7주차 패키지

목표

자바의 패키지에 대해 학습하세요.

학습할 것 (필수)

• package 키워드
• import 키워드
• 클래스패스
• CLASSPATH 환경변수
• -classpath 옵션
• 접근지시자

package 키워드

패키지 (package)

패키지란 많은 클래스들을 체계적으로 관리하기 위해 존재한다.

패키지의 물리적인 형태는 "파일 시스템의 폴더" 이다.

또한, 파일 시스템의 폴더 기능만이 아니라 클래스의 일부분이다.

• 소스에 가장 첫 줄에 있어야하고, 패키지 선언은 소스 하나에 하나만 있어야한다.
• 패키지 이름과 위치한 폴더의 이름이 같아야한다.
• 패키지이름을 java 로 시작하면 안된다.

• 패키지는 폴더 또는 디렉토리로서, 우리는 기능이나 특징이 비슷한 클래스를 한대모아 하나의 패키지 않에 넣는다.
• 서로 관련된 있는 것을 묶어놓음으로써 효율적으로 관리할 수 있으며 클래스 풀네임(FQCN)의 고유성을 보장하기 위해서 사용함

FQCN(Fully Qualified Class Name)

• 클래스가 속한 패키지명까지 모두 포함한 이름을 의미(패키지명.클래스명)
• 모든 클래스에는 정의된 클래스 이름과 패키지 이름이 있다.
• 이 둘을 합쳐야 완전하게 한 클래스를 표현한다고 할 수 있다
  • 예를 들어 String 클래스의 패키지는 java.lang이며 FQCN은 java.lang.String

선언

패키지는 클래스를 컴파일 하는 과정에서 자동적으로 생성되는 폴더이다.

컴파일러는 클래스에 포함되어 있는 패키지 선언을 보고, 파일 시스템의 폴더로 자동 생성 시킨다.

package 상위패키지.하위패키지;
public class ClassName{ ... }

패키지 이름은 개발자 임의로 정의해도 되지만, 지켜야할 규칙이 있다.

• 숫자로 시작해서 안된다.
• _, $ 를 제외한 특수문자를 사용해서는 안된다.
• java로 시작하는 패키지는 자바 표준 api 에서만 사용하므로 사용해서는 안된다.
• 모두 소문자로 작성하는 것이 관례이다.

패키지가 서로 중복되지 않도록 회사의 도메인 이름으로 패키지를 만든다.

도메인 이름으로 패키지 이름을 만들 경우, 도메인 이름 역순으로 패키지 이름을 지어준다.

• 포괄적인 이름이 상위 패키지가 되도록 하기 위함

마지막에는 프로젝트 이름을 붙여주는 것이 관례이다.

com.samsung.projectname
com.hyundai.proejctname
com.lg.projectname
com.ys.projectname

패키지 이름 지정 규칙

패키지	시작이름	내용
java	자바 기본 패키지(Java vendor 개발)
javax	자바 확장 패키지(Java vendor 개발)
org	일반적으로 비영리단체 (오픈소스) 패키지
com	일반적으로 영리단체(회사) 패키지

패키지 이름 명명 규칙

• 패키지 이름은 모두 소문자여야한다.
• 자바의 예약어를 사용하면 안된다. (예, int, static)
• 개발 패키지 표준은 정하는 것에 따라 지정하면 된다.

네임스페이스(Namespace)

네임스페이스란 이름을 구분 할 수 있게 해주는 공간을 의미한다.

• /Users/dir1 과 /Users/dir2를 어떻게 구분할까?
• 디렉토리가 바로 공간이고, 자바에서는 패키지(Package)가 바로 그 공간이다.
• 이러한 특성으로 패키지는 이름 중복으로 인한 문제를 방지할 수 있다.
• 패키지 안의 클래스 이름은 고유해야 한다.
  • 다시말해, 하나의 패키지 안에는 같은 이름의 두개의 클래스를 만들 수 없다.

• 패키지가 다르다면 상관없다.

빌트-인 패키지(Built-in Package)

패키지는 크게 2개로 구분할 수 있다.

1. 사용자 정의 패키지
2. 빌트-인 패키지

자바는 개발자들이 사용할 수 있도록 여러 많은 패키지 및 클래스를 제공한다.

가장 자주 쓰이는 패키지로는 java.lang과 java.util이 있다.

java.lang은 자주 사용하는 패키지이지만 한번도 import하여 사용한적이 없다.

즉, 자바에서 java.lang 패키지는 아주 기본적인 것들이기 때문에 import로 불러오지 않아도 자바가 알아서 java.lang의 클래스를 불러온다.

예) String, System

import java.lang.String;
import java.lang.System;

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        String str = this is from java.lang.String";
        System.out.println(str);
    }
}

• java.lang : language suppoart 클래스들을 포함사는 패키지
  • 프리미티브 타입이나 수학 연산의 정의가 되는 클래스들
  • 자동으로 import되기 때문에 해당 패키지의 클래스를 바로 사용할 수 있다.
• **java.io** : 입출력 기능을 지원하는 클래스들을 포함하는 패키지

밑의 패키지들은 자동으로 포함되지 않는다.

• java.util : 자료구조 구현을 위한 유틸리티 클래스를 포함하는 패키지
• java.applet : Applets을 생성하기 위한 클래스들을 포함하는 패키지
• java.awt : GUI 컴포넌트를 구현하기 위한 클래스들을 포함하는 패키지
• **java.net** : 네트워킹 기능을 지원하기 위한 클래스를 포함하는 패키지

import 키워드

import 패키지명.클래스명;

다른 패키지에 속하는 클래스를 사용할 때 사용하는 키워드

1. 패키지와 클래스를 모두 기술하는 방법

    package com.mycompany;
   
    public class Car{
        com.hankook.Tire tire = new com.hankook.Tire(); // 객체생성
    }

   • com.hankok.Tire : 타입
   • tire : 필드명
   • new com.hankook.Tire(); : 객체생성
   • → 패키지 이름이 짧을 경우 불편함이 없지만, 길거나 이렇게 사용해야할 클래스가 많다면 전체적으로 코드의 가독성이 떨어진다.
2. ex) "com.hankook" 패키지에 소속된 Tire 클래스를 이용해서 필드 선언 후 객체 생성
3. import 문 사용

    package com.mycompany;
   
    import com.hankook.Tire; // 혹은, import com.hankook.*;
   
    public class Car{
        Tire tire = new Tire();
    }

   • import 문 작성 위치 : 패키지 선언과 클래스 선언 사이에 선언된다.
   • 패키지에 포함된 다수 클래스를 사용해야 한다면, 모든 클래스를 의미하는 [*] 기호를 사용한다.
   • import 문의 개수 제한은 없다.
4. 사용하고자 하는 패키지를 import 문으로 선언하고, 클래스를 사용할 때는 패키지를 생략한다.

---

주의점

import문으로 지정된 패키지의 하위 패키지는 import 대상이 아니다.

만약 하위 패키지의 클래스를 이용하고 싶다면 import 문을 하나 더 작성해야 한다.

예)

com.mycompany 패키지의 클래스 + com.mycompany.project 패키지의 클래스를 둘다 사용하려면 각각 import문을 사용해야 한다.

import com.mycompany.*;
import com.mycompany.project.*;

---

다른 패키지에 속하는 클래스를 사용하는 두가지 방법 중 "패키지와 클래스를 모두 기술하는 방법"이 필요한 경우?

→ 서로 다른 패키지에 동일한 클래스 이름이 존재하고,

→ 두 패키지가 모두 import 되어 있는 경우.

자바 컴파일러는 어떤 패키지에서 클래스를 로딩할 지 결정할 수 없어서 컴파일 에러가 발생한다.

이 경우에는 정확한 패키지 이름 전체를 기술해야 한다.

static import

static import는 일반적인 import와 다르게 메소드나 변수를 패키지, 클래스명 없이 접근가능하게 해준다.

import static java.lang.System.*;

.. 중략
out.println("TEXT");

→ 여기서 import문의 static을 빼면? Compile Error 발생 😂

굳이 이렇게 까지 줄일 필요가 있을까?

static import를 사용하면서 매우 편리해 진다.

특히나, 테스트 프레임워크인 JUnit을 사용하다보면 static import의 다양한 예를 살펴볼 수 있다.

@Test
public void nonStaticImport(){
    Assert.assertThat(1, CoreMatchers.is(1));
}

@Test
public void staticImport(){
    assertThat(1, is(1));
}

• 위 테스트는 static import를 적용하지 않은 경우이고, 아래는 static import를 적용한 예시이다.
• static import를 사용하게 되면 코드를 읽을 때, That ~ is ~ 로만 읽어서 의도를 쉽게 파악할 수 있다.
• 이 테스트는 That is 1 이 참인지 거짓인지를 판단하는 것이다. 여기서 That은 1이다.
• 즉, 1은 1이다.는 것을 영어 문장을 읽듯이 코드를 읽을 수 있다.
• 만약 static import를 하지 않는다면 테스트의 의도가 한눈에 들어오지 않을 것이다.

Plus Constant Interface - 상수를 모아놓은 인터페이스 에 대한 ANTI Pattern

Constants.java

public interface Constants{
    int NUMBER = 1000;
    String NAME = "SSON";
}

아래와 같이 위 Constants Interface 의 정보를 상수처럼 사용할 수 있다.

public static void main(String[] args){
    System.out.println(Constants.NAME);
}

인터페이스에서 선언한 것들은 기본적으로 "public static final" 이다.

• 이렇게 사용하는 것은 ANTI Pattern

• 아래와 같이 Constants 인터페이스를 implements 하면서 정의한 상수들이 쉐도윙될 수 있다.
• 인터페이스를 정의하는 목적에서 벗어나는 행위이다.

public class MyBook implements Constants{
    private static final String NAME = "myBook";
    public static void main(String[] args){
        System.out.println(MyBook.NAME);
    }
}

// 결과?
-> myBook

• 어떠한 목적으로 상수들을 모아놓고 사용하고자 한다면 아래처럼 사용한다.
• 생성자를 private로 선언하여 인스턴스화 할 수 없도록 방지시킬 수 있다.

public class Constants{
    public static final int NUMBER = 1000;
    public static final String NAME = "SSON";

    private Constants(){
    }
}

클래스패스 (classPath)

• CLASSPATH 환경변수
• classpath 옵션
• 컴파일러나 JVM이 클래스의 위치를 찾을 때 사용하는 경로
• 지정해주지 않으면 기본적으로 현재 디렉터리가 클래스 패스로 지정됨
• 자바가 클래스를 찾아 사용을 해야하는데, 클래스들이 어디 있는지 위치를 지정해주는 값.
• 지정하는 방법
  • 클래스 패스 환경변수
    • 시스템에서 어디서든 참조 할 수 있게 환경변수로 설정
  • -classpath 옵션
    • cmd에서 자바 컴파일 또는 실행시 명령어을 통해 임시로 지정 할 수 있음

명령어 -classpath 클래스패스 경로
명령어 -cp 클래스패스 경로


javac -classpath D:\java\jdk1.8.0_101 Test.java

classpath 옵션은 java와 javac 명령어에 모두 사용할 수 있다.

접근지시자

접근제어자는 클래스, 메소드, 인스턴스 및 클래스 변수를 선언할 때, 사용된다.

자바에서 사용하는 접근지시자는 4가지이다.

• public
  • 모든 패키지에서 아무런 제한 없이 호출 할 수 있게 한다.
  • 보통 생성자 또는 필드, 메소드가 public이라면, 클래스도 public 접근 제한을 가진다.
• protected
  • default 접근 제한과 마찬가지로 같은 패키지에 속하는 클래스에서 호출할 수 있도록 한다.
  • 차이점은 다른 패키지에 속한 클래스가 해당 클래스의 자식(child) 클래스라면 호출 할 수 있다.
• default
  • 접근 제한자를 생략했다면 default 접근제한을 가진다.
  • 같은 패키지에서는 제한 없이 호출할 수 있으나, 다른 패키지에서는 호출할 수 없다.
• private
  • 오로지 클래스 내부에서만 사용할 수 있다.

	해당 클래스 내	같은 패키지 내	상속받은 클래스	import 한 클래스
public	O	O	O	O
protected	O	O	O	X
default	O	O	X	X
private	O	X	X	X