자바 패키지와 접근 제한자

프로젝트를 개발하다 보면 적게는 수십 개, 많게는 수백 개의 클래스를 작성해야한다. 클래스를 체계적으로 관리하지 않으면 클래스 간의 관계가 뒤엉켜서 복잡하고 난해한 프로그램이 되어 결국 유지 보수가 어려워진다. 자바에서는 클래스를 체계적으로 관리하기 위해 패키지를 사용한다.

 

패키지는 물리적인 형태는 파일 시스템의 폴더이다. 패키지는 단순히 파일 시스템의 폴더 기능만 하는 것이 아니라 클래스의 일부분으로, 클래스를 유일하게 만들어주는 식별자 역할을 한다. 클래스는 이름이 동일하더라도 패키지가 다르면 다른 클래스로 인식 된다. 클래스의 전체 이름은 '패키지 이름 + 클래스 이름' 인데 패키지가 상 • 하위로 구분되어 있다면 도트(.)를 사용해서 아래와 같이 표현한다.

상위패키지.하위패키지.클래스

 

패키지 선언

클래스를 작성할 때 해당 클래스가 어떤 패키지에 속할 것인지를 선언하는 것을 패키지 선언 이라고 한다. 아래는 클래스를 작성할 때 패키지를 선언하는 방법을 보여준다.

package 상위패키지.하위패키지;

public class ClassName(){
	...
}

 

예를 들어 Car 클래스가 com.mycompany 패키지에 속해야 한다면 아래와 같이 Car 클래스를 작성해야 한다.

package com.mycompany;

public class Car{
	...
}

 

패키지는 클래스의 일부이다. 그 이유는 클래스만 따로 복사해서 다른 곳으로 이동하면 클래스를 사용할 수 없기 때문이다. 예를 들어 Car 클래스가 com.mycompany 패키지에 소속되어 있기 때문에 com/mycompany 폴더에 Car.class를 저장하면 Car 클래스를 사용할 수 없다. 만약 클래스를 이동해야 한다면 패키지 전체를 이동시켜야 한다.

 

패키지 이름은 개발자가 임의대로 지어주면 되지만, 여기에도 지켜야할 몇 가지 규칙이 있다.

• 숫자로 시작해서는 안 되고, _(언더바), $(달러) 를 제외한 특수문자를 사용해서는 안 된다.
• java로 시작하는 패키지는 자바 표준 API에서만 사용하므로 사용해서는 안 된다.
• 모두 소문자로 적어주는 것이 관례이다.

 

패키지 이름의 중복 방지 방법

여러 개발 회사가 함께 참여하는 대규모 프로젝트나 다른 회사의 패키지를 이용해서 개발할 경우 패키지 이름이 중복될 가능성이 있다. 그래서 회사들 간에 패키지가 서로 중복되지 않도록 흔히 회사의 도메인 이름으로 패키지를 만든다. 도메인은 등록 기관에서 유일한 이름이 되도록 검증되었기 때문에 도메인 이름으로 패키지를 만든다면 다른 회사의 패키지와 중복되는 경우가 발생하지 않는다. 도메인 이름으로 패키지 이름을 만들 경우 , 도메인 이름의 역순으로 패키지 이름을 지어 주는데, 그 이유는 포괄적인 이름이 상위 패키지가 되도록 하기 위해서 이다. 그래고 마지막에는 프로젝트 이름을 붙여주는 것이 관례이다.

 

import 문

사용하고자 하는 클래스 또는 인터페이스가 다른 패키지에 소속되어 있다면, import 문으로 해당 패키지의 클래스 또는 인터페이스를 가져와 사용할 것임을 컴파일러에게 알려줘야 한다.

 

import 문을 작성하는 방식은 아래와 같다.

import 상위패키지.하위패키지.클래스이름;
import 상위패키지.하위패키지.*;

 

import문은 패키지 선언과 클래스 선언 사이에 작성한다. 만약 사용하고자 하는 클래스들이 동일한 패키지 소속이라면 개별 import문을 작성하는 것 보다는 *를 이용해서 해당 패키지에 소속된 클래스들을 사용할 것임을 알려주는 것도 좋은 방법이다. import 문은 개수에 제한이 없고 얼마든지 추가할 수 있다.

 

 

접근 제한자

접근 제한자는 말 그대로 접근을 제한하기 위해 사용된다. 여기서 접근이란 클래스 및 인터페이스 그리고 이들이 가지고 있는 멤버의 접근을 말한다.

 

어떤 경우에는 클래스와 인터페이스를 다른 패키지에서 사용하지 못하도록 막을 필요가 있다. 그리고 객체 생성을 막기 위해 생성자를 호출하지 못하게 하거나 필드나 메소드를 사용하지 못하도록 막아야 되는 경우도 있다. 이때 접근 제한자를 사용할 수 있다.

 

접근제한자는 public, protected, default, private와 같이 네 가지 종류가 있다.

• public 접근 제한자 : 단어 뜻 그대로 외부 클래스가 자유롭게 사용할 수 있도록 한다.
• protected 접근 제한자 : 같은 패키지 또는 자식 클래스에서 사용할 수 있도록 한다.
• private 접근 제한자 : 단어 뜻 그대로 개인적인 것이라 외부에서 사용될 수 없도록 한다.
• default 접근 제한자 : 같은 패키지에 소속된 클래스에서만 사용할 수 있도록 한다.

default 접근 제한자의 경우 아무것도 적지 않았을 때 default 접근 제한자가 자동으로 사용된다.

 

클래스의 접근 제한

클래스를 선언할 때 해당 클래스를 같은 패키지 내에서만 사용할 것인지, 아니면 다른 패키지에서도 사용할 수 있도록 할 것인지를 결정해야 한다. 아래와같이 작성하면 public, default 접근 제한을 가진다.

// default 접근 제한
class 클래스명 {
	...
}

// public 접근 제한
public class 클래스명{
	...
}

 

default 접근 제한

클래스를 선언할 때 public 을 생략 했다면 클래스는 자동으로 default 접근 제한을 가진다. 클래스가 default 접근 제한을 가지면 같은 패키지에서는 아무런 제한 없이 사용할 수 있지만 다른 패키지에서는 사용할 수 없다.

 

public 접근 제한

클래스를 선언할 때 public 접근 제한자를 붙였다면 클래스는 public 접근 제한을 가진다. 클래스가 public 접근 제한을 가지면, 같은 패키지 뿐만 아니라 다른 패키지에서도 아무런 제한 없이 사용할 수 있다. 클래스를 다른 개발자가 사용할 수 있도록 라이브러리 클래스로 개발한다면 반드시 public 접근 제한을 갖도록 해야 한다. 인터넷으로 배포되는 라이브러리 클래스도 모두 public 접근 제한을 가지고 있다.

 

 

생성자의 접근 제한

객체를 생성하기 위해서는 new 연산자로 생성자를 호출한다. 하지만 생성자를 어디에서나 호출 할 수 있는 것은 아니다. 생성자가 어떤 접근 제한을 갖느냐에 따라 호출 가능 여부가 달라진다.

 

생성자는 public, protected, default, private 접근 제한을 가진다.

 

클래스에 생성자를 선언하지 않으면 컴파일러에 의해 자동으로 기본 생성자가 추가 된다. 자동으로 생성되는 기본 생성자의 접근 제한은 클래스의 접근 제한 과 동일하다. 클래스가 default 접근 제한을 가지면 기본 생성자도 default 접근 제한을 가지고, 클래스가 public 접근 제한을 가지면 생성자도 public 접근 제한을 가진다.

 

 

필드와 메소드의 접근 제한

필드와 메소드를 선언할 때 해당 필드와 메소드를 클래스 내부에서만 사용할 것인지, 패키지 내에서만 사용할 것인지, 아니면 다른 패키지에서도 사용할 것인지를 결정해야 한다. 이것은 필드와 메소드가 어떤 접근 제한을 갖느냐에 따라 결정된다.

 

필드와 메소드는 아래와 같이 public, protected, default, private 접근 제한을 가진다.

// 필드 선언
[ public | protected | private ] [ static ] 타입 필드;

// 메소드 선언
[ public | protected | private ] [ static ] 리턴 타입 메소드(...){
	...
}

 

Getter 와 Setter

일반적으로 객체 지향 프로그래밍에서는 객체의 필드를 객체 외부에서 직접적으로 접근하는 것을 막는다. 그 이유는 외부에서 마음대로 변경할 경우 객체의 무결성(결점이 없는 성질)이 깨질 수 있기 때문이다. 예를 들어 자동차의 속력은 음수가 될 수 없는데, 외부에서 음수로 변경하면 객체의 무결성이 깨진다.

 

이러한 문제점을 해결하기 위해 객체 지향 프로그래밍에서는 메소드를 통해서 필드를 변경하는 방법을 선호한다. 필드는 외부에서 접근할 수 없도록 막고 메소드는 공개해서 외부에서 메소드를 통해 필드에 접근하도록 유도한다. 그 이유는 메소드는 매개값을 검증해서 유효한 값만 객체의 필드로 저장할 수 있기 때문이다. 이러한 역할을 하는 메소드가 Setter 이다.

 

예를 들어 자동차의 속도를 setSpeed() 메소드로 변경할 경우 아래와 같이 검증 코드를 작성할 수 있다.

public void setSpeed(double speed){
	if(speed < 0){
    	this.speed = 0;
        return;
    } else {
    	this.speed = speed;
    }
}

 

외부에서 객체의 데이터를 읽을 때도 메소드를 사용하는 것이 좋다. 왜냐하면 필드값을 직접 사용하면 부적절한 경우도 있기 때문이다. 이런 경우에는 메소드로 필드값을 가공한 다음 외부로 전달하면 된다. 이 때 사용하는 메소드가 Getter 이다.

 

예를 들어 자동차의 속도를 마일에서 km 단위로 환산해서 외부로 리턴해주는 getSpeed() 메소드를 아래와 같이 작성할 수 있다.

public double getSpeed(){
	double km = speed * 1.6;
    return km;
}

 

클래스를 선언할 때 가능하다면 필드를 private 로 선언해서 외부로부터 보호하고, 필드에 대한 Setter, Getter 메소드를 작성해서 필드값을 안전하게 변경/사용 하는 것이 좋다.