글쓴이 :김덕태 1998년 4월 17일 16:24:07
자바의 자료형 개념에 대해서 제 나름대로 간결하면서 엄밀하게
정리한 내용을 소개하며, 자바 언어의 문법과 개념을 쉽게 이해하는 데
도움을 되리라 생각합니다.
Java Language Specification은 기본자료형, 배열 자료형, 클래스,
인터페이스 자료형과 이들 사이의 관계에 대해서 난해하게 기술하고
있으나, 그 바탕이 되는 개념 자체는 그렇게 복잡하지는 않습니다.
이에 대한 다른 견해가 있다면 댓글을 올려주시기 바랍니다.
==== 상위 자료형과 하위 자료형 =======
기본 자료형과 기타 자료형과의 차이는 여러곳에서 소개되어 있으니
생략하고, 나머지 자료형의 관계는 모두 상위 자료형, 하위 자료형 관계로
파악할 수 있습니다.
- 클래스 C가 클래스 C2의 하위 클래스라면, C는 C2의 하위 자료형입니다.
예) C2 c2 = new C();
- 클래스 C가 인터페이스 I를 구현(implements)한다면, C는 I의 하위 자료형입니다.
예) I i1 = new C();
- 모든 배열 (int[], Object[], TextField[], ...)은 Object라는 클래스의 하위
자료형입니다.
예) Object obj = new int[10];
- 자료형 A가 자료형 B의 하위 자료형이라면, A[]는 B[]의 하위 자료형입니다.
예) Object[] objs = new Long[10];
하위 자료형의 객체는 그 상위 자료형에 속합니다.
따라서, 다음과 같은 효과를 갖습니다.
1. 변수 (지역변수, 매개변수, 인스턴스 변수, 클래스 변수)를
배열 혹은 클래스 혹은 인터페이스 자료형 A로 선언하면,
엄밀하게는, 그 변수의 자료형이 A임을 의미하는 것이 아니라,
`자료형 A (하위 자료형 포함) 객체의 참조값'을 저장하는
변수로 선언하는 것입니다.
예) C c1; // c1은 클래스 C 객체 .
// 엄밀하게는, 클래스 C (하위 자료형 포함) 객체의 참조값
C[] c2; // c2는 C의 배열.
// 엄밀하게는, 클래스 C 객체 (하위 자료형 포함) 객체의 참조값의
// 배열의 참조값
C[][] c3; // c3는 C의 배열의 배열
// 엄밀하게는, 클래스 C 객체 (하위 자료형 포함)의 참조값의
// 배열의 참조값의 배열의 참조값
2. 상위 자료형에 정의되어 있는 모든 메쏘드를 그 하위 자료형 객체에서도
호출할 수 있습니다. (동일 자료형 혹은 하위 자료형으로 선언된
참조값을 통하여)
3. 하위 자료형의 참조값은 상위 자료형으로 선언된 변수로 대입가능하며,
생성자, 메쏘드에서 상위 자료형으로 선언된 인자로 넘겨줄 수 있습니다.
4. 객체의 참조값을 그 객체가 갖는 여러 자료형중 어느 것으로든
명시적 형변환 (type casting)을 할 수 있습니다.
==== 클래스와 인터페이스 =====
클래스를 이용하여 객체를 만들 수는 있지만, 인터페이스로 직접 객체를
만들지는 못합니다. 하지만, 그 클래스 C가 인터페이스 I를 구현한다면,
클래스 C 객체의 자료형은 C도 되고 I도 됩니다.
따라서, 클래스 C 객체에서 인터페이스 I의 메쏘드를 호출할 수 있으며,
클래스 C의 객체(의 참조값)의 참조값을 인터페이스 I로 선언된 변수에
대입할 수 있습니다.
==== 배열과 클래스 =========
배열은 Object의 하위 자료형이므로, Object 클래스의 모든 메쏘드를
호출할 수 있으며 (toString, notify, ...), 그 참조값을
Object 클래스 자료형의 변수에 대입할 수 있습니다.
따라서, 클래스와 유사한 면이 많지만 (하위 클래스를 정의하지 못한다는
면에서는 final 클래스와 더 유사), 그 문법과 의미가 다른 점이
있으므로 (즉, 클래스에서는 자료형 선언, 생성자 및 연산자에서 []를
사용할 수 없음) 배열과 구분됩니다.
===== 정적 자료형과 동적 자료형 =====
자바의 클래스, 인터페이스, 배열은 상속과 구현, 메쏘드 재정의
(overriding) 기능을 통하여 동적 자료형의 개념이 어느정도 제공되지만,
이는 정적 자료형의 틀안에서 제공되는 것이므로 제한이 많습니다. 정적
자료형의 잇점으로는 컴파일시에 원시 화일내의 모든 변수의 자료형 선언,
객체 생성, 변수의 사용에 있어서 자료형의 일치성을 미리 검사해줌으로써
프로그램의 오류를 조기 발견하고, 정확한 자료형이 컴파일시에
알려짐으로써 보다 효율적인 코드를 생성해낼 수 있다는 장점이 있습니다.
컴파일시에 알려지지 않은 자료형 (즉, 원시화일내에 명확히 자료형을
선언하지 않은 경우에 해당)을 다룰 필요가 있는 경우에는 자바의 동적
자료형 기능을 사용할 수 있으며, 이는 java.lang.Object 클래스의
getClass() 메쏘드, java.lang.Class 클래스, java.lang.reflect 패키지에
의해 제공됩니다. 이를 사용하면, 원시 화일내에 자료형을 명확히
표현하지 않고도, 객체의 실제 자료형을 알아내거나, 사용자의 입력등을
통해 전달받은 자료형 이름을 통해서 객체를 만들거나, 객체의 필드와
메쏘드에 접근할 수 있습니다. 유연성을 얻을 수는 있지만, 컴파일시에
자료형 일치 검사를 해주지 못하므로, 프로그래머가 더 조심해야되고,
성능이 저하될 수 있는 단점이 있습니다.
동적 자료형에서 가장 핵심이 되는 클래스가 java.lang.Class이며 이 클래스의
각 객체는 특정 자료형 (클래스, 인터페이스, 배열, 기본자료형)을
나타내는 객체입니다.
객체이기에 그 참조값을 저장할 수 있고, 매개변수로 전달할 수 있습니다.
또한, Class 객체의 여러 메쏘드를 호출하여 그 Class 객체가 나타내는
자료형에 대한 정보 (필드와 메쏘드 포함)를 알아낼 수 있습니다.
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Deogtae Kim (김덕태)
CA Lab. CS Dept. KAIST
http://calab.kaist.ac.kr/~dtkim/java