연산자로 새로운 객체를 만들면 서로 다른 객체를 참조하게 된다. (주소값이 다르다) ]

 

 

- 주소값의 비교는 == 또는 != 연산자로 비교할 수 있고 객체의 문자열만을 비교할 때는

  String 객체의 equals( ) 메서드를 사용해야 한다.

[ 주소값 비교 --> == ❘ 문자 리터럴 비교 --> equals( ) ]

 

 

- String 변수는 참조 타입이므로 null 값을 대입할 수 있다.

  이때 참조를 잃은 String 객체 즉, 더이상 무언가를 참조하고 있지 않은 변수는

  JVM의 쓰레기 수집기(Garbage Collector)에 의해 메모리에서 자동으로 제거된다.

[ 참조값이 없는 변수는 garbage에 의해 자동으로 제거된다. ]

 

public class StringEqualsExample {
	public static void main(String[] args) {
		String strVar1 = "신민철";
		String strVar2 = "신민철";
		
		System.out.println("strVar1="+System.identityHashCode(strVar1));
		System.out.println("strVar2="+System.identityHashCode(strVar2));

		if (strVar1 == strVar2) {
			System.out.println("strVar1과 strVar2는 참조가 같음");
		} else {
			System.out.println("strVar1과 strVar2는 참조가 다름");
		}

		if (strVar1.equals(strVar2)) {
			System.out.println("strVar1과 strVar2는 문자열이  같음");
		}

		String strVar3 = new String("신민철");
		String strVar4 = new String("신민철");
		
		System.out.println("strVar3="+System.identityHashCode(strVar3));
		System.out.println("strVar4="+System.identityHashCode(strVar4));

		if (strVar3 == strVar4) {
			System.out.println("strVar3과 strVar4는 참조가 같음");
		} else {
			System.out.println("strVar3과 strVar4는 참조가 다름");
		}

		if (strVar3.equals(strVar4)) {
			System.out.println("strVar3과 strVar4는 문자열이  같음");
		}
	}
}

 

 

 

---

 

6. 배열 타입

[1. 배열에 대하여]

- 정의

  : 배열이란, 같은 타입의 데이터를 연속된 공간에 나열시키고, 각 데이터에 인덱스를 부여해 놓은 자료구조이다.

- 단점

  : 배열은 처음에 배열의 크기를 정해야 배열이 만들어지므로 한번 생성된 배열은 길이를 늘리거나 줄일 수 없다.

- 장점

  : 중복된 변수의 선언을 줄이기 위해 사용된다.

    반복문을 이용해서 요소들을 쉽게 처리할 수 있다. (아래의 사진 참고)

[ 배열의 구조 ]

 

[ 배열의 장점 ]

 

 

 

 

[2. 배열 선언]

- 기본형

  1) 타입 [ ] 변수;     또는     타입 변수 [ ];

  2) 타입 변수 [ ] = null;

 

- 배열 변수는 배열이 생성되기 전에 null로 초기화가 가능하다.

  배열 변수가 null 값을 가진 상태에서는 항목에 접근이 불가능 하다.

  * 안그러면 NullPointerException 발생한다!!

[ 배열 선언 ]

 

 

 

 

3. 값 목록으로 배열 생성

- 다음과 같이 배열 변수 선언과 동시에 값의 목록을 대입할 수 있다.

 

[ 배열 선언과 동시에 값 지정 ]

 

 

 

 

4. new 연산자로 배열 생성

- 기본형

  1) 배열 선언과 동시에 배열 길이 지정

     : 타입 [ ] 변수 = new 타입 [ 배열의 길이 ] ;

      ex) int [ ] arr = new int [10];

 

  2) 배열 선언한 후에 배열 길이 지정

     : 타입 [ ] 변수 = null ;

       변수 = new 타입 [ 배열의 길이 ] ;

       ex) int [ ] arr = null;       // 배열 선언

             arr = new int [10];   // 배열의 크기 지정

 

- 배열 생성시에는 값 목록을 가지고 있지 않다.

 

- 향후 값들을 저장할 배열을 미리 생성하고 싶은 경우

 

 

[ 타입 별 항목의 기본 초기값 ]

 

 

 

public class ArrayCreateByValueListExample1 {
	public static void main(String[] args) {
		// 1. 배열 선언과 동시에 값 초기화하는 경우 
		// 배열값 지정이 Array constants로 지정하는 경우, 초기값 설정으로만 가능
		int[] scores = { 83, 90, 87 };
		
		System.out.println("scores[0] : " + scores[0]);
		System.out.println("scores[1] : " + scores[1]);
		System.out.println("scores[2] : " + scores[2]);
		
		int sum = 0;
		for(int i=0; i<scores.length; i++) {
			sum += scores[i];
		}
		/*
		for(int i=0; i<3; i++) {
			sum += scores[i];
		}
		*/
		System.out.println("총합 : " + sum);		
		double avg = (double) sum / 3;
		System.out.println("평균 : " + avg);
	}
}

[ 배열 선언과 동시에 값 초기화 하는 경우 ]

 

 

public class ArrayCreateByValueListExample2 {
	public static void main(String[] args) {
		// 2. 배열 선언 후 값 지정(초기화)하는 경우
		int[] scores; // 배열 선언
		scores = new int[] { 83, 90, 87 };
		// 배열 값 지정(초기화)
		// new 데이터형[];
		// scores = {83, 90, 87}; <-- 배열 선언 후 값을 초기화할 때 이렇게 지정할 수 없다.
		
		
		int sum1 = 0;
		for(int i=0; i<3; i++) {
			sum1 += scores[i];
		}
		System.out.println("총합 : " + sum1);	
		
		int sum2 = add( new int[] { 83, 90, 87 } );
//		int sum2 = add( { 83, 90, 87 } );  // 이렇게 배열 값 지정 못함
		System.out.println("총합 : " + sum2);	
		System.out.println();
	}
	
	public static int add(int[] scores) {
		int sum = 0;
		for(int i=0; i<3; i++) {
			sum += scores[i];
		}
		return sum;
	}
}

[ 배열 선언 후 값 지정(초기화)하는 경우 ]

 

 

public class ArrayCreateByNewExample {
	public static void main(String[] args) {
		
		int[] arr1 = new int[3];
		for(int i=0; i<3; i++) {
			System.out.println("arr1[" + i + "] : " + arr1[i]);
		}
		arr1[0] = 10;
		arr1[1] = 20;
		arr1[2] = 30;
		for(int i=0; i<3; i++) {
			System.out.println("arr1[" + i + "] : " + arr1[i]);
		}
		
		double[] arr2 = new double[3];
		for(int i=0; i<3; i++) {
			System.out.println("arr2[" + i + "] : " + arr2[i]);
		}
		arr2[0] = 0.1;
		arr2[1] = 0.2;
		arr2[2] = 0.3;
		for(int i=0; i<3; i++) {
			System.out.println("arr2[" + i + "] : " + arr2[i]);
		}
		
		String[] arr3 = new String[3];
		for(int i=0; i<3; i++) {
			System.out.println("arr3[" + i + "] : " + arr3[i]);
		}
		arr3[0] = "1월";
		arr3[1] = "2월";
		arr3[2] = "3월";
		for(int i=0; i<3; i++) {
			System.out.println("arr3[" + i + "] : " + arr3[i]);
		}
	}
}

[ new 연산자로 배열 생성 ]

 

 

 

 

 

 

5. 배열의 길이

- 기본형

  : 배열변수.length;

   ( 배열변수.length();   <- (X) )

 

- length 필드는 읽기 전용 필드이기 때문에 값을 바꿀 수 없다.

 

- for문을 사용해서 배열 전체를 루핑할 때 (배열 전체를 돌 때) 매우 유용하게 사용할 수 있다.

 

 

 

public class ArrayLengthExample {
	public static void main(String[] args) {
		int[] scores = { 83, 90, 87 };
		
		int sum = 0;
		for(int i=0; i<scores.length; i++) {
			sum += scores[i];
		}
		System.out.println("총합 : " + sum);
		
		double avg = (double) sum / scores.length;
		System.out.println("평균 : " + avg);
	}
}

[ 배열의 길이 사용한 코드 예시 ]

 

 

 

 

 

 

6. 커맨드 라인 입력

- "c:\>java 클래스" 로 프로그램을 실행하면 JVM은 길이가 0인 String 배열을 먼저 생성하고

   main() 메소드를 호출할 때 매개값으로 전달한다.

 

 

 

public class MainStringArrayArgument {
	public static void main(String[] args) {
		if (args.length != 2) {
			System.out.println("프로그램의 사용법");
			System.out.println("java MainStringArrayArgument num1 num2");
			System.exit(0);
		}

		String strNum1 = args[0];
		String strNum2 = args[1];

		int num1 = Integer.parseInt(strNum1);
		int num2 = Integer.parseInt(strNum2);

		int result = num1 + num2;
		System.out.println(num1 + " + " + num2 + " = " + result);
	}
}

 

 

 

 

 

 

 

7. 다차원 배열

- 자바는 다차원 배열을 중첩 배열 방식으로 구현한다.

[ 다차원 배열 구조 ]

 

 

public class ArrayInArrayExample {
	public static void main(String[] args) {
		// 다차원 배열
		int[][] mathScores = new int[2][3];
		for (int i = 0; i < mathScores.length; i++) { // mathScores.length = 2
			for (int k = 0; k < mathScores[i].length; k++) { // mathScores[i].length = 3
				System.out.println("mathScores[" + i + "][" + k + "]=" + mathScores[i][k]);
			}
		}
		System.out.println();
		
		// 가변배열..?
		int[][] englishScores = new int[2][];
		englishScores[0] = new int[2];
		englishScores[1] = new int[3];
		for (int i = 0; i < englishScores.length; i++) { // englishScores.length = 2 
			for (int k = 0; k < englishScores[i].length; k++) { // englishScores[0].length = 2, englishScores[1].length = 3
				System.out.println("englishScores[" + i + "][" + k + "]=" + englishScores[i][k]);
			}
		}
		System.out.println();

		int[][] javaScores = { { 95, 80 }, { 92, 96, 80 } };
		for (int i = 0; i < javaScores.length; i++) { // javaScores.length = 2
			for (int k = 0; k < javaScores[i].length; k++) { // javaScores[0].length = 2, javaScores[1].length = 3
				System.out.println("javaScores[" + i + "][" + k + "]=" + javaScores[i][k]);
			}
		}
	}
}

 

 

 

 

 

8. 객체를 참조하는 배열

- 기본 타입 배열은 각 항목에 직접 값을 가지고 있지만, 참조 타입의 배열은 각 항목에 객체의 주소값을 가지고 있다.

 

[ 객체 참조하는 배열 ]

 

public class ArrayReferenceObjectExample {
	public static void main(String[] args) {
		String[] strArray = new String[3];
		strArray[0] = "Java";
		strArray[1] = "Java";
		strArray[2] = new String("Java");

		System.out.println(strArray[0] == strArray[1]);  //true (같은 객체를 참조)
		System.out.println(strArray[0] == strArray[2]);  //false (다른 객체를 참조)
		System.out.println(strArray[0].equals(strArray[2]));   //true (문자열이 동일)
	}
}

 

 

 

 

 

9. 배열 복사

- 배열은 한번 생성하면 크기를 변경할 수 없기 때문에 더 많은 저장 공간이 필요하면

  보다 더 큰 배열을 새로 만들고 이전 배열로부터 항목 값들을 복사해야 한다.

 

- 배열 간의 항목 값들을 복사하려면 1) for문을 사용하거나 2) System.arraycopy( ) 메서드를 사용하면 된다.

 

- arraycopy( ) 함수 기본형

  : System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length) ;

 

[ 배열 복사 ]

 

public class ArrayCopyByForExample {
	public static void main(String[] args) {
		
		// for문을 이용한 배열 복사
		int[] oldIntArray = {1,2,3};
//		oldIntArray[3] = 4;  // ArrayIndexOutOfBoundsException 발생
		
		int[] newIntArray = new int[5];
		
		for (int i = 0; i < oldIntArray.length; i++) {
			newIntArray[i] = oldIntArray[i];
		}
		
		newIntArray[3] = 4;
		
		for (int i = 0; i < newIntArray.length; i++) {
			System.out.print(newIntArray[i] + " ");
		}
	}
}

[ for문을 이용한 배열 복사 ]

 

 

public class ArrayCopyExample {
	public static void main(String[] args) {
		String[] oldStrArray = { "java", "array", "copy" };
		String[] newStrArray = new String[5];

		// arraycopy() 사용하여 배열 복사
		System.arraycopy(oldStrArray, 0, newStrArray, 0, oldStrArray.length);

		for (int i = 0; i < newStrArray.length; i++) {
			System.out.print(newStrArray[i] + ", ");
		}
	}
}

[  System.arraycopy( ) 메서드 사용한 배열 복사 ]

 

 

 

 

 

10. 향상된 for문

- 기본형

  : for ( 타입 변수 : 배열 ) {

            실행문;

    }

[ 향상된 for문 예시 ]

 

[ 인덱스 이용하지 않고 바로 항목 요소 반복 ]

 

public class AdvancedForExample {
	public static void main(String[] args) {
		int[] scores = { 95, 71, 84, 93, 87 };
		
		int sum = 0;
		for (int score : scores) {
			sum = sum + score;
		}
		System.out.println("점수 총합 = " + sum);
		
		double avg = (double) sum / scores.length;
		System.out.println("점수 평균 = " + avg);

	} 
}

[ 향상된 for문 사용한 코드 예시 ]

 

 

 

 

---

 

[ 6 ] 열거 타입 (enumeration type)

- 열거타입 : 한정된 값만을 가지는 데이터 타입

   ex)

     - 요일 : 월, 화, 수, 목, 금, 토, 일 이라는 일곱 개의 값만 갖는다.

     - 계절 : 봄, 여름, 가을 ,겨울 이라는 네 개의 값만 갖는다.

 

 

 

1. 열거 타입 선언

- 파일 이름과 동일한 이름으로 선언한다. ( 첫 글자는 대문자 )

- 한정된 값인 열거 상수를 정의해준다.

- 열거 상수의 이름은 관례적으로 모두 대문자로 작성한다.

- 다른 단어가 결합된 이름일 경우 관례적으로 밑줄 ( _ ) 로 연결한다.

- 기본형

  : public enum 열거타입이름  { . . . }

 

public enum Week {
	MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}

 

 

2. 열거 타입 변수

- 열거 타입 변수 선언의 기본형

  : 열거타입 변수 ;

- 열거 상수 값 저장하는 것의 기본형

  : 열거타입 변수 = 열거타입.열거상수 ;

- 열거 타입 변수는 참조 타입이다.  --> 참조 타입이므로 null 값 저장이 가능하다.

- 열거 타입 Week의 경우, MONDAY 부터 SUNDAY까지의 열거 상수는 총 7개의 Week 객체로 생성된다.

   그리고 메서드 영역에 생성된 열거 상수가 해당 Week 객체를 각각 참조하게 된다.

 

 

 

 

 

3. 열거 객체의 메서드

- 메서드는 java.lang.Enum 클래스에 선언된 메서드인데, 열거 객체에서 사용할 수 있는 이유는

  모든 열거 타입은 컴파일 시에 Enum 클래스를 상속하게 되어 있기 때문이다.

- 열거 객체는 java.lang.Enum 클래스의 메서드 사용이 가능하다.

 

[ java.lang.Enum 클래스의 메서드 ]

 

 

 

import java.util.Calendar;

public class EnumWeekExample {
	public static void main(String[] args) {
		Week today = null;
		
		Calendar cal = Calendar.getInstance();
		int week = cal.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
		
		switch(week) {
			case 1:
				today = Week.SUNDAY; break;
			case 2:
				today = Week.MONDAY; break;
			case 3:
				today = Week.TUESDAY; break;
			case 4:
				today = Week.WEDNESDAY; break;
			case 5:
				today = Week.THURSDAY; break;
			case 6:
				today = Week.FRIDAY; break;				
			case 7:
				today = Week.SATURDAY; break;		
		}
		
		System.out.println("오늘 요일: "+ today);
		
		if(today == Week.SUNDAY) {
			System.out.println("일요일에는 축구를 합니다.");
		} else {
			System.out.println("열심히 자바 공부합니다.");
		}
	}
}

 

 

public class EnumMethodExample {
	public static void main(String[] args) {		
		//name() 메소드
		Week today = Week.SUNDAY;
		String name = today.name();
		System.out.println(name);
		
		//ordinal() 메소드
		int ordinal = today.ordinal();
		System.out.println(ordinal);

		//compareTo() 메소드
		Week day1 = Week.MONDAY;
		Week day2 = Week.WEDNESDAY;
		int result1 = day1.compareTo(day2);
		int result2 = day2.compareTo(day1);
		System.out.println(result1);
		System.out.println(result2);

		//valueOf() 메소드
		/*Week weekDay = Week.valueOf("SUNDAY");
		if(weekDay == Week.SATURDAY || weekDay == Week.SUNDAY) {
			System.out.println("주말 이군요");
		} else {
			System.out.println("평일 이군요");
		}*/
		
		if(args.length == 1) {
			String strDay = args[0];
			Week weekDay = Week.valueOf(strDay);
			if(weekDay == Week.SATURDAY || weekDay == Week.SUNDAY) {
				System.out.println("주말 이군요");
			} else {
				System.out.println("평일 이군요");
			}
		}
		
		//values() 메소드
		Week[] days = Week.values();
		for(Week day : days) {
			System.out.println(day);
		}
	}
}

[ Enum 클래스의 메서드들 예시 코드 ]