생성자는 new 연산자로 클래스로부터 객체를 생성할 때 호출되어 객체의 초기화를 담당한다.
객체 초기화란 필드를 초기화하거나 메소드를 호출해서 객체를 사용할 준비를 하는 것을 말한다. 생성자를 실행하지 않고는 클래스로부터 객체를 만들 수 없다. new 연산자에 의해 생성자가 성공적으로 실행되면 힙 영역에 객체가 생성되고 객체의 번지가 리턴된다. 리턴된 객체의 번지는 클래스 변수에 저장된다.
기본생성자
모든 클래스는 생성자가 반드시 존재하며, 생성자를 하나 이상 가질 수 있다. 우리가 클래스 내부에 생성자 선언을 생략했다면 컴파일러는 아래와 같이 중괄호 블록 내용이 비어있는 기본 생성자를 바이트 코드에 자동 추가한다.
[public] 클래스(){
}클래스가 public class 로 선언디면 기본 생성자에도 public이 붙지만, 클래스가 public 없이 class로만 선언되면 기본 생성자에도 public이 붙지 않는다.
예를 들어 Car 클래스를 설계할 때 생성자를 생략하면 기본 생성자가 아래와 같이 생성된다.
// 소스 파일(Car.java)
public class Car{
}// 바이트 코드 파일(Car.class)
public class Car{
public Car(){ // 자동 추가
}
}
그렇기 때문에 클래스에 생성자를 선언하지 않아도 알애ㅘ 같이 new 연산자 뒤에 기본 생성자를 호출해서 객체를 생성할 수 있다.
Car myCar = new Car();
그러나 클래스에 명시적으로 선언한 생성자가 1개라도 있으면 컴파일러는 기본 생성자를 추가하지 않는다. 명시적으로 생성자를 선언하는 이유는 객체의 다양한 값으로 초기화하기 위해서이다.
생성자 선언
기본 생성자 대신 생성자를 명시적으로 선언하려면 아래와 같은 형태로 작성하면 된다.
클래스(매개변수선언, ...){
// 객체의 초기화 코드
}생성자는 메소드와 비슷한 모양을 가지고 있으나, 리턴 타입이 없고 클래스 이름과 동일하다. 생성자 블록 내부에는 객체 초기화 코드가 작성되는데, 일반적으로 필드에 초기값을 저장하거나 메소드를 호출하여 객체 사용 전에 필요한 준비를 한다.
매개 변수 선언은 생략할 수도 있고 여러 개를 선언해도 된다. 매개 변수는 new 연산자로 생성자를 호출할 때 외부의 값을 생성자 블록 내부로 전달하는 역할을 한다.
예를 들어 Car 생성자를 호출할 때 3개의 매개값을 제공한다고 가정해보면 아래와 같다.
Car myCar = new Car("그랜저", "검정", 300);
2개의 매개값은 String 타입이고 마지막 매개값은 int 타입인 것을 볼 수 있다. 세 매개값을 생성자가 받기 위해서는 아래와 같이 매개 변수를 선언해야 한다.
public class Car{
// 생성자
public Car(String model, String color, int maxSpeed){
}
}
클래스에 생성자가 명시적으로 선언되어 있을 경우에는 반드시 선언된 생성자를 호출해서 객체를 생성해야 한다.
아래 예제 코드를 보면 Car 클래스에 생성자 선언이 있기 때문에 기본 생성자(Car())르 호출해서 객체를 생성할 수 없고 Car(String model, String color, int cc)를 호출해서 객체를 생성해야 한다.
// Car.java
public class Car{
public Car(String model, String color, int cc){
}
}// CarExample.java
public class CarExample{
pulbic static void main(String[] args){
Car myCar = new Car("그랜저", "검정", 3000);
//Car myCar = new Car(); <-- 기본 생성자를 호출할 수 없다.
}
}
필드 초기화
클래스로부터 객체가 생성될 때 필드는 기본 초기값으로 자동 설정 된다. 만약 다른 값으로 초기화를 하고 싶다면 두가지 방법이 있다. 하나는 필드를 선언할 때 초기값을 주는 방법이고, 또 다른 하나는 생성자에서 초기값을 주는 방법이다. 필드를 선언할 때 초기값을 주게되면 동일한 클래스로부터 생성되는 객체들은 모두 같은 값을 갖게 된다. 물론 객체 생성 후 초기값을 변경할 수 있지만, 객체 생성 시점에는 필드의 값이 모두 같다.
예를 들어 아래와 같이 Korean 클래스에 nation 필드를 선언하면서 "대한민국"으로 초기값을 준 경우, Korean 클래스로부터 k1과 k2 객체를 생성하면 k1과 k2 객체의 nation 필드에는 모두 "대한민국"이 저장되어 있다.
public class Korean{
String nation = "대한민국";
String name;
String ssn;
}Korean k1 = new Korean();
Korean k2 = new Korean();
하지만 객체 생성 시점에 외부에서 제공하는 다양한 값들로 초기화되어야 한다면 생성자에서 초기화를 해야 한다. 위 코드에서 name(이름)과 ssn(주민번호)필드값은 클래스를 작성할 때 초기값을 줄 수 없고 객체 생성 시점에서 다양한 값을 가져야 한다. 따라서 생성자의 매개값으로 이 값들을 받아야 한다.
public class Korean{
// 필드
String nation = "대한민국";
String name;
String ssn;
// 생성자
public Korean(String n, String s){
name = n;
ssn = s;
}
}
아래 코드에서 "홍길동", "이순신"은 매개 변수n 을 통해 전달되고 "010512-1234567", "970323-2345678"은 매개변수 s를 통해 전달된다. 이 값들은 각각 name 필드와 ssn 필드의 초기값으로 사용된다.
Korean k1 = new Korean("홍길동", "010512-1234567");
Korean k2 = new Korean("이순신", "970323-2345678");
Korean 생성자의 매개 변수 이름은 각각 n 과 s 를 사용했다. 매개 변수의 이름이 너무 짧으면 코드의 가독성이 좋지 않기 때문에 가능하면 초기화시킬 필드와 이름이 비슷하거나 동일한 이름을 사용하는 것이 좋다. 일반적으로 필드와 동일한 이름을 갖는 매개 변수를 사용한다.
그러나 이 경우 필드와 매개 변수의 이름이 동일하기 때문에 생성자 내부에서 해당 필드에 접근할 수 없다. 왜냐하면 동일한 이름의 매개 변수가 사용 우선순위가 높기 때문이다. 해결 방법은 필드 앞에 'this.' 를 붙이면 된다. this 는 객체 자신의 참조인데, 우리가 우리 자신을 '나' 라고 하듯이 객체가 객체 자신을 this 라고 한다. 'this.필드' 는 this 라는 참조 변수로 필드를 사용하는 것과 동일하다.
this 를 사용해서 Korean 생성자를 수정하면 아래와 같다.
public Korean(String name, String ssn){
this.name = name;
this.ssn = ssn;
}객체의 필드는 하나가 아니라 여러 개가 있고, 이 필드들을 모두 생성자에서 초기화 한다면 생성자의 매개 변수 수는 객체의 필드 수만큼 선언되어야 한다. 그러나 실제로는 중요한 몇 개의 필드만 매개 변수를 통해 초기화되고 나머지 필드들은 필드 선언 시에 초기화 하거나 생성자 내부에서 임의에 값 또는 계산된 값으로 초기화한다. 아니면 객체 생성 후에 필드값을 별도로 저장하기도 한다.
생성자 오버로딩
외부에서 제공되는 다양한 데이터들을 이용해서 객체를 초기화하려면 생성자도 다양화될 필요가 있다. Car 객체를 생성할 때 외부에서 제공되는 데이터가 없다면 기본 생성자로 Car 객체를 생성해야 하고, 외부에서 model 데이터가 제공되거나 model 과 color 가 제공될 경우에도 Car 객체를 생성할 수 있어야 한다. 생성자가 하나뿐이라면 이러한 요구 조건을 수용할 수 없다. 그래서 자바는 다양한 방법으로 객체를 생성할 수 있도록 생성자 오버로딩을 제공한다. 생성자 오버로딩이란 매개 변수를 달리하는 생성자를 여러 개 선언하는 것을 말한다.
public class 클래스{
클래스([타입 매개 변수, ...]){
...
}
클래스([타입 매개변수, ...]){
...
}
}
// [생성자 오버로딩]
// 매개 변수의 타입, 개수, 순서가 다르게 선언되어야 한다.
아래는 Car 클래스에서 생성자를 오버로딩한 예를 보여준다.
public class Car{
public Car(){
}
public Car(Stirng model){
...
}
public Car(String model, String color){
...
}
public Car(String model, String color, int maxSpeed){
...
}
}
생성자 오버로딩 시 주의할 점은 매개 변수의 타입과 갯수 그리고 선언된 순서가 똑같을 경우 매개 변수의 이름만 바꾸는 것이
생성자 오버로딩이 아니라는 점이다.
생성자가 오버로딩되어 있을 경우, new 연산자로 생성자를 호출할 때 제공되는 매개값의 타입과 수에 의해 호출될 생성자가 결정된다.
아래는 다양한 방법으로 Car 객체를 생성한다.
Car car1 = new Car();
Car car2 = new Car("그랜저");
Car car3 = new Car("그랜저", "검정");
Car car4 = new Car("그랜저", "흰색", 300);new Car()는 기본 생성자로 객체를 생성하고, new Car("그랜저")는 Car(String model) 생성자로 객체 생성을 한다.
이처럼 제공되는 매개 값의 타입과 갯수로 여러 개의 생성자를 사용할 수 있다.
다른 생성자 호출: this()
생성자 오버로딩이 많아질 수록 생성자 간의 중복된 코드가 발생할 수 있다. 매개 변수의 수만 달리하고 필드 초기화 내용이 비슷한 생성자에서 이러한 현상을 많이 볼 수 있다. 이 경우에는 필드 초기화 내용을 한 생성자에게 집중적으로 작성하고 나머지 생성자는 초기화의 내용을 가지고 있는 생성자를 호출하는 방법으로 개선 할 수 있다.
생성자에서 다른 생성자를 호출할 때에는 다음과 같이 this() 코드를 사용한다.
클래스([매개변수, ...]){
this(매개변수, ..., 값, ...); <-- 클래스의 다른 생성자 호출
실행문;
}
this()는 자신의 다른 생성자를 호출하는 코드로 반드시 생성자의 첫 줄에서만 허용된다. this()의 매개값은 호출되는 생성자의 매개 변수에 맞게 제공해야 한다. this() 다음에느 추가적인 실행문들이 올 수 있다. 이 말은 호출되는 생성자의 실행이 끝나면 원래 생성자로 돌아와서 다음 실행문을 진행한다는 뜻이다.
아래 코드는 생성자 오버로딩에서 생기는 중복 코드를 제거하는 코드이다.
// 중복 제거 이전 코드
public class Car{
//필드
String company = "현대자동차";
String model;
String color;
int maxSpeed;
// 생성자
public Car(){
}
public Car(String model){
this.model = model;
this.color = "은색";
this.maxSpeed = 300;
}
public Car(String model, String color){
this.model = model;
this.color = color;
this.maxSpeed = 300;
}
public Car(String model, String color, int maxSpeed){
this.model = model;
this.color = color;
this.maxSpeed = speed;
}
}앞의 코드를 보면 3개의 생성자 내용이 비슷하므로 앞에 2개의 생성자에서 this() 를 사용해서
마지막 생성자인 Car(String model, String color, int maxSpeed)를 호출하도록 수정하면 중복코드를 최소화 할 수 있다.
// 중복 제거 이후 코드
public class Car{
// 필드
String company = "현대자동차";
String model;
String color;
int maxSpeed;
//생성자
public Car(){
}
public Car(Stirng model){
this(model, "은색", 300);
}
public Car(String model, Stirng color){
this(model, color, 300);
}
public Car(String model, String color, int maxSpeed){
// 공통 실행 코드
this.model = model;
this.color = color;
this.maxSpeed = maxSpeed;
}
}