[27] 230206 Java Ch. 5 참조 타입: 1. 참조 타입과 참조 변수 [K-디지털 트레이닝 27일]

230207 Mon 27th class

Ch. 5 참조 타입
진도: p. 164 ~ (교재: 혼자 공부하는 자바, 저자: 신용권)

혼자 공부하는 자바 | 신용권 - 교보문고

오늘 배운 것 중 기억할 것을 정리했다. 

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지난 수업 때 배운 것 중 다시 기억할 것

기본 타입 변수(byte, char, short, int, long, float, double, boolean)의 값을 비교할 때에는 == 연산자를 사용하지만
참조 타입인 String 변수를 비교할 때는 equals() 메서드를 사용한다.

name == "정자바" (X)
name.equals("정자바") (O)

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Ch. 5 참조 타입

책의 목차
05-1 참조 타입과 참조 변수
05-2 배열
05-3 열거 타입

5.1 참조 타입과 참조 변수 p. 164

1) 기본 타입(primitive type)과 참조 타입(reference type) p. 165

기본 타입 변수: byte, short, char, int, long, float, double, boolean
실제 값이 저장된다.
정수, 실수, 문자, 논리 리터럴을 저장하는 타입이다. 

int age = 25;
double price = 100.5;

 

참조 타입 변수: 기본 타입을 제외한 배열(ex. int[] arrField), 열거(ex. enum), 클래스(ex. String referenceField), 인터페이스
객체(object)의 번지를 참조하는 타입이다. 
(참조: 변수에 접근하는 것)
메모리의 번지를 변수 안에서 저장한다. 

String name = "신용권";
String hobby = "독서";

An interface is a completely "abstract class" that is used to group related methods with empty bodies:
To achieve security - hide certain details and only show the important details of an object (interface).
참고: https://www.w3schools.com/java/tryjava.asp?filename=demo_interface

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2) 메모리 사용 영역 p. 166

 JVM(자바 가상 기계: Java virtual machine)은 운영체제에서 할당받은 메모리 영역을 메서드 영역, 힙 영역, 스택 영역으로 구분해서 사용한다.
(메모리 자동 정리 by JVM
메모리 관리를 위해 JVM은 garbage collection process를 통해 Heap을 자동적으로 관리한다.)

- 메서드 영역(Method Area)에는 정적 필드, 상수, 메서드 코드, 생성자 코드가 위치하며, (공유해서 사용한다.) 
- 힙 영역(Heap Area)에는 객체가 생성된다.
- 스택 영역(Stack)에는 변수가 생성된다.

JVM 스택 영역
JVM 스택은 메서드를 호출할 때마다 프레임(Frame)을 추가(push)하고
메서드가 종료되면 해당 프레임을 제거(pop)하는 동작을 수행한다. 

프레임 내부에는 로컬 변수 스택이 있는데, 기본 타입 변수와 참조 타입 변수가 추가(push)되거나 제거(pop)된다.  

스택 영역에 변수가 생성되는 시점은 초기화가 될 때, 즉 최초로 변수에 값이 저장될 때이다.
변수는 선언된 블록 안에서만 스택에 존재하고 블록을 벗어나면 스택에서 제거된다. 

3) 참조 변수 ==, != 연산 p. 168

기본 타입 변수의 ==, != 연산은 변수의 값이 같은지, 아닌지를 조사하지만
참조 타입 변수들 간의 ==, != 연산은 동일한 객체를 참조하는지, 다른 객체를 참조하는지 알아볼 때 사용된다.
참조 타입 변수의 값은 힙 영역의 객체 주소이므로 ==, != 연산은 결국 번지 값을 비교하는 것이다.
동일한 번지 값을 갖고 있다는 것은 동일한 객체를 참조한다는 의미이다. 
따라서 동일한 객체를 참조하고 있을 경우 == 연산의 결과는 true이고 != 연산의 결과는 false이다. 

 

4) null과 NullPointerException p. 169

참조 타입 변수는 객체를 참조(변수에 접근하는 것)하지 않는다는 뜻으로 null 값을 가질 수 있다. 
null 값도 초기값으로 사용할 수 있기 때문에 null로 초기화된 참조 변수는 스택 영역에 생성된다. 

NullPointerException은 참조 변수를 사용하면서 가장 많이 발생하는 예외(Exception: 프로그램 실행 도중에 발생하는 오류) 중 하나이다.

참조 변수가 null을 가지고 있을 경우에는, 참조 객체가 없으므로 참조 변수를 통해 객체를 사용할 수 없다. 
만약 null인 참조 변수를 통해 있지도 않은 객체의 필드나 메서드를 사용하면 NullPointerException이 발생한다. 

int[] intArray = null;
intArray[0] = 10; //NullPointerException

위 코드에서 intArray는 배열 변수이므로 참조 변수이다. 그래서 null로 초기화가 가능하다.
이 상태에서 intArray[0]에 10을 저장하려고 하면 NullPointerException이 발생한다.
intArray 변수가 참조하는 배열 객체가 없기 때문이다.

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String str = null;
System.out.println("총 문자수: "+str.length()); //NullPointerException

String은 클래스이므로 참조 타입이다. 따라서 str 변수도 null로 초기화할 수 있다.
str 변수가 참조하는 String 객체가 없기 때문에 이 상태에서 String 객체의 length()라는 메서드를 호출하면 NullPointerException이 발생한다.
NullPointerException이 발생했을 때 해결 방법은 참조 변수를 추적해서 객체를 참조하도록 수정하는 것이다.

 

5) String 타입 p. 170

일반적으로 변수에 문자열을 저장할 경우에는 문자열 리터럴을 사용하지만, new 연산자를 사용해서 직접 String 객체를 생성시킬 수 있다. new 연산자는 힙 영역에 새로운 객체를 만들 때 사용하는 연산자로 객체 생성 연산자라고 한다.

String name1 = String("신용권");
String name2 = String("신용권");
String name3 = new String("신용권");

동일한 String 객체이건 다른 String 객체이건 상관없이 내부 문자열을 비교하고 싶을 때에는 String 객체의 equals() 메서드를 사용해야한다. equals() 메서드는 원본 문자열과 매개값으로 주어진 비교 문자열이 동일한지 비교한 후 true 또는 false를 리턴한다.

예제) 문자열 비교

public class P173StringEqualsExample {
	public static void main(String[] args) {
		String strVar1 = "신민철";
		String strVar2 = "신민철";
		
		if(strVar1 == strVar2) {
			System.out.println("strVar1과 strVar2는 참조가 같다.");
		}else {
			System.out.println("strVar1과 strVar2는 참조가 다르다.");
		}
	
		if(strVar1.equals(strVar2)) {
			System.out.println("strVar1과 strVar2는 문자열이 같다.");
		}
		String strVar3 = new String("신민철");
		String strVar4 = new String("신민철");
		
		if(strVar3 == strVar4) {
			System.out.println("strVar3과 strVar4는 참조가 같다.");
		}else {
			System.out.println("strVar3과 strVar4는 참조가 다르다.");
		}
	
		if(strVar3.equals(strVar4)) {
			System.out.println("strVar3과 strVar4는 문자열이 같다.");
		}
	}
}

결과) new 연산자로 String 객체를 별도로 생성했기 때문에 참조가 다르다. 
동일한 String 객체이건 다른 String 객체이건 상관없이 내부 문자열을 비교하고 싶을 때에는 String 객체의 equals() 메서드를 사용해야 한다.

strVar1과 strVar2는 참조가 같다.
strVar1과 strVar2는 문자열이 같다.
strVar3과 strVar4는 참조가 다르다.
strVar3과 strVar4는 문자열이 같다.

참조 비교			0x100	문자열 비교
strVar1	0x100	<---	strVar1	신	민	철
	같다		0x100	strVar1[0]	strVar1[1]	strVar1[2]
strVar2	0x100	<---	strVar2	신	민	철
				strVar1[0]	strVar1[1]	strVar1[2]

strVar1과 strVar2는 참조가 같고 문자열이 같다.

어떠한 경우에도 2자리 이상 출력이 가능하게 할 수 있도록 "0x100"을 더해준다.
1이라는 값을 기준으로 0x100을 더해주면 9비트에 1을 더해주는 것과 같다.

• 기존             : 00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
• 0x100 더함 : 00000000 0000 0000 0000 0001 0000 0001
  

참고: https://enumclass.tistory.com/268

참조 비교			0x200	문자열 비교
strVar1	0x200	<---	strVar1	신	민	철
	같다		0x300	strVar1[0]	strVar1[1]	strVar1[2]
strVar2	0x300	<---	strVar2	신	민	철
				strVar1[0]	strVar1[1]	strVar1[2]

strVar3과 strVar4는 참조가 다르고 문자열이 같다.

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마무리 p. 175

6가지 키워드로 끝내는 핵심 포인트

1) 기본 타입: byte, short, char, int, long, float, double, boolean 타입을 말하며 이들 타입의 변수에는 값 자체가 저장된다.

2) 참조 타입: 기본 타입을 제외한 배열, 열거, 클래스, 인터페이스 등을 말한다.
참조 타입의 변수에는 객체의 번지가 저장된다. 번지로 객체를 참조한다는 의미에서 참조 타입이라고 한다.

3) 메모리 사용 영역: JVM(자바 가상 기계: Java virtual machine)은 운영체제에서 할당받은 메모리 영역을 메서드 영역, 힙 영역, 스택 영역으로 구분해서 사용한다.
(메모리 자동 정리 by JVM
메모리 관리를 위해 JVM은 garbage collection process를 통해 Heap을 자동적으로 관리한다.)

메서드 영역에는 정적 필드, 상수, 메서드 코드, 생성자 코드가 위치하며,
힙 영역에는 객체가 생성된다.
스택 영역에는 변수가 생성된다.

4) 번지 비교: 비교 연산자(==, !=)가 기본 타입에서 사용되면 값을 비교하지만, 참조 타입에서 사용되면 번지를 비교한다. 
==이 true가 나오면 같은 객체를 참조한다는 뜻이고
false가 나오면 다른 객체를 참조한다는 뜻이다.

5) null: 참조 타입 변수는 객체를 참조하지 않는다는 뜻으로 null 값을 가질 수 있다. 
null 값도 초기값으로 사용할 수 있기 때문에 null로 초기화된 참조 변수는 스택 영역에 생성된다. 

6) NullPointerException: 참조 변수가 null을 가지고 있을 경우에는, 참조 객체가 없으므로 참조 변수를 통해 객체를 사용할 수 없다. 
만약 null인 참조 변수를 통해 있지도 않은 객체의 필드나 메서드를 사용하면 NullPointerException이 발생한다. 

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