객체지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)은 소프트웨어 개발 패러다임 중 하나로, 데이터를 객체로 묶어 설계하는 방법론입니다.
1. 등장배경
객체지향 프로그래밍은 1970년대 초에 절차적 프로그래밍의 한계를 보완하기 위해 등장했습니다. 복잡한 소프트웨어 시스템에서 모듈화를 강조하며, 데이터와 이를 처리하는 메서드를 하나로 묶어 재사용성과 유지보수성을 높이는 데 중점을 둡니다.
절차적 프로그래밍의 한계
- 코드 중복 문제
- 함수와 데이터의 분리로 인해 유지보수 어려움
- 프로그램이 커질수록 복잡도가 증가
OOP는 이러한 문제를 해결하기 위해 캡슐화, 상속성, 다형성이라는 세 가지 주요 특징을 기반으로 개발되었습니다.
2. 객체지향의 특징
2.1 캡슐화 (Encapsulation)
캡슐화는 데이터와 메서드를 하나의 클래스 내부에 숨기고, 외부에서 접근할 수 있는 인터페이스만 제공하는 것을 의미합니다. 이를 통해 데이터 무결성을 유지하고, 객체 간 상호작용을 명확히 할 수 있습니다.
public class Person {
private String name; // 필드
private int age;
// 접근자 (Getter)
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
// 설정자 (Setter)
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setAge(int age) {
if (age > 0) {
this.age = age;
}
}
}
캡슐화의 장점
- 데이터를 보호하고 무결성을 유지
- 코드의 변경이 외부에 영향을 덜 미침
- 클라이언트 측에선 내부 로직을 알 필요가 없음
2.2 상속성 (Inheritance)
상속은 기존 클래스의 속성과 메서드를 새로운 클래스에서 재사용하거나 확장할 수 있도록 지원하는 기능입니다. 이를 통해 코드의 재사용성을 극대화할 수 있습니다.
class Animal {
void sound() {
System.out.println("소리를 냅니다.");
}
}
class Dog extends Animal { // class 자식클래스 extends 부모클래스
@Override
void sound() {
System.out.println("멍멍!");
}
}
상속성의 장점
- 코드 재사용성 증대
- 계층적 설계를 통해 구조적인 코드를 작성 가능
- 상속 받은 클래스를 바탕으로 유연하고 확장성 있는 로직 구현
2.3 다형성 (Polymorphism)
다형성은 동일한 메서드나 연산이 다양한 데이터 타입에서 동작할 수 있는 능력을 의미합니다. 이를 통해 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있습니다.
오버로딩 vs 오버라이딩
- 오버로딩: 같은 이름의 메서드를 매개변수의 타입, 개수, 선언된 순서에 따라 여러 개 정의하는 것
class MathUtils {
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
double add(double a, double b) {
return a + b;
}
}
- 오버라이딩: 상위 클래스에서 정의된 메서드를 하위 클래스에서 재정의하는 것
class Parent {
void greet() {
System.out.println("안녕하세요!");
}
}
class Child extends Parent {
@Override
void greet() {
System.out.println("안녕하세요!, 반갑습니다~");
}
}
3. 클래스의 구성 요소
3.1 필드 (Field)와 메서드 (Method)
- 필드: 클래스가 가지는 데이터 (속성)
- 메서드: 클래스가 수행하는 동작 (행위)
public class Car {
String model; // 필드
void drive() { // 메서드
System.out.println(model + "가 달립니다.");
}
}
3.2 생성자 (Constructor)
- 생성자는 객체 생성 시 호출되는 특별한 메서드로, 클래스 이름과 동일해야 하며 반환 타입이 없습니다.
public class Car {
String model;
// 생성자
public Car(String model) {
this.model = model;
}
}
3.3 한 클래스 파일 당 하나의 클래스
Java는 한 클래스 파일 당 하나의 public 클래스를 가지는 것을 권장합니다. 이를 통해 코드의 명확성을 높이고 파일 관리를 용이하게 합니다.
정리
객체지향 프로그래밍은 현대 소프트웨어 설계의 핵심 철학으로, 캡슐화, 상속성, 다형성이라는 특징을 통해 모듈화와 코드 재사용성을 극대화합니다. 이를 제대로 이해하고 활용하면 더 간결하고 유지보수하기 쉬운 코드를 작성할 수 있습니다. 개발자는 객체지향의 원칙을 이해하고, 이를 실제 프로젝트에 어떻게 응용할지 고민해야 합니다.