[Java 응용] 3. 인스턴스 기본 조작

📘 응용 3장 인스턴스의 기본 조작

Object 클래스의 기본 기능

💡

- 모든 클래스는 Object 클래스의 메서드를 가지고 있다. (모든 클래스의 신) - Object 타입 변수에는 모든 인스턴스를 대입할 수 있다.

Object 클래스의 대표 메서드

• toString() : 문자열 표현을 얻음

• equals() : 비교

• hashCode() : 해시 값을 얻음

toString()

💡

객체를 표현해주는 방법을 리턴 해주는 메서드

• 오버라이드 하여 원하는 결과를 얻도록 수정할 수 있다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Hero hero = new Hero();
        Hero hero2 = new Hero();
        System.out.println(hero);
        System.out.println(hero2);
    }
}

• 객체를 출력해보면, HashCode로서 표현된다.

• 해시코드는 C언어에서 해시 알고리즘을 통해 생성되어 각 객체에 부여된다.

toString() 메서드 오버라이딩

public class Hero {
    // field variable, global variable, member variable, property
    String name;
    int hp;
    
    
    @Override
    public String toString() {
        return "Hero [name=" + name + ", hp=" + hp + "]";
    }

}

• toString()을 오버라이딩 하면, 지정했던 원하는 결과 값이 출력된다.

equals()

• equals(): equals() 메서드 내에서 정의한 규칙에 의한 비교

• == : 참조의 비교

💡

equals() 메서드도 오버라이드하여 나만의 규칙을 정의할 수 있다.

💡

주로 hashCode()와 equals() 함께 오버라이드 하여 사용한다.

equals()를 오버라이드 하지 않은 객체의 취급

퀴즈)

public class Hero {
    public String name;
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Hero> list = new ArrayList<>(); //List는 인터페이스, ArrayList는 클래스 (다형성)
        
        Hero hero = new Hero(); //(1)
        hero.name = "홍길동";
        list.add(hero);
        System.out.println(list.size());
        
        hero = new Hero(); // (2) 새로운 인스턴스 생성
        hero.name = "홍길동"; // 위 새로운 인스턴스의 이름 속성을 정의
        list.remove(hero); // 새로운 인스턴스는 리스트에 존재하지 않음. 따라서 지워지지 않는다.
        System.out.println(list.size());
    }
}

💡

출력 값 : 1 1

💡

- 처음 hero 객체 홍길동1을 리스트에 넣는다. - 두번째 hero 객체 홍길동2는 새로운 인스턴스이므로, 해당 hero는 리스트에 존재하지 않는다. → 코드 혼동의 여지가 있다!

equals() 재정의 후 결과

import java.util.Objects;

public class Hero {
    // field variable, global variable, member variable, property
    String name;
    int hp;

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(hp, name);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Hero other = (Hero) obj;
        return hp == other.hp && Objects.equals(name, other.name);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Hero [name=" + name + ", hp=" + hp + "]";
    }
}

💡

→ equals() 재정의를 통해 이름이 같을 경우 같은 것으로 보도록 설정할 수 있다! (reference 기반으로 동작하는 것을, equals() 재정의를 통해 value 기반으로 비교할 수 있도록 정의할 수 있는 것이다!)

HashSet에서 remove()

퀴즈)

💡

출력 값: 1 1

💡

equals()만 있을 경우에는 지워지지 않는다. → hashSet()은 hash 값을 기반으로 동작하고, 내부 값이 다르므로 지워지지 않는다. 따라서 equals()와 hashCode() 메소드까지 재정의 해야 한다.

HashSet에서 remove()

퀴즈)

HashSet의 동작 원리

💡

hashSet, hashMap이 빠른 이유 : 내부 hash 값만 비교하면 되므로 속도가 빠르다

hashCode()의 오버라이드

💡

따라서, 추후 hashCode(), equals()를 학번 등의 key값을 기반으로 비교하도록 활용할 수 있다.

인스턴스의 순서 결정

오름차순 정렬

💡

컬렉션 내부 정렬 : Collections.sort()

💡

직접 정의한 클래스는 Collections.sort() 정렬이 안된다. 제약사항 ) 정렬 대상은 반드시 Comparable 인터페이스를 구현해야 한다!

• Collections 내부 구현 사항

💡

public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) Comparable 인터페이스를 상속받은 타입만 정렬할 수 있다.

Comparable 인터페이스 구현

Comparable 인터페이스의 구현은 내부 compareTo(T o) 메서드를 재정의(오버라이드)해야 한다.

Comparable (Java Platform SE 8 )

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Comparable.html

@Override
    public int compareTo(Hero o) {
        return this.name.compareTo(o.name); // 미리 String에 구현된 compareTo()를 이용
    }

💡

Hero 클래스의 String으로 정의된 name (이름순 정렬)을 구현 미리 String 클래스는 compareTo() 메소드가 정의되어 있으므로, 이를 활용하여 구현했다.

@Override
    public int compareTo(Hero o) {
        if (this.hp < o.hp) {
            return -1;
        }
        if (this.hp > o.hp) {
            return 1;
        }
        return 0;
    }

💡

Hero 클래스의 int형은 위와 같이 정의해 정렬을 구현할 수 있다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Hero> hero = new ArrayList<>();
        
        hero.add(new Hero("가", 0));
        hero.add(new Hero("바", 2));
        hero.add(new Hero("최", 5));
        hero.add(new Hero("이", 3));

        Collections.sort(hero);
        System.out.println(hero);
    }
}

💡

이름순으로 정렬되었다!

내림차순 정렬

💡

compareTo 메서드에 return 값을 *1 하면 내림차순 정렬이 된다.

인스턴스의 복사(Copy)

퀴즈)

💡

값의 복사가 아니다!

clone() 메서드

퀴즈)

💡

cloneable 인터페이스를 구현하고, clone() 메서드를 원하는 대로 정의하면 복사(copy)할 수 있다. (hashCode(), equals() 재정의 또한 해야함.)

깊은 복사

💡

Sword의 객체는 this.sword를 복사하면 클래스는 reference type이므로, 깊은 복사가 되지 않는다. 따라서, sword와 같은 클래스 또한 다시 clone()을 통해 내부 속성들을 다시 clone() 함으로, 진정한 깊은 복사를 수행해야 한다.

정리

💡

Java reference 타입으로 동작하는 것을 실제 사용할 때는 값을 비교하며 사용하기 위해 toString, equals(), hashCode()를 사용한다!

💡

기본적으로 Class를 정의할 때, 각 필드 변수 정의, 생성자(), getter(), setter(), toString(), equals(), hashCode()까지 모두 정의하는 것이 기본적이다!!

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📝연습 문제

3-1

package Exam;

import java.util.Date;
import java.util.Objects;

public class Book implements Cloneable, Comparable<Book> {
    private String title;
    private Date publishDate;
    private String comment;

    public Book(String title, Date publishDate, String comment) {
        this.title = title;
        this.publishDate = publishDate;
        this.comment = comment;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }

    public Date getPublishDate() {
        return publishDate;
    }

    public void setPublishDate(Date publishDate) {
        this.publishDate = publishDate;
    }

    public String getComment() {
        return comment;
    }

    public void setComment(String comment) {
        this.comment = comment;
    }

    // 제목과 출간일이 같으면 같은 책으로 판단
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(publishDate, title);
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())
            return false;
        Book other = (Book) obj;
        return Objects.equals(publishDate, other.publishDate) && Objects.equals(title, other.title);
    }

    // 출간일이 오래된 순서대로 정렬
    @Override
    public int compareTo(Book o) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if (this.publishDate.getTime() < o.publishDate.getTime()) {
            return -1;
        } else if (this.publishDate.getTime() > o.publishDate.getTime()) {
            return 1;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    @Override
    protected Book clone() {
        Book result = new Book(this.title, this.publishDate, this.comment);
        return result;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book [title=" + title + ", publishDate=" + publishDate + ", comment=" + comment
                + "]";
    }
}

package Exam;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Date;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Date date1 = new Date(1111111111111L);
        Date date2 = new Date(1222222222222L);
        Date date3 = new Date(1223333333333L);
        Date date4 = new Date(1224444444444L);
        Date date5 = new Date(1225555555555L);

        Book javaBook1 = new Book("자바 책", date1, "좋은 책"); // 책이름과 출판일이 같음
        Book javaBook2 = new Book("자바 책", date1, "조아용");  // 책이름과 출반일이 같음
        Book javaBook3 = new Book("자바 책", date2, "좋은 책"); // 출판일이 다름
        Book dbBook = new Book("DB 책", date4, "보통 책");
        Book pythonBook = new Book("파이썬 책", date3, "좋아요");
        Book kotlinBook = new Book("코틀린 책", date2, "많이 사세요");
        Book cppBook = new Book("C++ 책", date5, "어려워요");

        // 1. 제목과 출간일 같으면 같은 책으로 판단 확인
        Set<Book> bookSet = new HashSet<Book>();
        bookSet.add(javaBook1);
        bookSet.add(javaBook2);
        System.out.println(bookSet.size());
        bookSet.add(javaBook3);
        System.out.println(bookSet.size()); // 출판일이 다를 경우에는 다른 책으로 인식
        
        // 2. Book 인스턴스 담은 컬렉션에 대해 Collections.sort() - 출간일이 오래된 순서대로 정렬
        List<Book> bookList = new ArrayList<Book>();
        bookList.add(javaBook1);
        bookList.add(dbBook);
        bookList.add(pythonBook);
        bookList.add(kotlinBook);
        bookList.add(cppBook);
        System.out.println("정렬 전" + bookList);
        Collections.sort(bookList);
        System.out.println("정렬 후" + bookList); // 출간일이 오래된 순서대로 정렬되었다.
        
        Book cppBook2 = cppBook.clone();
        cppBook2.setTitle("수정cpp2");
        System.out.println(cppBook);
        System.out.println(cppBook2); // 깊은 복사가 되었다.
    }
}

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