[Java] 캡슐화

⭐ 캡슐화

 

정의

• 관련이 있는 필드와 메소드를 하나로 묶고 외부에서 쉽게 접근하지 못하도록 구현하는 방법
• 객체의 필드에 직접적인 접근을 막고 외부에서 내부의 정보를 변경하지 못하도록 함 private 필드
• 객체가 제공하는 메소드를 통해서만 접근 가능 public 메소드
•  

 장점

• 객체 모듈화 가능
• 코드 이식성 좋아짐

public class EncapsulationExample {
    private String name;
    private int age;
    private String registrationNumber;

    public EncapsulationExample() {}

    public EncapsulationExample(String name, int age, String registrationNumber) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.registrationNumber = registrationNumber;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        if (name == null || name.equals("")) return;
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age < 0 || age > 100) return;
        this.age = age;
    }

    public String getRegistrationNumber() {
        return registrationNumber;
    }

    public void setRegistrationNumber(String registrationNumber) {
        if (registrationNumber == null || registrationNumber.equals("")) return;
        final String REGSTRATION_REGEX = "^\\d{2}(0[1-9]|1[0-2])(0[1-9]|[12][0-9]|[3][01])\\-[1-4][0-9]{6}$";
        if (!registrationNumber.matches(REGSTRATION_REGEX)) return;

        this.registrationNumber = registrationNumber;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "NoEncapsulationExample{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", registrationNumber='" + registrationNumber + '\'' +
                '}';
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        NoEncapsulationExample noEncapsulationExample = new NoEncapsulationExample("bab", 30, "910308-1234567");
        System.out.println(noEncapsulationExample);

        noEncapsulationExample.age = -10000; // 외부에서 직접 접근해 데이터를 이상하게 수정할 수 있음
        noEncapsulationExample.name = null; // 외부에서 직접 접근해 데이터를 이상하게 수정할 수 있음
        noEncapsulationExample.registrationNumber = "121234-9234567";
        System.out.println(noEncapsulationExample);
        System.out.println();

        ///////////////////////////////////////////////////
        EncapsulationExample encapsulationExample = new EncapsulationExample("bab", 30, "910308-1234567");
        System.out.println(encapsulationExample);

        encapsulationExample.setAge(-10000);
        encapsulationExample.setName(null);
        encapsulationExample.setRegistrationNumber("121234-9234567");
        System.out.println(encapsulationExample);

    }
}

 

구현 방법

• 접근제어자

접근 제어자 같은 클래스 멤버 같은 패키지 멤버 자식 클래스 멤버 그 외

public	⭕️	⭕️	⭕️	⭕️
protected	⭕️	⭕️	⭕️	❌
default	⭕️	⭕️	❌	❌
private	⭕️	❌	❌	❌

 

• private - 클래스 내부 세부 구현하기 위해 사용
• public - private 필드과 프로그램 사이 인터페이스 역할
• default - 접근 제어 기본값
• protectedpublic > protected > default > private

 

setter/getter

 

• 객체 접근하는데 필드는 숨기고 메소드를 통해서만 접근 가능하게 함
• 메소드 내부에서는 정보손상이나 유효하지 않은 데이터를 막는 로직을 구현할 수 있음
  • if 또는 regex을 통해
• 메소드를 한번 거쳐서 유효한 데이터만 필드에 등록될 수 있도록 함

 

---

 

⭐정적 필드와 메소드

 

• 의미
  • static
  • 클래스에 고정된 멤버 → 클래스 멤버
  • 클래스 로딩시 같이 로딩되어 메모리 공통영역에 존재하기 때문에 객체 생성 필요 없음
  • 클래스 로더가 바이트코드로 로딩해서 메소드 메모리 영역에 적재함
  • 객체마다 가지고 있어야 할 데이터면 인스턴스 필드로 선언
  • 객체마다 가지고 있을 필요없는 공용 데이터라면 정적 필드로 선언
• 메모리

 

• 선언 방법

public class 클래스이름 {
    // 정적 필드
    접근제어자 static 타입필드 = 초기값;

    // 정적 메소드
    접근제어자 static 반환형 메소드 (매개변수, ...) { ... }
}

 

• 사용 예시 1️⃣
  • 테슬라에서 만든 자동차 클래스를 설계한다고 가정
  • 해당 자동차 클래스에서 생성된 객체는 모두 브랜드이름을 저장하는 필드가 테슬라를 가짐 static
  • 브랜드이름은 변경될 수 없음 final

import java.util.Arrays;
import java.util.Objects;

    public class Car { // 테슬라 자동차만 만드는 공장
        private String ID;
        private String modelName;
        private String color;
        private String[] options;

        private static final String BRAND = "TESLA"; // 정적 필드

        public Car() {}

        public Car(String ID, String modelName, String color, String[] options) {
            this.ID = ID;
            this.modelName = modelName;
            this.color = color;
            this.options = options;
        }

        public String getID() {
            return ID;
        }

        public void setID(String ID) {
            this.ID = ID;
        }

        public String getModelName() {
            return modelName;
        }

        public void setModelName(String modelName) {
            this.modelName = modelName;
        }

        public String getColor() {
            return color;
        }

        public void setColor(String color) {
            this.color = color;
        }

        public String[] getOptions() {
            return options;
        }

        public void setOptions(String[] options) {
            this.options = options;
        }


        public static String getBrandName() {  // 정적 메소드
            return Car.BRAND;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Car{" +
                    "ID='" + ID + '\'' +
                    ", modelName='" + modelName + '\'' +
                    ", color='" + color + '\'' +
                    ", options=" + Arrays.toString(options) +
                    '}';
        }
    }

 

정적 블록

 

• 목적
  • 정적 필드의 복잡한 초기화를 위함
• 실행순서
  • 클래스가 메모리로 로딩될 때 선언된 순서대로 실행
• 구조

// 정적 필드 초기화를 위해 계산이 필요한 경우
// 정적 블록 (static block) 사용
    public class Television {
        private static final String BRAND;
        private static final String MODEL;
        private static final String INFO;
        private static int numOfTelevision = 0;

        static {
            BRAND = "SUMSUNG";
            MODEL = "QLED";
            INFO = BRAND + "-" + MODEL;
        }
    }

• 특징
  • 객체가 없이도 실행될 수 있기 때문에 this 키워드 사용 불가능