[Java] 당신만 모르는 생성자가 필요한 진짜 이유

객체를 생성하는 시점에 어떤 작업을 하고 싶다면 생성자(Construct)를 이용하면 됩니다.

생성자를 알아보기 전에 먼저 생성자가 왜 필요한지 코드로 알아보겠습니다.

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade;
}

 public static void main(String[] args) {

        MemberInit member1 = new MemberInit();
        member1.name = "user1";
        member1.age = 15;
        member1.grade = 90;

        MemberInit member2 = new MemberInit();
        member2.name = "user2";
        member2.age = 16;
        member2.grade = 80;

        MemberInit[] members = {member1, member2};

        for (MemberInit member : members) {
            System.out.println("이름: " + member.name + ", 나이: " + member.age + ", 성적: " + member.grade);
        }
    }
}

 

실행 결과

이름: user1, 나이: 15, 성적: 90
이름: user2, 나이: 16, 성적: 80

 

회원 객체를 생성하고 나면 name, age, grade 같은 변수에 초기값을 설정합니다.

아마도 회원 객체를 제대로 사용하기 위해서는 객체를 생성하자 마자 이런 초기값을 설정해야 할 것입니다.

이 코드에는 회원의 초기값을 설정하는 부분이 계속 반복됩니다. 메서드를 사용해서 반복을 제거해보겠습니다.

public class MethodInitMain2 {

    public static void main(String[] args) {
        MemberInit member1 = new MemberInit();
        initMember(member1,"user1", 15, 90);
        MemberInit member2 = new MemberInit();
        initMember(member2,"user2", 16, 80);
        
        MemberInit[] members = {member1, member2};

        for (MemberInit member : members) {
            System.out.println("이름: " + member.name + ", 나이: " + member.age + ", 성적: " + member.grade);
        }
    }
    static void initMember(MemberInit member, String name, int age, int grade) {
        member.name = name;
        member.age = age;
        member.grade = grade;
    }
}

 

initMember( ) 메서드를 사용해서 반복을 제거했습니다. 그런데 이 메서드는 대부분 Member 객체의 멤버 변수를 사용합니다. 저희는 앞에서 객체 지향 프로그래밍을 배웠고, 이런 경우 속성과 기능을 한 곳에 두는 것이 더 나은 방법입니다.

쉽게 얘기해서 Member가 자기 자신의 데이터를 변경하는 기능(메서드)을 제공하는 것이 좋습니다.

this

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade;

    void initMember(String name, int age, int grade) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

public class MethodInitMain3 {

    public static void main(String[] args) {

        MemberInit member1 = new MemberInit();
        member1.initMember("user1", 15, 90);
        MemberInit member2 = new MemberInit();
        member2.initMember("user2", 16, 80);

        MemberInit[] members = {member1, member2};

        for (MemberInit member : members) {
            System.out.println("이름: " + member.name + ", 나이: " + member.age + ", 성적: " + member.grade);
        }
    }
}

 

initMember( ) 는 Member에 초기값 설정 기능을 제공하는 메서드입니다.

다음과 같이 메서드를 호출하면 객체의 맴버 변수에 인자로 넘어온 값을 채우게 됩니다.

member1.initMember("user1", 15, 90)

 

initMember(String name...) 의 코드를 보면 메서드의 매개변수에 정의한 String name과 Member의 멤버 변수의 이름이

String name으로 둘다 똑같습니다. 나머지 변수 이름도 name, age, grade로 모두 같습니다.

 

그렇다면 멤버 변수와 메서드의 매개변수의 이름이 같으면 둘을 어떻게 구분해야 할까요?

• 이 경우 멤버 변수보다 매개변수가 코드 블럭의 더 안쪽에 있기 때문에 매개변수가 우선순위(변수 이름의 우선권)를 가집니다. 따라서 initMember(String name, ...) 메서드 안에서 name 이라고 적으면 매개변수에 접근하게 된다.
• 멤버 변수에 접근하려면 앞에 this. 이라고 해주면 된다. 여기서 this는 인스턴스 자신의 참조값을 가르킨다.

진행 과정

this.name = name; // 1. 오른쪽의 name은 매개변수에 접근
this.name = "user1"; // 2. name 매개변수의 값 사용
x001.name = "user1"; // 3. this. 은 인스턴스 자신의 참조값을 뜻함, 따라서 인스턴스의 멤버 변수에 접근

 

this 제거

 

만약 이 예제에서 this 를 제거하면 어떻게 될까?

다음과 같이 수정하면 name 은 둘다 매개변수를 뜻하게 됩니다. 따라서 멤버변수의 값이 변경되지 않습니다.

 

정리

• 매개변수의 이름과 멤버 변수의 이름이 같은 경우 this를 사용해서 둘을 명확하게 구분해야 한다.
• this는 인스턴스 자신을 가리킨다.

this 생략

this는 생략할 수 있습니다. 이 경우 변수를 찾을 때 가까운 지역변수(매개변수도 지역변수다)를 먼저 찾고 없으면

그 다음으로 멤버 변수를 찾습니다. 멤버 변수도 없으면 오류가 발생하게 됩니다.

 

다음 코드는 필드 이름과 매개변수의 이름이 서로 다른 경우입니다.

public class MemberThis {
    String nameField;
    void initMember(String nameParameter) { 
        nameField = nameParameter;
    }
}

 

예를 들어서 nameField는 앞에 this가 없어도 멤버 변수에 접근합니다.

• nameField는 먼저 지역변수(매개변수)에서 같은 이름이 있는지 찾는다. 이 경우 없으므로 멤버 변수에서 찾는다.
• nameParameter는 먼저 지역변수(매개변수)에서 같은 이름이 있는지 찾는다. 이 경우 매개변수가 있으므로 매개변수를 사용한다.

※ 항상 매개변수에서 부터 찾는다는 점!

 

this와 코딩 스타일

다음과 같이 멤버 변수에 접근하는 경우에 항상 this 를 사용하는 코딩 스타일도 있습니다.

public class MemberThis {
    String nameField;
    void initMember(String nameParameter) { 
        this.nameField = nameParameter;
    }
}

 

this.nameField를 보면 this를 생략할 수도 있지만, 생략하지 않고 사용해도 됩니다.

이렇게 this를 사용하면 이 코드가 멤버 변수를 사용한다는 것을 눈으로 쉽게 확인할 수 있습니다.

 

생성자

프로그래밍을 하다보면 객체를 생성하고 이후에 바로 초기값을 할당해야 하는 경우가 많습니다.

따라서 앞서 initMember(...)와 같은 메서드를 매번 만들어야 합니다.

그런데 대부분의 객체 지향 언어는 객체를 생성하자마자 즉시 필요한 기능을 좀 더 편리하게 수행할 수 있도록 생성자라는

기능을 제공합니다. 생성자를 사용하면 객체를 생성하는 시점에 즉시 필요한 기능을 수행할 수 있습니다.

생성자는 앞서 살펴본 initMember(...) 와 같이 메서드와 유사하지만 몇가지 다른 특징이 있습니다.

 

기존 코드를 유지하고, MemberConstruct 라는 새로운 클래스를 만들겠습니다.

public class MemberConstruct {
    String name;
    int age; 
    int grade; 

    MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name= " + name + ", age= " + age + ", grade= " +grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

생성자

 MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name= " + name + ", age= " + age + ", grade= " +grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

생성자는 메서드와 비슷하지만 다음과 같은 차이가 있습니다.

• 생성자의 이름은 클래스 이름과 같아야 한다. 따라서 첫 글자도 대문자로 시작한다.
• 생성자는 반환 타입이 없다. 비워두어야 한다.
• 나머지는 메서드와 같다.

public class ConstructMain1 {

    public static void main(String[] args) {

        MemberConstruct member1 = new MemberConstruct("user1", 15, 90);
        MemberConstruct member2 = new MemberConstruct("user2", 16, 80);

        MemberConstruct[] members = {member1, member2};

        for (MemberConstruct member : members) {
            System.out.println("이름: " + member.name + ", 나이: " + member.age + ", 성적: " + member.grade);
        }
    }
}

 

실행 결과

생성자 호출 name= user1, age= 15, grade= 90
생성자 호출 name= user2, age= 16, grade= 80
이름: user1, 나이: 15, 성적: 90
이름: user2, 나이: 16, 성적: 80

 

생성자 호출

 

생성자는 인스턴스를 생성하고 나서 즉시 호출됩니다. 생성자를 호출하는 방법은 다음 코드와 같이

new 명령어 다음에 생성자 이름과 매개변수에 맞추어 인수를 전달하면 됩니다.

new 생성자이름(생성자에 맞는 인수 목록)
new 클래스이름(생성자에 맞는 인수 목록)

 

생성자 이름이 클래스 이름이기 때문에 둘다 맞는 표현입니다.

 

new MemberConstruct("user1", 15, 90)

 

인스턴스를 생성하고 즉시 해당 생성자를 호출합니다. 여기서는 Member 인스턴스를 생성하고 바로

MemberConstruct(String name, int age, int grade) 생성자를 호출합니다.

 

참고로 new 키워드를 사용해서 객체를 생성할 때 마지막에 괄호( )도 포함해야 하는 이유가 바로 생성자 때문입니다.

객체를 생성하면서 동시에 생성자를 호출한다는 의미를 포함합니다.

 

생성자 장점

중복 호출 제거

 

생정자가 없던 시절에는 생성 직후에 어떤 작업을 수행하기 위해 다음과 같이 메서드를 직접 한번 더 호출해야 했습니다.

생성자 덕분에 객체를 생성하면서 동시에 생성 직후에 필요한 작업을 한번에 처리할 수 있게 되었습니다.

// 생성자 등장 전
MemberInit member = new MemberInit();
member.initMember("user1", 15, 90);

// 생성자 등장 후
MemberConstruct member = new Construct("user1", 15, 90);

 

제약 - 생성자 호출 필수

생성자 등장 전의 코드를 보면 initMember(...)를 실수로 호출하지 않으면 어떻게 될까요?

이 메서드를 실수로 호출하지 않아도 프로그램은 작동합니다. 하지만 회원의 이름과 나이, 성적 데이터가 없는 상태로

프로그램이 동작하게 될 것입니다. 만약에 이 값들을 필수로 반드시 입력해야 한다면,

시스템에 큰 문제가 발생할 수 있습니다. 결국 아무 정보가 없는 유령 회원이 시스템 내부에 등장하게 됩니다.

 

생성자의 진짜 장점은 객체를 생성할 때 직접 정의한 생성자가 있다면 직접 정의한 생성자를 반드시 호출해야 한다는 점입니다. 참고로 생성자를 메서드 오버로딩 처럼 여러개 정의할 수 있는데, 이 경우에는 하나만 호출하면 됩니다.

 

MemberConstruct 클래스의 경우 다음 생성자를 직접 정의했기 때문에 직접 정의한 생성자를 반드시 호출해야 합니다.

MemberConstruct(String name, int age, int grade) {...}

 

다음과 같이 직접 정의한 생성자를 호출하지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다.

MemberConstruct member3 = new MemberConstruct(); // 컴파일 오류 발생
member3.name = "user3";
member3.age = 17;
member3.grade = 70;

 

생성자 덕분에 회원의 이름, 나이, 성적은 항상 필수로 입력하게 됩니다.

따라서 아무 정보가 없는 유령회원이 시스템 내부에 등장할 가능성을 원천 차단합니다!

 

생성자를 사용하면 필수값 입력을 보장할 수 있다!

 

기본생성자

생각해보면 생성자를 만들지 않았는데, 생성자를 호출한 경험이 있습니다.

public class MemberInit {
    String name; 
    int age;
    int grade;
}

 public static void main(String[] args) {

        MemberInit member1 = new MemberInit();
        . . .
 }

 

여기서 new MemberInit( ) 이 부분은 분명히 매개변수가 없는데, 다음과 같은 생성자가 필요할 것입니다.

public class MemberInit {
    String name;
    int age;
    int grade; 

    MemberInit() { // 생성자 필요
  	
    }
}

 

기본 생성자

• 매개변수가 없는 생성자를 기본 생성자라고 한다.
• 클래스에 생성자가 하나도 없으면 자바 컴파일러는 매개변수가 없고, 작동하는 코드가  없는 기본 생성자를 자동으로 만들어준다.
• 생성자가 하나라도 있으면 자바는 기본 생성자를 만들지 않는다.

MemberInit 클래스의 경우 생성자를 만들지 않았으므로 자바가 자동으로 기본 생성자를 만들어준 것입니다.

public class MemberDefault {
    String name;
    // 기본 생성자
    MemberDefault() {
     
    }
}

 

참고: 자바가 자동으로 생성해주는 기본 생성자는 클래스와 같은 접근 제어자를 가진다.

 

다음과 같이 기본생성자를 직접 정의해도 됩니다.

public class MemberDefault {
    String name;
    MemberDefault() {
        System.out.println("생성자 호출");
    }
}

public class MemberDefaultMain {

    public static void main(String[] args) {

        MemberDefault memberDefault = new MemberDefault();

    }
}

 

기본 생성자를 왜 자동으로 만들어줄까?

 

만약 자바에서 기본 생성자를 만들어주지 않는다면 생성자 기능이 필요하지 않는 경우에도 모든 클래스에 개발자가 직접 기본 생성자를 정의해야 합니다. 생성자 기능을 사용하지 않는 경우도 많기 때문에 이런 편의 기능을 제공합니다.

 

정리

• 생성자는 반드시 호출되어야 한다.
• 생성자가 없으면 기본 생성자가 제공된다.
• 생성자가 하나라도 있으면 기본 생성자가 제공되지 않는다. 이 경우 개발자가 정의한 생성자를 직접 호출해야 한다.

 

생성자 오버로딩과 this( )

생성자도 메서드 오버로딩처럼 매개변수만 다르게 해서 여러 생성자를 제공할 수 있습니다.

public class MemberConstruct {
    String name; 
    int age;
    int grade; 

    MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name= " + name + ", age= " + age + ", grade= " +grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
    
    //추가
    MemberConstruct(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = 0;
    }
}

 

기존 MemberConstruct 에 생성자를 하나 추가하여서 생성자가 2개가 되었습니다.

MemberConstruct(String name, int age)
MemberConstruct(String name, int age, int grade)

 

새로 추가한 생성자에는 grade 를 받지 않습니다. 대신에 0 으로 고정해두었습니다.

public class ConstructMain2 {

    public static void main(String[] args) {

        MemberConstruct member1 = new MemberConstruct("user1", 15, 90);
        MemberConstruct member2 = new MemberConstruct("user2", 16);

        MemberConstruct[] members = {member1, member2};

        for (MemberConstruct member : members) {
            System.out.println("이름: " + member.name + ", 나이: " + member.age + ", 성적: " + member.grade);
        }
    }
}

 

실행 결과

생성자 호출 name= user1, age= 15, grade= 90
이름: user1, 나이: 15, 성적: 90
이름: user2, 나이: 16, 성적: 0

 

생성자를 오버로딩 한 덕분에 성적 입력이 꼭 필요한 경우에는 grade 가 있는 생성자를 호출하면 되고,

그렇지 않은 경우에는 grade 가 없는 생성자를 호출하면 됩니다.

grade 가 없는 생성자를 호출하면 성적은 0 점이 됩니다.

 

this( )

두 생성자를 비교해 보면 코드가 중복 되는 부분이 있습니다.

MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name= " + name + ", age= " + age + ", grade= " +grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
    
MemberConstruct(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = 0;
    }

 

바로 이 부분입니다.

this.name = name;
this.age = age;

 

이때 this( ) 라는 기능을 사용하면 생성자 내부에서 자신의 생성자를 호출할 수 있습니다.

참고로 this 는 인스턴스 자신의 참조값을 가르킵니다.

public class MemberConstruct {
    String name; 
    int age; 
    int grade; 


   
    MemberConstruct(String name, int age) {
        this(name, age, 0); // 변경
    }
    
    MemberConstruct(String name, int age, int grade) {
        System.out.println("생성자 호출 name= " + name + ", age= " + age + ", grade= " +grade);
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.grade = grade;
    }
}

 

이 코드는 첫번째 생성자 내부에서 두번째 생성자를 호출한다.

MemberConstruct(String name, int age) -> MemberConstruct(String name, int age, int grade)

  

this( )를 사용하면 생성자 내부에서 다른 생성자를 호출할 수 있습니다.

이 부분을 잘 활용하면 지금과 같이 중복을 제거할 수 있겠죠?

 

this( ) 규칙

• this( )는 생성자 코드의 첫줄에만 작성할 수 있다.

 

다음은 규칙 위반입니다. 이 경우 컴파일 오류가 발생합니다.

this( ) 가 생성자의 첫줄에 사용되지 않은 경우

public MemberConstruct(String name, int age) {
    System.out.println("go")
    this(name, age, 50);
}