모듈과 패키지 개념, 자바 기본 패키지

패키지

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패키지 : 서로 관련 있는 클래스나 인터페이스의 컴파일된 클래스(.class) 파일들을 서로 관련 있는 것들끼리 한곳에 묶어 놓은 것

- 하나의 패키지 = 하나의 디렉터리에 저장된 클래스 파일들을 지칭

- 클래스를 지칭할 때는 패키지명을 포함하는 경로명을 사용

ex) java.awt.Color : 클래스의 이름 (경로명) / java.awt : 패키지명

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1. 패키지 계층 구조

2. 패키지별 접근 제한 - 패키지 간 무단 접근 방지 가능

3. 동일한 이름의 클래스를 다른 패키지에 작성 가능

ex) 파일 시스템이 같은 이름을 가진 파일이 다른 디렉터리에 있으면 서로 다른 파일로 인지하는 것과 같음

4. 소프트웨어의 높은 재사용성

∵ 불필요한 코딩 작업을 줄여주기 때문

cf) 자바 개발 도구인 JDK(Java Development Kit)에서는 패키지 이름은 소문자로 시작하고 클래스 이름은 대문자로 시작한다.

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package 선언문을 사용하지 않으면 자바 컴파일러는 클래스나 인터페이스를 디폴트 패키지(default package)에 소속시킨다.

∴ 디폴트 패키지 = 기본 패키지 = 현재 디렉터리

​

+

java.lang : System을 비롯하여 문자열, 수학 함수, 입출력 등과 같이 자바 프로그래밍에 필요한 기본적인 클래스와 인터페이스를 제공한다. 이 패키지의 클래스들은 특별히 import 문을 사용하지 않아도 자동으로 임포트된다.

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import문

 

: 다른 패키지의 클래스를 사용할 때, 컴파일러에게 그 클래스의 경로명을 알려주는 문

 

1. import 패키지.클래스; //클래스의 경로명을 컴파일러에게 알려주는 문

 

2. import 패키지.*; //한 캐피지에 있는 여러 클래스의 경로명을 한 번에 지정하려면, *로 하면 된다.

 

- import 문은 반드시 클래스(class) 소스 코드 전 에 작성되어야 한다.

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패키지선언

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: 클래스가 소속될 패키지 명을 package 키워드를 이용하여 소스 파일의 첫 줄에 선언한다. (import가 먼저 오면

 

package Graphic; //Line 클래스를 Graphic 패키지에 저장

import UI.Tools; //사용할 Tools 클래스의 경로명 알림

public class Line {
  public void draw() {
    Tools t = new Tools();
  }
}

 

모듈 개념

 

모듈 JAVA 9에서 처음 도입된 개념

패키지는 서로 관련 있는 클래스나 인터페이스의 컴파일된 클래스(.class) 파일들을 한 곳에 담는 컨테이너

모듈은 패키지들을 담는 컨테이너로 모듈 파일(.jmod)로 저장됨​

 

자바 모듈화의 목적

 

자바 컴포넌트들을 필요에 따라 조립하여 사용하기 위함(필요없는 모듈이 로드되지 않게 하여 시스템 부담 감소)

ex) 하드웨어가 열악한 소형 IoT 장치에서 사용

 

자바 JDK 패키지 

 

java.lang

 - System을 비롯하여 문자열, 수학 함수, 입출력 등과 같이 자바프로그래밍에 필요한 기본 클래스와 인터페이스를 제공

   import 문을 사용하지 않아도 자동으로 임포트된다.

 

java.util

 - 날짜, 시간, 벡터, 해시맵 등 다양한 유틸리티 클래스와 인터페이스를 제공

 

java.io

 - 키보드, 모니터, 프린터, 파일 등에 입출력 하는 클래스와 인터페이스를 제공

 

java.awt와 javax.swing

 - 자바 AWT(Abstract Windowing Toolkit)와 swing 패키지로서 GUI 프로그래밍에 필요한 클래스와 인터페이스를 제공

 

* 개발자는 JDK의 클래스가 가진 메소드를 전부 기억하거나 이해할 수 없기 때문에

   항상 자바 API문서를 열어놓고 작업하는게 좋다.

 

: java.lang 패키지에 속한 클래스로 모든 클래스는 묵시적으로 Object를 상속받는다.

Object 만이 아무 클래스도 상속받지 않는 유일한 클래스로 계층 구조 상 최상위 클래스이다.

Object 클래스에는 모든 클래스에서 사용할 공통 기능이 구현되어 있다.

 

Object의 주요 메소드

메소드	설명
boolean equals(Object obj)	obj가 가리키는 객체와 현재 객체를 비교하여 같으면 true 리턴
Class getClass()	현 객체의 런타임 클래스를 리턴
int hashCode()	현 객체에 대한 해시 코드 값 리턴
String toString()	현 객체에 대한 문자열 표현을 리턴
void notify()	현 객체에 대해 대기하고 있는 하나의 스레드를 깨운다
void notifyAll()	현 객체에 대해 대기하고 있는 모든 스레드를 깨운다
void wait()	다른 스레드가 깨울 때까지 현재 스레드를 대기하게 한다.

 

class Point{
	int x, y;
	public Point(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
}

public class ObjectPropertyEx {
	public static void print(Object obj) {
		System.out.println(obj.getClass().getName()); // 클래스 이름
		System.out.println(obj.hashCode()); // 해시 코드 값
		System.out.println(obj.toString()); // 객체를 문자열로 만들어 출력
		System.out.println(obj); // 객체 출력
	}

	public static void main(String[] args) {
		Point p = new Point(2,3);
		print(p);

	}

}

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getName() 메소드를 이용하면 obj 레퍼런스가 가리키는 객체의 클래스 타입을 알아낼 수 있다.

 

객체는 생성될 때 객체를 유일하게 구분할 수 잇 는 정수 id값 할당(해시코드)

 

 

ex) toString( ) : 객체를 문자열로 리턴하는 메소드 ∴ '객체 + 문자열' 연산 / 객체 출력시 자동 호출

public String toString() { 
return getClass.getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}
//객체의 클래스의 이름 @ 객체의 해시코드 값을 16진수로 변환하여 연결한 문자열 리턴

​

System.out.println(p); // System.out.println(p.toString()); 으로 자동으로 변환
String s = p + "점"; //String s = p.toString() + "점";으로 자동 변환
System.out.println(s);

class Point{
	int x, y;
	public Point(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
	public String toString() {
		return "Point(" + x + "," + y + ")";
	}
}
public class ToStringEx {
	public static void main(String[] args) {
		Point p = new Point(2,3);
		System.out.println(p.toString());
		System.out.println(p); //p는 p.toString()으로 자동 변환
		System.out.println(p + "입니다."); // p.toString() + "입니다"로 자동 변환
	}
}

 

객체 비교와 equals() 메소드

기본타입의 값을 비교하기 위해서 == 연산자

객체 비교를 위해서는 반드시 equal() 메소드를 사용​

 

Point a = new Point(2,3);
Point a = new Point(2,3);
Point c = a;
if(a == b) //false
	System.out.println("a==b");
if(a == c) //true
	System.out.println("a==c");

실행 결과    -    a==c

 

String a = new String("Hello");
String b = new String("Hello");
if(a == b) //false
System.out.println("a==b");
if(a.equals(b))//true
System.out.println("a와 b는 둘 다 Hello입니다.");

실행 결과   -   a와 b는 둘 다 Hello입니다.

 

이유) a와 b의 레퍼런스 값이 다르기 때문에 a == b 의 결과가 false + 둘 다 ""로 선언된 것이 아니라 new String으로 선언되어서

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== 는 두 객체의 내용물이 같은지 비교하는 것이 x, 두 레퍼런스가 같은지 비교

∴ 두 레퍼런스가 동일한 객체를 가리키는지 비교

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equals(Object obj)​는 인자로 건네진 객체 obj와 자기 자신을 비교하여 두 객체의 내용이 같은지를 비교하는 메소드

- 사실, 내용의 동일성은 전적으로 클래스 작성자가 정의할 문제이기 때문에

  클래스 작성자가 클래스에 equals( ) 메소드를 오버라이딩 하는 것이 원칙

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class Point{
	int x, y;
	public Point(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
	public boolean equals(Object obj) {//equals() 오버라이딩
		Point p = (Point)obj;	// 객체 obj를 Point 타입으로 다운 캐스팅
		if(x == p.x && y == p.y)
			return true;
		else
			return false;		
	}
}
public class EqualEx {
	public static void main(String[] args) {
		Point a = new Point(2,3);
		Point b = new Point(2,3);
		Point c = new Point(3,4);
		if(a == b)  // false
			System.out.println("a==b");
		if(a.equals(b)) // true
			System.out.println("a is equal to b");
		if(a.equals(c)) // false
			System.out.println("a is equal to c");
	}
}

 

class Rect{
	int width;
	int height;
	public Rect(int width, int height) {
		this.width = width;
		this.height = height;
	}
	public boolean equals(Object obj) {//equals() 오버라이딩 사각형 면적 비교
		Rect p = (Rect)obj;	// obj를 Rect로 다운 캐스팅
		if(width*height == p.width*p.height)
			return true;
		else
			return false;		
	}
}
public class RectEqualsEx {
	public static void main(String[] args) {
		Rect a = new Rect(2,3);
		Rect b = new Rect(3,2);
		Rect c = new Rect(3,4);
		if(a.equals(b))  // true  a와 b는 면적 이 같으므로 equlas()는 true 리턴
			System.out.println("a is equal to b");
		if(a.equals(c)) // false
			System.out.println("a is equal to c");
		if(b.equals(c)) // false
			System.out.println("b is equal to c");
	}
}

 

​Wrapper 클래스 개념

int, char, double 등 8개의 기본 타입을 객체로 다루기 위해 JDK에 만들어진 8개의 클래스를 Wrapper 클래스라 한다.

 

: Byte, Short, Integer, Long, Character, Double, Float, Boolean 클래스가 기본 타입에 해당되는 값(ex. 3, 'a')을 객체로 다룰 수 있게 하는 클래스

기본 타입	byte	short	int	long	char	float	double	boolean
Wrapper 클래스	Byte	Short	Integer	Long	Character	Float	Double	Boolean

Wrapper 클래스의 객체 생성

Integer i = Integer.calueOf(10);		// 정수 10의 객체화
Character c = Character.valueOf('c');	// 문자 'c'의 객체화
Double d = Double.valueOf(3.14);		// 실수 3.14의 객체화
Boolean b = Boolean.valueOf(true);		// 불린 값 true의 객체화

Character를 제외한 나머지 Wrapper 클래스의 경우 문장려로 WRapper 객체를 생성할 수도 있다.

 

Integer i = Integer.valueOf("10");
Double d = Double.valueOf("3.14");

 

- 많은 메소드가 static 타입

 

Wrapper 객체에 들어 있는 기본 타입 값 알아내기

Integer i = Integer.valueOF(10);
int ii = i.intValue();	// ii = 10

Double d = Double.valueOf(3.14);
double dd = d.doubleValue();	// dd = 3.14

Boolean b = Boolean.valueOf(true);
boolean bb = b.booleanValue();	// bb = true

 

문자열을 기본 타입으로 변환

Wrapper 클래스는 다음과 같이 문자열을 기본 타입의 값으로 변환하는 메소드를 제공

int i = Integer.parseInt("123");			// i = 123
boolean b = Boolean.parseBoolean("true");	// b = true
double d = Double.parseDouble("3.14");		// d = 3.14

- parseInt( ), parseBoolean( ), parseDouble( ) 메소드는 모두 static 타입이므로 Wrapper 클래스의 이름으로 바로 메소드를 호출한다.

 

기본 타입 값을 문자열로 변환

String s1 = Integer.toString(123);		// 정수 123을 문자열 "123"으로 변환
String s2 =	Integer.toHexString(123);	// 정수 123을 16진수의 문자열 "7b"로 변환
String s3 = Double.toString(3.14);		// 실수 3.14를 문자열 "3.14"로 변환
String s4 = Character.toString('a');	// 문자 'a'를 문자열 "a"로 변환
String s5 = Boolean.toString(true);		// 불린 값 true를 문자열 "true"로 변환

public class WrapperEx {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Character.toLowerCase('A'));	// 'A'를 소문자로 변환
		
		char c1='4', c2='F';
		if(Character.isDigit(c1))		// 문자 c1이 숫자이면 true
			System.out.println(c1 + "는 숫자");
		if(Character.isAlphabetic(c2))	// 문자 c2가 영문자이면 true
			System.out.println(c2 + "는 영문자");
		
		System.out.println(Integer.parseInt("-123"));	// "-123"을 10진수로 변환
		System.out.println(Integer.toHexString(28));	// 정수 28을 2진수 문자열로 변환
		System.out.println(Integer.toBinaryString(28)); // 28을 16진수 문자열로 변환
		System.out.println(Integer.bitCount(28));		// 28에 대한 2진수의 1의 개수
		
		Double d = Double.valueOf(3.14);
		System.out.println(d.toString());				// Double을 문자열 "3.14"로 변환
		System.out.println(Double.parseDouble("3.14"));	// 문자열을 실수 3.14로 변환
		
		Boolean b = (4>3); //b는 true
		System.out.println(Boolean.toString(b));			// true를 문자열 "true"로 변환
		System.out.println(Boolean.parseBoolean("false"));	// 문자열을 false로 변환
	}
}

실행 결과

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기본 타입의 값 → Wrapper 객체로 변환 : 박싱(boxing)

(오른쪽의 기본 타입의 값을 / 왼쪽 Wrapper 객체에 삽입하는 것이 박싱)

반대 : 언박싱(unboxing)

- 둘 다 자동으로 이루어지며, 이를 자동 박싱(auto boxing), 자동 언박싱(auto unboxing) 이라고 부른다.

Integer ten = 10; //자동 박싱. Integer ten = new Integer(10);로 자동 처리됨

int n = ten; //자동 언박싱. int n = ten.intValue();로 자동 처리됨

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String 클래스

//스트링 리터럴로 String 객체 생성
String str1 = "abcd";

//String 클래스의 생성자를 이용하여 String 객체 생성
char data[] = {'a', 'b', 'c', 'd'};
String str2 = new String(data);
String str3 = new String("abcd");
String str4 = new String(str1); //str2와 str3은 모두 "abcd" 문자열

스트링 리터럴과 new String()으로 생성된 개체는 서로 다르게 관리

스트링 리터럴은 자바 내부에서 리터럴 테이블​로 특별 관리하여, 동일한 리터럴을 공유시킨다.

new String( )으로 생성된 스트링은 new를 이용하여 생성되는 다른 객체와 동일하게 힙 메모리에 독립적으로 생성된다.

+ scanner.nextLine( ) 으로 받은 것도 힙 메모리에 독립 생성 !!!

 

public class StringEx {
	public static void main(String[] args) {
		String a = new String(" C#");
		String b = new String(",C++ ");
		
		System.out.println(a + "의 길이는 " + a.length()); //문자열의 길이(문자 개수) 3
		System.out.println(a.contains("#"));	//문자열의 포함 관계  - true
		
		a = a.concat(b); //문자열 연결  - a = " C#,C++ "
		System.out.println(a);
		
		a = a.trim(); 	//문자열 앞 뒤의 공백 제거	- a = "C#,C++"
		System.out.println(a);
		
		a = a.replace("C#","Java");	//문자열 대치  - a = "Java,C++"
		System.out.println(a);
		
		String s[] = a.split(","); 	//문자열 분리  - s[0] = "Java"  ,  s[1] = "C++"
		
		for(int i=0; i<s.length; i++)
			System.out.println("분리된 문자열" + i + ": "+ s[i]);
		
		a = a.substring(5); 		//인덱스 5부터 끝까지 서브 스트링 리턴
		System.out.println(a);
		
		char c = a.charAt(2);	//인덱스 2의 문자 리턴
		System.out.println(c);
		c = a.charAt(0);	//인덱스 0의 문자 리턴
		System.out.println(c);

	}

}

 

StringBuffer 클래스란?

스트링을 다루는 클래스

String 객체의 경우 내부의 문자열을 수정할 수 없다.

StringBuffer 객체는 가변 버퍼를 가지고 있기 때문에 문자의 개수에 따라 버퍼 크기를 자동 조절한다.

스트링의 수정 가능

 

String - 간단한 문자열을 처리할 때 ∵ 문자열 변경/수정이 불가능 하기 때문

StringBuffer - 문자열의 길이가 길거나 문자열이 수시로 변하는 경우

 

	public static void main(String[] args) {
	StringBuffer sb = new StringBuffer("This");
	
	sb.append(" is pencil");	// 문자열 덧붙이기
	System.out.println(sb);
	
	sb.insert(7, " my"); 		// " my" 문자열 삽입
	System.out.println(sb);
	
	sb.replace(8, 10, "your"); 	// "my"를 "your"로 변경
	System.out.println(sb);
	
	sb.delete(8, 13);			// "your" 삭제
	System.out.println(sb);
	
	sb.setLength(4);			// 스트링 버퍼 내 문자열 길이 수정
	System.out.println(sb);		// sb.toString()으로 자동 바뀜	
	}
}

StringTokenizer - 문자열을 분할할 때

package 모듈과패키지;

import java.util.StringTokenizer;

public class StringTokenizerEx {
	public static void main(String[] args) {
		StringTokenizer st = new StringTokenizer("홍길동=김철수&장화=홍련&콩쥐=팥쥐","=&");//구분 문자 =,&
		
		while(st.hasMoreTokens())	//토큰이있는동안
			System.out.println(st.nextToken());
	}

}

​

+ toString( ) 예시

public String toString() { return "Point(" + x + "," + y + ")"; }

 

Math 클래스

 

Random() 난수 발생 - 0.0<=1.0 임의의 실수 리턴

 

1~100까지(100포함) 난수 발생 코드

for(int x=0; x<10; x++){
	int n = (int)(Math.randon()*100 + 1);	// n은 [1~100] 사이의 랜덤 정수
    System.out.println(n);
}

 

java.util.Random 클래스도 난수 발생 가능

Random r = new Random();
int n = r.nextInt();	// 음수, 양수, 0을 포함하여 자바의 정수 범위(-2^31~2^31-1)의 난수 발생
int m = r.nextInt(100);	// 0~99사이(0과 99 포함)의 정수 난수 발생

 

public class MathEx {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Math.PI);	//원주율 상수 출력
		double a = Math.PI;
		System.out.println(Math.ceil(a));		//ceil(올림)
		System.out.println(Math.floor(a));		//floor(내림)
		System.out.println(Math.sqrt(a));		//제곱근
		System.out.println(Math.sqrt(9));		//제곱근
		System.out.println(Math.exp(2));		//e의 2승
		System.out.println(Math.round(3.14));	// 반올림
		
		// [1,45] 사이의 정수형 난수 6개 발생
		System.out.print("이번주 행운의 번호는 ");
		for(int i=0; i<6; i++)
			System.out.print((int)(Math.random()*45+1)+ " ");  	// 난수 발생
	}
}

 

Calendar 클래스

년, 월, 일, 요일, 시간, 분, 초, 밀리초까지 프로그램이 실행되는 동안 개발자가 기억하고자 하는 시관과 날짜정보를 저장

 

package 모듈과패키지;

import java.util.Calendar;

public class CalendarEx {
	public static void printCalendar(String msg, Calendar cal) {
	    int year = cal.get(Calendar.YEAR);
	    int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1; // get()은 0~30까지의 정수 리턴.
	    int day = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
	    int dayOfWeek = cal.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
	    int hour = cal.get(Calendar.HOUR);
	    int hourOfDay = cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
	    int ampm = cal.get(Calendar.AM_PM);
	    int minute = cal.get(Calendar.MINUTE);
	    int second = cal.get(Calendar.SECOND);
	    int millisecond = cal.get(Calendar.MILLISECOND);

	    System.out.print(msg + year + "/" + month + "/" + day + "/");
	    switch(dayOfWeek) {
		    case Calendar.SUNDAY : System.out.print("일요일"); break;
		    case Calendar.MONDAY : System.out.print("월요일"); break; 
		    case Calendar.TUESDAY : System.out.print("화요일"); break;
		    case Calendar.WEDNESDAY : System.out.print("수요일"); break;
		    case Calendar.THURSDAY : System.out.print("목요일"); break;
		    case Calendar.FRIDAY: System.out.print("금요일"); break;
		    case Calendar.SATURDAY : System.out.print("토요일"); break;
	    }
	    System.out.print("("+ hourOfDay + "시)");
	    if(ampm == Calendar.AM) 
	    	System.out.print("오전");
	    else
	    	System.out.print("오후");
	    
	    System.out.println(hour + "시 " + minute + "분 " + second + "초 " +
	    					millisecond + "밀리초");
	}

	public static void main(String[] args) {
	    Calendar now = Calendar.getInstance();
	    printCalendar("현재 ", now);
 
	    Calendar firstDate = Calendar.getInstance();
	    firstDate.clear();
	    firstDate.set(2019, 10, 03); // 2019년 11월 03일. 11월을 표현하기 위해 month에 10로 설정
	    firstDate.set(Calendar.HOUR_OF_DAY, 20); // 저녁 8시
	    firstDate.set(Calendar.MINUTE, 30); // 30분
	    printCalendar("처음 만나기로 한 날은 ", firstDate);
	}
}