[JAVA] 객체지향언어(Object-oriented Language, OOL)의 특징
정의
객체지향언어(Object-oriented Language, OOL)의 사전적 의미는 객체지향프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)에 사용하는 언어이다.
객체지향프로그래밍은 컴퓨터 프로그래밍 패러다임 중 하나로 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 객체들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 서로 메시지를 주고받으면서 데이터를 처리할 수 있다.
객체지향 프로그래밍에서의 객체는 클래스의 인스턴스이다. 클래스 객체는 자료와 그 자료를 다루는 명령의 조합을 포함하여 객체가 메시지를 받고 자료를 처리하며 메시지를 다른 객체로 보낼 수 있도록 한다. 실세계의 비유로 설명하자면, 가령 어떤 사람이 집에서 살기를 원할 때, 그 집의 청사진(집의 설계도)이나 축소 모형 따위는 전혀 필요가 없다. 필요한 것은 설계에 맞는 실제 집이다. 이 비유에서 청사진은 클래스를, 실제 집은 객체를 나타낸다.
1. horse class 생성
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public class Horse(){
String 이름;
int 나이;
int 몸무게;
int 최고속력;
public 달리기(){
}
public 멈추기(){
}
public 사료먹기(){
}
}
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2. horse 생성
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Horse 말1 = new Horse();
Horse 말2 = new Horse();
말1.나이 = 9;
말1.달리기();
말2.나이 = 2;
말2.이름 = "조랑말";
말2.사료먹기();
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JAVA에서 말을 만들기 위해 위해 설계도가 있는 말공장(클래스)를 생성하고, 이를통해 말 객체를 생성(인스턴스를 생성)해야 한다.
말 객체는 이름, 나이, 몸무게 같은 상태(state)를 가질 수 있으며, 달리기, 멈추기, 사료먹기 같은 행동(behavior) 을 가질 수 있다. 위처럼 상태와 행위값을 가지도록 Horse CLass를 생성한 뒤, Horse 객체를 생성하여 말을 만들 수 있다.
이러한 과정을 만화에서 '말 공장을 만들어야 한다.' 고 표현하였다.
종류
최초의 객체지향언어인 시뮬라 67부터 C++, C#, JAVA, Python, Ruby, ASP, Swift 등의 언어가 여기에 속한다.
특징
1. 캡슐화
캡슐화는 2가지 측면이 있는데
1) 객체의 속성(data fields)과 행위(메서드, methods)를 하나로 묶음
2) 실제로 구현되는 부분을 외부에 드러나지 않도록 하여 정보를 은닉
여기서 정보를 은닉 하는 것이 캡슐화의 가장 큰 이유이다.
캡슐화는 public, protected, default, private 4종류의 접근제어자로 이루어 지며, 이러한 캡슐화를 통해 외부에서 내부의 정보에 접근하거나, 수정하는 등 직접적인 접근을 제한할 수 있다.
2. 상속성
상속성은 부모 클래스와 자식 클래스와의 관계를 맺을 수 있는 특징을 말하며, 이는 하나의 클래스(부모 클래스)가 가진 특징(함수, 데이터)을 다른 클래스(자식 클래스)가 그대로 물려받을 수 있는 것을 의미한다.
3. 다형성
다형성은 하나의 클래스나 함수가 다양한 방식으로 동작할 수 있는 특징을 말하며, 오버라이딩(Overriding), 오버로딩(Overloading)이 대표적인 다형성을 나타내는 기능이다.
1) 오버라이딩(Overriding)
① 의미
자식 클래스가 부모 클래스로부터 물려받은 특징을 재정의 해서 사용하는 것
② 성립 조건
- 부모와 자식 클래스 사이에서만 성립이 가능하다.
- static 메소드는 클래스에 속하는 메소드 이기 때문에 상속 및 오버라이딩을 할 수 없다.
- 접근제어자 가 private인 경우 상속 및 오버라이딩을 할 수 없다.
- interface 를 오버라이딩 할 때는 반드시 접근제어자를 public 으로 해야 한다.
- 메소드의 인자의 갯수와 타입이 완전히 일치해야 하고, 리턴 타입도 같아야 한다. 인자의 이름은 상관없다.
- 부모 클래스의 메소드의 접근제어자보다 좁아질 수 없으며, 확장될 수는 있다.
- 부모 클래스의 메소드보다 더 많은 예외를 던질(throws exception) 수 없다.
- final 예약어가 지정된 메소드는 오버라이딩 할 수 없다.
2) 오버로딩(Overloading)
① 의미
같은 이름의 메서드에 각각 다른 매개변수를 받아서 사용할 수 있도록 하는 것
② 성립 조건
- 메소드 이름이 같아야한다.
- 매개변수의 개수 또는 타입이 달라야 한다.
- 매개변수는 같고 리턴타입이 다른 경우는 오버로딩이 성립되지 않는다.
- 오버로딩된 메서드들은 매개변수에 의해서만 구별될 수 있다.
이러한 다형성은 코드양이 줄어들고, 적은 결합도로 코딩이 가능해 재사용성이 높아진다는 장점이 있지만,
프로그램의 가독성이 낮아지고, 개발자의 능력에 따라 코드의 품질차이가 크며, 디버깅이 어렵다는 단점이 있다.
4. 추상화
추상화는 객체들의 공통적인 특징(기능, 속성)을 도출하는 것을 뜻한다.
JAVA에서는 공통된 속성을 모아서 클래스를 설계하는 것을 추상화 라고 한다.
5. 동적바인딩
먼저, 바인딩이란 프로그램 소스에 쓰인 각종 내부 요소, 이름 식별자들에 대해 값 또는 속성을 확정하는 과정을 말하며 정적 바인딩(Static binding) 과 동적바인딩(Dynamic Binding)이 있다.
동적바인딩 이란 실행 시간 중 일어나거나 실행 과정에서 변경될 수 있는 바인딩이다. 런타임에 호출될 함수가 결정되는 것으로, virtual 키워드를 통해 동적 바인딩하는 함수를 가상 함수라고 한다. 함수가 가상 함수로 선언이 되면, 포인터 변수가 실제로 가리키는 객체에 따라 호출의 대상이 결정된다. 정적 바인딩과는 대비되는 개념으로 헌 개체나 기호를 실행 과정에 여러 속성이나 연산에 바인딩함으로써 다형 개념을 실현하며, 필요한 객체의 함수를 호출함으로써 프로그래밍의 유연성을 높여 주는 장점이 있다.
장점
1. 생산성 향성
객체지향언어는 잘 설계된 클래스를 만들어서 독립적인 객체를 사용하는 것을 궁극적인 목표로 하기 때문에 이를 이용함으로써 개발의 생산성을 높일 수 있다.
2. 자연적 모델링
객체, 클래스, 속성, 상속 및 다형성은 일상생활에서 생각하는 방식이 객체에 자연스럽게 녹아들어있기 때문에 자연스럽게 구현하는 것이 가능하다.
3. 재사용이 용이함
상속을 통해 코드의 재사용이 가능하다.
4. 유지보수가 용이함
기존 기능을 수정 및 새로운 기능을 추가하더라도 하더라도 캡슐화로 인해 주변에 미치는 영향이 적기 때문에 유지보수가 수월해진다.
단점
1. 느린 개발속도
객체 지향은 처리하고자 하는 일에 대한 명확한 이해가 필요하기 때문에 초기 설계에 많은 시간이 소모된다.
2. 느린 실행속도
객체지향언어로 만든 소프트웨어는 대체적으로 실행속도가 느리다.
3. 코딩 난이도 상승
특히, 다중 상속이 지원되는 C++의 경우, 복잡성이 증가해 코딩이 어려워 질 수 있다.