Java(33) - Object 클래스

1. Object 클래스

Object 클래스는 모든 클래스의 최상위 클래스입니다.

모든 클래스가 Object 클래스에서 상속을 받으며,
모든 클래스가 extends Object 하게 되어있습니다.

직접 코딩을 안해주어도 컴파일러가 자동으로 적용해줍니다.

Object 클래스는 java.lang 패키지 안에 있으며 굳이 import를 해주지 않아도됩니다.
java.lang 패키지는 우리가 많이 사용하는 기본클래스들이 속한 패키지입니다.
String, Integer, System, Object 클래스 등이 여기 속합니다.

모든 클래스는 Object 클래스의 메서드를 사용할 수 있습니다.
Object 클래스의 일부 메서드를 재정의하여 사용할 수 있는데,
Object 클래스에서 final로 정의된 메서드들은 재정의가 불가능합니다.

2. toString 메서드

toString 메서드는 어떤 객체의 정보를 String 형태로 표현해야할 때 호출되는 메서드입니다.
(Object클래스에 정의되어있는 메서드중 하나)

String str = new String("토지");
System.out.pritnln(str);

위 코드의 경우 System.out.println(str)을 할 경우 str.toString()이 불립니다.
String 클래스의 경우 이미 toString()메서드가 오버라이딩 되어있기 때문입니다.

toString() 메서드의 원래 형태는
getClass().getName() + ‘@’ + Integer.toMexString(hashCode())
입니다.

getClass().getName()이 class의 full name이고
Integer.toMexString(hashCode())가 메모리 주소입니다.
(JVM이 제공한 값, 실제 메모리 위치는 아님)

toString 메서드는 재정의해서 사용이 가능하며
(주로 재정의해서 사용합니다.)
객체의 정보를 String으로 바꾸어 사용할 때 유용합니다.

자바 클래스들 중에서는 이미 정의되어있는 클래스가 많습니다.
(ex) String, Integer, Calender…)

class Book{
	String title;
	String author;

	public Book(String title, String author) {
		this.title = title;
		this.author = author;
	}

	@Override //toString overriding
	public String toString() {
		return author + "," +title;
	}
}

public class ToStringTest {

	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {

		Book book = new Book("토지", "박경리");

		System.out.println(book);

//		String str = new String("토지");
//		System.out.println(str.toString());
//      위 코드는 System.out.println(str)과 동일
}

3. equals() 메서드

equals() 메서드는 두개의 인스턴스(객체)가 동일한지의 여부를 보여주는 메서드입니다.

두 인스턴스의 주소 값을 비교하여 true/false를 반환합니다.
보통 재정의해서 두 인스턴스가 논리적으로 동일한지의 여부를 구현합니다.

여기서 물리적 동일함과 논리적 동일함이 있는데,
물리적 동일함이란 같은 주소를 가지는 객체를 의미하고,
논리적 동일함이란 예를 들면 같은 학번의 학생, 같은 주문번호의 주문을 의미합니다.

물리적으로 다른 메모리에 위치한 객체라도 논리적으로 동일함을 구현하기 위해 사용합니다.

간단한 예제를 보면

Student studentLee = new Student(100, "이상원");
Student studentLee2 = studentLee;
Student studentSang = new Student(100, "이상원");

위의 코드와 사진을 봤을 때 studentLee와 studentLee2는 대입만 해서 같은 객체를 가리킵니다.
그러나 studentSang은 학번과 이름이 같아도 다른 객체이기 때문에 메모리의 위치가 다릅니다.

하지만 우리는 학번과 이름이 같으므로 같은 학생임을 인지하고 있습니다.
이것이 논리적 동일함이고, 우리는 이 논리적 동일함을 나타내기 위해 이 경우 보통 학번을 통해
같은 학생임을 나타냅니다.

class Student{
	int studentNum;
	String studentName;

	public Student(int studentNum, String studentName) {
		this.studentNum = studentNum;
		this.studentName = studentName;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) { //Object로 자동 형변환
		if(obj instanceof Student) {
			Student std = (Student)obj; // 다운캐스팅
//			return(this.studentNum == std.studentNum);
			if(this.studentNum == std.studentNum)
				return true;
			else return false;
		}
		return false;
	}
}

public class EqualsTest {

	public static void main(String[] args) {

//		String str1 = new String("abc");
//		String str2 = new String("abc");
//
//		System.out.println(str1 == str2); 메모리 주소가 동일한가
//		System.out.println(str1.equals(str2)); 두개의 문자열이 같은가
//      String의 경우 equals()메서드가 문자열 비교로 재정의되어있습니다.

		Student Lee = new Student(100, "이순신");
		Student Shin = new Student(100, "이순신");

		System.out.println(Lee == Shin); //false (메모리 주소가 다르기 때문)
		System.out.println(Lee.equals(Shin)); //우리가 위에서 재정의했기 떄문에 true
	}

}

위 코드는 학번을 통해 두 객체의 논리적 동일함을 보기 위해 equals()메서드를 재정의한 예제입니다.
이렇게 같은 객체로 취급해줘야 프로그램 내에서 오류가 없습니다.

이렇게 객체가 같다는 의미는 같은 hash code값을 갖는다는 말과 동일합니다.

4. hashCode() 메서드

hash code란 Java에서 인스턴스가 생성이 됐을 때 JVM이 메모리 주소를 주는데, 이 주소값이 hash code 입니다.
즉 인스턴스마다 고유하게 지니는 값입니다. JVM이 힙메모리에 저장한 인스턴스의 주소값을 말합니다.
(나중에 더 자세히 다루겠습니다.)

hashCode() 메서드의 반환 값은 인스턴사가 저장된 가상머신의 주소를 10진수로 반환합니다.

두개의 서로 다른 메모리에 위치한 인스턴스가 동일하다는 것은,

1. 논리적으로 동일: equals()의 반환값이 true
2. 동일한 hashCode값을 가짐: hashCode()의 반환값이 동일

입니다.
(실제 메모리의 값이 바뀌는 것은 아닙니다.)
equals()를 오버라이딩 하면 보통 hashCode()도 같이 오버라이딩 합니다.
(논리적으로 두 인스턴스가 같다면 같은 해쉬 코드를 반환해야하기 때문)

class Student{
	int studentNum;
	String studentName;

	public Student(int studentNum, String studentName) {
		this.studentNum = studentNum;
		this.studentName = studentName;
	}

	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if(obj instanceof Student) {
			Student std = (Student)obj;
			if(this.studentNum == std.studentNum)
				return true;
			else return false;
		}
		return false;
	}

	@Override
	public int hashCode() {
		return studentNum;
	}


}

public class EqualsTest {

	public static void main(String[] args) {

		Student Lee = new Student(100, "이순신");
		Student Lee2 = Lee;
		Student Shin = new Student(100, "이순신");

		System.out.println(Lee == Shin);
		System.out.println(Lee.equals(Shin));

		System.out.println(Lee.hashCode());
		System.out.println(Shin.hashCode());

		Integer i1 = 100;
		Integer i2 = 100;

		System.out.println(i1.equals(i2));
		System.out.println(i1.hashCode());
		System.out.println(i2.hashCode());
	}

}

위의 코드 처럼 보통 equals()에서 사용한 값을 hashCode()에서 이용합니다.
(학번 , 사번..)

Integer나 String의 경우 equals와 hashCode메서드는 알맞게 오버라이딩 되어있습니다.

실제 메모리 위치는(해쉬코드값)
System.out.println(System.identityHashCode(..))로 확인이 가능합니다.

5. clone() 메서드

clone() 메서드는 객체의 복사본을 만드는 메서드입니다.
기본틀(prototype)으로 부터 같은 속성 값을 가진 객체의 복사본을 만들 수 있습니다.
즉 같은 객체를 인스턴스 값을 동일하게 만드는 것입니다.

생성자와는 다른데, 생성자는 처음에 초기화를 하면서 만드는 것인데, clone()은 지금 인스턴스의 상태를
그대로 복제합니다.
즉 생성과정의 복잡한 과정을 반복하지 않고 복제합니다.

private 필드까지 다 복제하기 때문에, 객체지향 프로그래밍의 정보은닉에 위배될 가능성이 있습니다.
그래서 복제할 객체는 cloneable 인터페이스를 명시해줘야합니다.

class Book implements Cloneable{
	String title;
	String author;

	public Book(String title, String author) {
		this.title = title;
		this.author = author;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return author + "," +title;
	}

	@Override
	protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
		return super.clone();
	}

}

public class ToStringTest {

	public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {

		Book book = new Book("토지", "박경리");

		System.out.println(book);

		Book book2 = (Book)book.clone();
		System.out.println(book2);

	}
}

clone() 메서드의 경우 보통 그대로 사용합니다.

위 코드에서 Book boo2 = book.clone();을 하면 clone() 메서드의 원형이 object형으로
반환되기 때문에 (Book)으로 명시적으로 형변환을 해줘야 합니다.
(예외는 나중에 다루겠습니다.)

Book 클래스에서 보듯이 clonable 인터페이스를 명시해줘야합니다.
(mark interface)

6. finalize() 메서드

우리가 직접 위의 메서드들 처럼 부르는 메서드는 아닙니다.

해당 객체가 Heap 메모리에서 해제될 때 GC에서 호출되는 메서드입니다.

해당 메서드가 정의되어 있으면 GC에서 이 메서드를 수행하며,
주로 리소스의 해제, 소켓 닫기를 수행합니다.

해당 메서드는 나중에 더 깊게 다루겠습니다.