Java(46) - 내부 클래스 보충
1. Inner, Nested 클래스
자바의 클래스 안에는 다음과 같이 다른 클래스의 정의를 포함할 수 있습니다.
class OuterClass{
...
class InnerClass{
...
}
}
위 코드에서 바깥쪽에 정의된 클래스가 Outer클래스, 안쪽에 정의된 클래스를 Inner클래스라고 합니다.
그리고 해당 Inner클래스를 static으로 선언할 수 있는데,
이렇게 선언되는 클래스를 Static Inner 클래스 또는, Nested 클래스라고 합니다.
class OuterClass{
...
static class NestedClass{
...
}
}
예시를 하나 보겠습니다.
class OuterClassOne{
OuterClassOne(){
NestedClass nst = new NestedClass();
nst.simpleMethod();
}
static class NestedClass{
public void simpleMethod(){
System.out.println("Nested Instance Method One");
}
}
}
class OuterClassTwo{
OuterClassTwo(){
NestedClass nst = new NestedClass();
nst.simpleMethod();
}
private static class NestedClass{
public void simpleMethod(){
System.out.println("Nested Instance Method Two");
}
}
}
class NestedClassTest{
public static void main(String[] args){
OuterClassOne one = new OuterClassOne();
OuterClassTwo two = new OuterClassTwo();
OuterClassOne.NestedClass nst1 = new OuterClassOne.NestedClass();
nst1.simpleMethod();
//OuterClassTwo.NestedClass nst2 = new OuterClassTwo.NestedClass();
//nst2.simpleMethod();
}
}
위 코드에서 OuterClassOne에 정의된 NestedClass의 경우 Outer의 클래스 입장에서 Nested 클래스의 인스턴스
생성이 외부에 정의된 클래스의 인스턴스 생성과 크게 다르지 않습니다.
그러나 OuterClassTwo에 정의된 NestedClass의 경우 private로 선언이 되어있기 때문에,
Outer 클래스 내에서만 인스턴스의 생성이 가능한 클래스가 됩니다.
즉 Nested 클래스는 클래스 내부에 정의되기 떄문에 private으로 선언되면, 외부에서 인스턴스
생성이 불가능합니다.
또 다른 특징으로는 Nested 클래스는 Outer 클래스의 static 멤버에 직접 접근이 가능합니다.
다음으로 Inner클래스의 특징을 보겠습니다.
Inner 클래스의 인스턴스는 반드시 Outer 클래스의 인스턴스에 종속되어야 하기 때문에
Outer 클래스의 인스턴스 생성없이는 생성이 불가능합니다.
주목해야할 점은
- Outer 클래스의 인스턴스 생성 후에야 Inner 클래스의 인스턴스 생성이 가능하다.
- Inner 클래스 내에서는 Outer 클래스의 멤버에 직접 접근이 가능하다.
- Inner 클래스의 인스턴스는 자신이 속할 Outer 클래스의 인스턴스 기반으로 생성된다.
2. Inner 클래스의 사용
Inner 클래스와 Nested 클래스는 다음 장점들을 가집니다.
- 클래스들을 논리적으로 묶는 수단
- 클래스들을 논리적으로 묶다 보니, 캡슐화가 증가되는 효과
- 결과적으로 코드의 가독성이 향상되고, 유지보수성이 향상
즉 관계가 매우 긴밀한 두 개의 클래스가 있을 때, 이중 하나는 다른 하나의 Inner 클래스
또는, Nested 클래스로 정의합니다.
따라서 이 둘은 논리적으로 묶이며, 캡슐화의 증가, 가독성의 향상으로 이어집니다.
3. Local(지역) 클래스
지금 설명할 Local 클래스와 다음으로 설명할 Anonymous 클래스는 앞에서 공부한 Inner 클래스와
유사한 성격의 클래스입니다.
Inner 클래스의 성격을 그대로 유지합니다.
- Outer 클래스의 인스턴스 생성 후에 Inner 클래스의 인스턴스 생성이 가능
- Inner 클래스 내에서는 Outer 클래스의 멤버에 직접 접근이 가능
- Inner 클래스의 인스턴스는 자신이 속할 Outer 클래스의 인스턴스를 기반으로 생성
Local(지역) 클래스는 Inner 클래스와 유사합니다.
다만 메서드 내에 정의가 되고, 정의된 메서드 내에서만 인스턴스의 생성과 참조변수의 선언이 가능합니다.
class OuterClass{
...
public LocalClass createLocalClassInst(){
class LocalClass{
...
}
return new LocalClass();
}
}
위의 코드는 잘못 정의된 Local 클래스 예시입니다.
해당 코드의 경우 메소드 createLocalClassInst() 내에 정의된 Local 클래스입니다.
따라서 이 클래스의 인스턴스 생성은 정의된 메서드 내에서만 가능합니다.
그렇기 때문에 클래스를 정의한 후에 다음과 같이 인스턴스 생성하는 것이 가능합니다.
return new LocalClass();
그러나 해당 코드의 문제점은 반환형에서 문제가 있습니다.
LocalClass의 인스턴스를 생성해서 반환해야 하므로 반환형이 LocalClass인 것은 당연하지만,
이렇게 반환형으로 Locals 클래스의 이름이 올 수는 없습니다.
Local 클래스는 메서드 내에서만 의미가 통하기 떄문입니다.
해당 상황을 해결하기 위해서 우리는 인터페이스를 활용합니다.
interface Readable{
public void read();
}
class OuterClass{
private String myName;
OuterClass(String name){
myName = name;
}
public Readable createLocalClassInst(){
class LocalClass implements Readable{
public void read(){
System.out.println("Outer inst name : " + myName);
}
}
return new LocalClass();
}
}
class LocalClassTest{
public static void main(String[] args){
OuterClass out1 = new OuterClass("First");
Readable localInst1 = out1.createLocalClassInst();
localInst1.read();
OuterClass out2 = new OuterClass("Second");
Readable localInst2 = out2.createLocalClassInst();
localInst2.read();
}
}
위 예제 처럼 Local 클래스가 정의되면, Local 클래스의 인스턴스 접근을 위해서 인터페이스가 함께
정의되는 것이 보통입니다.
(LocalClass가 Readable을 구현하기 때문에 반환형을 Readable로 선언 가능)
4. Local(지역) 클래스와 매개변수
Local 클래스는 메서드 내에 존재하기 때문에 매개변수와 지역변수에 접근이 가능합니다.
단, final로 선언되는 매개변수와 지역변수에만 접근이 가능합니다.
그 이유는 매개변수와 지역변수는 메서드를 빠져나가면 소멸이 되기 때문에, 컴파일러는 Local 클래스에서
접근하는 지역변수와 매개변수의 복사본을 Local 클래스가 항상 접근 가능한 메모리 영역에 만들어 둡니다.
때문에 컴파일러는 이들 변수를 final로 선언할 것을 강요하는 것입니다.
만약 Local 클래스 내에서 이 값을 변경시킨다면, 원본과 복사본의 값이 일치하지 않는 문제가 발생하기 때문에
final로 선언을 강요합니다.
5. Anonymous(익명) 클래스
Anonymous 클래스는 Local 클래스와 유사합니다.(즉 Inner과도 유사)
단, 차이점은 이름이 없다는 것입니다.
interface Readable{
public void read();
}
class OuterClass{
private String myName;
OuterClass(String name){
myName = name;
}
public Readable createLocalClassInst(final int instID){
return new Readable(){
public void read(){
System.out.println("Outer inst name : " + myName);
System.out.println("Local inst ID : " + instID);
}
};
}
}
class LocalClassTest{
public static void main(String[] args){
OuterClass out1 = new OuterClass("My Outer Class");
Readable localInst1 = out1.createLocalClassInst(111);
localInst1.read();
Readable localInst2 = out2.createLocalClassInst(222);
localInst2.read();
}
}
위 코드에서 인터페이스의 경우 인스턴스의 생성이 불가능하다고 배웠지만,
우리가 인터페이스의 인스턴스를 생성하지 못하는 경우는 메서드가 완전히 정의되지 않아서 입니다.
그래서 자바는 위의 코드와 같이 메서드의 몸체를 채워 넣는 방식의 인스턴스 생성을 허용하고 있습니다.
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