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Java - 생성자(Constructor)

 
  • 2017년 01월 31일

1. 생성자란?

생성자라는 이름만 언듯 보면 무엇인가를 새로 생성하는 작업을 하는 역할을 하는 것처럼 보이지만 실제로는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 인스턴스의 초기화 메서드 이다. 주로 인스턴스 변수의 초기화 작업에 주로 사용되며, 인스턴스 생성시 수행되어야할 작업을 위해서도 사용된다.

ClassName(Type variableName) {
  // Initialization code
}

생성자를 작성하는데 아래와 같은 2가지 조건 을 반드시 만족해야한다.

  • 생성자 이름은 클래스 이름과 같아야한다.
  • 반환 값이 없다.

생성자가 가지는 특징 은 다음과 같다.

  • 생성자도 오버로딩이 가능하기 때문에 하나의 클래스에 여러 개의 생성자가 존재할 수 있다.
  • 연산자 new가 인스턴스를 생성하지 생성자가 인스턴스를 생성하는 것이 아니기 때문에 용어 때문에 혼동해서는 안된다.

2. 기본 생성자(default constructor)

만약 클래스에 생성자가 따로 정의되어 있지 않다면, 컴파일러는 자동적으로 생성자를 추가해준다. 컴파일러는 매개변수도 없고, 아무런 내용이 없는 아주 기본적인 생성자를 추가해주는데 이를 기본 생성자(default constructor) 라고 한다.

예제를 통해 기본 생성자에 대해 좀더 알아보자.

2.1 기본생성자 예제 1 : 기본 생성자의 유무

public class ConstructorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Data1 data1 = new Data1();
        Data2 data2 = new Data2(); // 컴파일 오류 기본생성자가 없기 때문에
    }
}

class Data1 {
    int value;
}

class Data2 {
  int value;

  // Data2() {}; 컴파일 오류를 수정하기 위해서는 기본 생성자를 추가해줘야 함
  Data2(int x) {
    value = x;
  }
}

Error:(6, 23) java: constructor Data2 in class com.doubles.standardofjava.ch06_oop1.part06_constructor.Data2 cannot be applied to given types;
  required: int
  found: no arguments
  reason: actual and formal argument lists differ in length

Data2클래스의 인스턴스 생성시에 Data2()라는 기본생성자를 호출했지만 Data2클래스에 기본생성자가 정의되있지 않아 컴파일 오류가 발생한다. 컴파일러가 기본생성자를 대신 생성해줄 때에는 클래스에 생성자가 하나도 없을 때이다. Data2클래스는 이미 매개변수가 있는 생성자가 존재하기 때문에 컴파일러는 기본 생성자를 추가시키지 않는다.

3. 매개변수가 있는 생성자

생성자도 메서드 처럼 매개변수를 선언하여 호출시 값을 넘겨받아 인스턴스 초기화 작업에 사용할 수 있다. 인스턴스마다 각기 다른 값으로 초기화 되어야할 경우가 많기 때문에 매개변수를 이용한 초기화는 매우 유용하다.

예제를 통해 매개변수가 있는 생성자가 어떻게 유용한지 구체적으로 알아보자.

3.1 매개변수가 있는 생성자 예제 1 : 매개변수를 통한 초기화

public class CarTest {
    public static void main(String[] args) {

        Car car1 = new Car();
        System.out.println("car1 :" + car1.color + "/" + car1.gearType + "/" + car1.door);

        // 인스턴스 초기화 작업
        car1.color = "black";
        car1.gearType = "auto";
        car1.door = 4;

        // 인스턴스 생성, 초기화 작업 동시 수행
        Car car2 = new Car("white", "auto", 5);

        System.out.println("car1 :" + car1.color + "/" + car1.gearType + "/" + car1.door);
        System.out.println("car2 :" + car2.color + "/" + car2.gearType + "/" + car2.door);
    }
}

class Car {
    String color;
    String gearType;
    int door;

    // 기본생성자
    Car() {}

    // 매개변수가 있는 생성자
    Car(String color, String gearType, int door) {
        this.color = color;
        this.gearType = gearType;
        this.door = door;
    }
}

car1 :null/null/0
car1 :black/auto/4
car2 :white/auto/5

위의 예제에는 2개의 생성자가 존재한다. 기본생성자의 경우 인스턴스를 생성한 뒤 인스턴스 변수들의 초기화 작업을 따로 해줘야하지만, 매개변수가 있는 생성자의 경우 인스턴스를 생성함과 동시에 인스턴스 변수들의 초기화 작업까지 수행함으로써 코드를 보다 간결하고, 직관적으로 만들 수 있는 장점이 있다. 클래스를 작성할 때 다양한 생성자를 제공함으로써 인스턴스 생성후 별도로 초기화 작업을 다시하지않도록 하는 것이 바람직하다.

4. 생성자에서 다른 생성자 호출하기 - this(), this

같은 클래스의 멤버들 간에 서로 호출할 수 있는 것처럼 생성자 간에서도 서로 호출이 가능한데 아래와 같은 조건을 만족해야한다.

  • 생성자의 이름으로 클래스 이름 대신 this를 사용한다.
  • 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다.

아래의 코드를 보면 생성자의 호출이 잘못된 예이다.

Car(String color) {
  // 이 라인에서 다른 생성자를 호출 해야함
  door = 5;
  Car(color, "auto", 4); // this(color, "auto", 4); 로 호출 해야함
}

생성자에서 다른 생성자를 호출할 때, 첫번째 라인에 작성해야만 하는 이유는 생성자 내에서 초기화 작업 도중에 다른 생성자를 호출하면 호출된 다른 생성자 내에서도 멤버변수의 값을 초기화 할 것이다. 그렇게 되면 이전에 수행한 멤버 변수의 초기화 작업이 무의미 해지기 때문이다.

예제를 통해 생성자에서 다른 생성자를 호출해보자.

4.1 생성자 호출 예제 1

public class CarTest2 {
  public static void main(String[] args) {
    Car2 carOne = new Car2();
    Car2 carTwo = new Car2("blue");

    System.out.println("carOne :" + carOne.color + "/" + carOne.gearType + "/" + carOne.door);
    System.out.println("carTwo :" + carTwo.color + "/" + carTwo.gearType + "/" + carTwo.door);
  }
}

class Car2 {

  String color;
  String gearType;
  int door;

  Car2() {
    this("white", "auto", 4); // 생성자 호출시에는 반드시 생성자의 첫번째 라인에 작성
  }

  Car2(String color) {
    this(color, "auto", 4); // 생성자 호출시에는 반드시 생성자의 첫번째 라인에 작성
  }

  Car2(String color, String gearType, int door) {
    this.color = color;
    this.gearType = gearType;
    this.door = door;
  }
}

carOne :white/auto/4
carTwo :blue/auto/4

위의 예제에 this와 this()가 등장하는데 차이점을 구분해 정리해보면 아래와 같다.

  • this : 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수, 인스턴스의 주소가 저장되어 있다.
  • this(), this(매개변수) : 생성자, 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용한다.

5. 생성자를 이용한 인스턴스의 복사

현재 사용하고 있는 인스턴스와 같은 상태를 갖는 인스턴스를 하나 더 만들고자 할 때 생성자를 이용할 수 있다. 두 인스턴스가 같은 상태를 갖는다는 것은 인스턴스 변수가 동일한 값을 가지고 있다는 것을 의미한다. 하나의 클래스로부터 생성된 인스턴스의 메서드, 클래스 변수는 서로 동일하기 때문에 인스턴스의 차이는 인스턴스마다 각기 다른 값을 가질 수 있는 것은 인스턴스 변수 뿐이다.

Car(Car car2) {
  color = car2.color;
  gearType = car2.gearType;
  door = car2.door;
}

위의 코드는 Car클래스의 참조변수를 매개변수로 한 생성자이다. 매개변수로 넘거진 참조변수가 가리키는 Car인스턴스의 인스턴스 변수인 color, gearType, door의 값을 인스턴스 자신으로 복사한다.

5.1 생성자를 이용한 인스턴스 복사 예제 1

public class CarTest3 {
  public static void main(String[] args) {
    Car3 carOne = new Car3();
    Car3 carTwo = new Car3(carOne);

    System.out.println("carOne :" + carOne.color + "/" + carOne.gearType + "/" + carOne.door);
    System.out.println("carTwo :" + carTwo.color + "/" + carTwo.gearType + "/" + carTwo.door);

    carOne.door = 6;
    System.out.println("carOne.door = 6; 수행후");

    System.out.println("carOne :" + carOne.color + "/" + carOne.gearType + "/" + carOne.door);
    System.out.println("carTwo :" + carTwo.color + "/" + carTwo.gearType + "/" + carTwo.door);
  }
}

class Car3 {
  String color;
  String gearType;
  int door;

  Car3() {
    this("white", "auto", 4);
  }

  Car3(Car3 car3) {
    color = car3.color;
    gearType = car3.gearType;
    door = car3.door;
  }

  Car3(String color, String gearType, int door) {
    this.color = color;
    this.gearType = gearType;
    this.door = door;
  }
}

carOne :white/auto/4
carTwo :white/auto/4
carOne.door = 6; 수행후
carOne :white/auto/6
carTwo :white/auto/4

6. Reference

본 내용은 자바의 정석 3rd Edition을 참고하여 작성되었습니다. 개인적으로 학습한 내용을 복습하기 목적이기 때문에 내용상 오류가 있을 수 있습니다.

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