기본형과 참조형, 기본형 vs 참조형, 참조형과 메서드 호출, 변수와 초기화, null, NullPointerException, 문제와 풀이

출처 : 인프런 - 김영한의 실전 자바 - 기본편 (유료) / 김영한님  
유료 강의이므로 정리에 초점을 두고 코드는 일부만 인용

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1. 기본형 vs 참조형

1) 시작

(1) 자바에서 참조형을 제대로 이해하는 것은 정말 중요함

• 변수의 데이터 타입을 가장 크게 보면 사용하는 값을 변수에 직접 넣을 수 있는 기본형, 그리고 객체가 저장된 메모리의 위치를 가리키는 참조값을 넣을 수 있는 참조형으로 분류할 수 있음
• 기본형(Primitive Type): int, long, double, boolean 처럼 변수에 사용할 값을 직접 넣을 수 있는 데이터 타입
• 참조형(Reference Type): Student student1, int[] students와 같이 데이터에 접근하기 위한 참조(주소)를 저장하는 데이터 타입을 말하며 객체 또는 배열에 사용됨
• 즉 기본형 변수에는 직접 사용할 수 있는 값이 들어가지만 참조형 변수에는 위치(참조값)이 들어가 있으며 참조형 변수를 통해서 뭔가를 하려면 참조값을 통해 해당 위치로 이동해야함

(2) 기본형 vs 참조형 - 기본

• 기본형은 숫자 10, 20과 같이 실제 사용하는 값을 변수에 담을 수 있으므로 해당 값을 바로 사용할 수 있음
• 참조형은 실제 사용하는 값을 변수에 담는 것이 아니라 이름 그대로 실제 객체의 위치(참조)를 저장하며 객체라면 .(dot)을 통해서, 배열이라면 [ ]을 통해서 메모리 상에 생성된 실제 인스턴스를 찾아가야 사용할 수 있음

(3) 기본형 vs 참조형 - 계산

• 기본형은 들어있는 값을 그대로 계산에 사용할 수 있음
• 그러나 참조형은 들어있는 참조값을 그대로 사용할 수 없고 참조값으로 실제 인스턴스의 기본형에 접근하면 연산을 할 수 있음

// 기본형은 연산이 가능
int a = 10, b = 20
int sum = a + b;

// 참조형은 연산이 불가능
Student s1 = new Student();
Student s2 = new Student();
s1 + s2 // 오류 발생

// .을 통해 객체의 기본형 멤버 변수에 접근하여 연산을 사용할 수 있음
Student s1 = new Student();
s1.grade = 100;
Student s2 = new Student();
s2.grade = 90;
int sum = s1.grade + s2.grade;	// 연산 가능

 

(4) 쉽게 이해하기

• 기본형을 제외한 나머지는 모두 참조형임
• 기본형은 소문자로 시작하며 int, long, double, boolean 모두 소문자로 시작함
• 기본형은 자바가 기본으로 제공하는 데이터 타입이므로 개발자가 새로 정의할 수 없고 개발자는 참조형인 클래스만 직접 정의할 수 있음
• 클래스는 대문자로 시작하며 클래스는 모두 참조형임

** 참고 - String

• 자바에서 String은 특별한데, 기본형처럼 사용이 가능했던 String은 사실 클래스임
• 문자는 매우 자주 다루기 때문에 자바에서 특별하게 편의 기능을 제공함
• String에 대한 자세한 내용은 뒤에서 설명함

2) 변수 대입

(1) 대원칙: 자바는 항상 변수의 값을 복사해서 대입함

• 자바에서 변수에 값을 대입하는 것은 변수에 들어 있는 값을 복사해서 대입하는 것임
• 기본형, 참조형 모두 항상 변수에 있는 값을 복사해서 대입함
• 기본형이면 변수에 들어 있는 실제 사용하는 값을 복사해서 대입하고 참조형이면 변수에 들어 있는 참조값을 복사해서 대입함
• 기본형은 변수에 값을 대입하더라도 실제 사용하는 값이 변수에 바로 들어있기 때문에 해당 값만 복사해서 대입한다고 생각하면 쉽게 이해가 가능함
• 그러나 참조형의 경우 실제 사용하는 객체가 아니라 객체의 위치를 가리키는 참조값만 복사됨
• 즉, 실제 건물이 복사되는 것이 아니라 건물의 위치인 주소만 복사되는 것이며 같은 건물을 찾아갈 수 있는 방법이 하나 늘어날 뿐임

(2) VarChange1 - 기본형과 변수 대입

package ref;

public class VarChange1 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = a;
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println("b = " + b);

        //a 변경
        a = 20;
        System.out.println("변경 a = 20");
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println("b = " + b);

        //b 변경
        b = 30;
        System.out.println("변경 b = 30");
        System.out.println("a = " + a);
        System.out.println("b = " + b);
    }
}

/* 출력 결과
a = 10
b = 10
변경 a = 20
a = 20
b = 10
변경 b = 30
a = 20
b = 30
*/

• int b = a: 변수의 대입은 변수에 들어있는 값을 복사해서 대입하므로 변수 a에 들어있는 값 10을 복사해서 변수 b에 대입함, 변수 a 자체를  b에 대입하는 것이 아님
• a = 20, b = 30: 변수a와 b에 각각 20과 30을 대입하여도 해당 변수의 값만 변경되고 다른 변수에는 아무런 영향을 주지 않음

(3) 참조형과 변수 대입 - VarChange2

• 참조형 예시를 위해 int value라는 멤버 변수를 가지는 Data 클래스를 생성 후 진행
• 실행해보면 실제 대입한 변수의 값뿐만 아니라 다른 변수의 값도 변경된 것처럼 출력이 되었음

package ref;

public class Data {
    int value;
}

package ref;

public class VarChange2 {
    public static void main(String[] args) {
        Data dataA = new Data();
        dataA.value = 10;
        Data dataB = dataA;

        System.out.println("dataA 참조값= " + dataA);
        System.out.println("dataB 참조값= " + dataB);
        System.out.println("dataA.value= " + dataA.value);
        System.out.println("dataB.value= " + dataB.value);

        // dataA 변경
        dataA.value = 20;
        System.out.println("변경 dataA.value = 20");
        System.out.println("dataA.value= " + dataA.value);
        System.out.println("dataB.value= " + dataB.value);

        // dataB 변경
        dataB.value = 30;
        System.out.println("변경 dataB.value = 30");
        System.out.println("dataA.value= " + dataA.value);
        System.out.println("dataB.value= " + dataB.value);
    }
}

/*
dataA 참조값= ref.Data@4517d9a3
dataB 참조값= ref.Data@4517d9a3
dataA.value= 10
dataB.value= 10
변경 dataA.value = 20
dataA.value= 20
dataB.value= 20
변경 dataB.value = 30
dataA.value= 30
dataB.value= 30
*/

• Data dataB = dataA: 변수 dataA에는 참조값 x001이 들어가있고 변수 dataA에 들어있는 참조값 x001을 복사해서 변수 dataB에 대입함
• 이제 dataA와 dataB에 들어이는 참조값은 같으므로 둘다 Data 인스턴스를 가리킴
• dataA.value = 20: dataA가 가리키는 x001 인스턴스의 value값을 10에서 20으로 변경하면 dataA와 dataB가 같은 x001 인스턴스를 참조하기 때문에 dataA.value와 dataB.value는 둘다 같은값인 20을 출력하게 됨
• dataB.value = 30을 실행했을 때에도 마찬가지로 동작하여 둘다 30을 출력하게 됨
• 여기에서의 핵심은 Data dataB = dataA라고 했을 때 변수에 들어있는 값을 복사해서 사용한다는 점이며 그 값이 참조값일 경우 dataA와 dataB가 같은 참조값을 가지게 되고 두 변수는 같은 객체 인스턴스를 참조하게 됨

3) 메서드 호출

(1) 기본형과 메서드 호출 - MethodChange1

• 메서드 호출에서도 대원칙은 동일함
• 메서드를 호출할 때 사용하는 매개변수(파라미터)도 결국 변수일 뿐이며 메서드를 호출할 때 매개변수에 값을 전달하는 것도 값을 복사해서 전달함

package ref;

public class MethodChange1 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        System.out.println("메서드 호출 전: a = " + a);
        changePrimitive(10);
        System.out.println("메서드 호출 후: a = " + a);
    }

    static void changePrimitive(int x) {
        x = 20;
    }
}

/* 출력 결과
메서드 호출 전: a = 10
메서드 호출 후: a = 10
*/

• changePrimitive(10): 메서드를 호출할 때 매개변수 x에 변수 a의 값을 전달하는데 int x = a와 같다고 해석할 수 있으므로 변수 a, x에 각각 숫자 10을 가지고 있음
• 메서드 안에서 x = 20으로 새로운 값을 대입하고 결과적으로 x의 값만 20으로 변경되고 a의 값은 10으로 유지됨
• 메서드 종료 후 값을 확인해보면 a는 10이 출력됨
• 참고로 메서드가 종료되면 매개변수 x는 제거됨

(2) 참조형 메서드 호출 - MethodChange2

package ref;

public class MethodChange2 {
    public static void main(String[] args) {
        Data dataA = new Data();
        dataA.value = 10;
        System.out.println("메서드 호출 전: dataA.value = " + dataA.value);
        changeReference(dataA);
        System.out.println("메서드 호출 후: dataA.value = " + dataA.value);
    }

    static void changeReference(Data dataX) {
        dataX.value = 20;
    }
}

/* 출력 결과
메서드 호출 전: dataA.value = 10
메서드 호출 후: dataA.value = 20
*/

• changeReference(Data dataX): 메서드를 호출할 때 매개변수 dataX dataA의 값을 전달하므로 이 코드는 Data dataX = dataA와 같다고 해석할 수 있음
• 변수 dataA가 가진 참조값을 복사해서 dataX에 전달하고 dataA, dataX 둘다 같은 참조값을 가지게 되며 dataX를 통해서도 Data 인스턴스에 접근할 수 있음
• 메서드 안에서 dataX.value = 20으로 새로운 값을 대입하면 참조값을 통해 Data 인스턴스에 접근하고 그안에 있는 value의 값을 20으로 변경함
• dataA, dataX 모두 같은 인스턴스를 참조하기 때문에 dataA.value와 dataX.value는 둘다 20이라는 값을 가지게 되어 메서드 호출 전에는 10이였지만 메서드 호출 후에는 20으로 값이 변경되었음

(3) 기본형과 참조형의 메서드 호출

• 자바에서 메서드의 매개변수는 항상 값에 의해 전달되는데 이 값이 실제 값이냐, 참조(메모리 주소)값이냐에 따라 동작이 달라짐
• 기본형: 메서드로 기본형 데이터를 전달하면 해당 값이 복사되어 전달되고 메서드 내부에서 매개변수의 값을 변경해도 호출자의 값에는 영향이 없음
• 참조형: 메서드로 참조형 데이터를 전달하면 참조값이 복사되어 전달되고 메서드 내부에서 매개변수로 전달된 객체의 멤버 변수를 변경하면 호출자의 객체도 변경됨

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2. 참조형과 메서드 호출

1) 활용

(1) ClassStart3 다시 보기

• 기존에 작성해 두었던 class1.ClassStart3 코드는 name, age, grade에 값을 할당하고 학생 정보를 출력하는 코드가 중복되어있음
• 이런 중복은 메서드를 통해 손쉽게 제거할 수 있음

package class1;

public class ClassStart3 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1;
        student1 = new Student();
        student1.name = "학생1";
        student1.age = 15;
        student1.grade = 90;

        Student student2 = new Student();
        student2.name = "학생2";
        student2.age = 16;
        student2.grade = 80;

        System.out.println("이름: " + student1.name + " 나이: " + student1.age + " 성적: " + student1.grade);
        System.out.println("이름: " + student2.name + " 나이: " + student2.age + " 성적: " + student2.grade);

        System.out.println("student1 = " + student1);
        System.out.println("student2 = " + student2);
    }
}

 

(2-1) 메서드에 객체 전달 - Student

• 새롭게 ref 패키지에 Student 클래스를 생성

package ref;

public class Student {
    String name;
    int age;
    int grade;
}

 

(2-2) 메서드에 객체 전달 - Method1

• 참조형은 메서드를 호출할 때 참조값을 전달하므로 메서드 내부에서 전달된 참조값을 통해 객체의 값을 변경하거나 값을 읽어서 사용할 수 있음
• initStudent(Student student, ...): 전달한 학생 객체의 필드에 값을 설정
• printStudent(Student student, ...): 전달한 학생 객체의 필드의 값을 읽어서 출력
• student1이 참조하는 Student 인스턴스에 값을 편리하게 할당하기 위해 initStudent() 메서드를 만들었음
• 이 메서드를 호출하면서 student1을 전달하면 student1의 참조값이 매개변수에 student에 전달되고 이 참조값을 통해 initStudent()메서드 안에서 student1이 참조하는 것과 동일한 Student 인스턴스에 접근하고 값을 변경할 수 있음

package ref;

public class Method1 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student();
        initStudent(student1, "학생1", 15, 90);

        Student student2 = new Student();
        initStudent(student2, "학생2", 16, 80);

        printStudent(student1);
        printStudent(student2);
    }

    static void initStudent(Student student1, String name, int age, int grade) {
        student1.name = name;
        student1.age = age;
        student1.grade = grade;
    }

    static void printStudent(Student student) {
        System.out.println("이름: " + student.name + " 나이: " + student.age + " 성적: " + student.grade);
    }
}

/* 출력 결과
이름: 학생1 나이: 15 성적: 90
이름: 학생2 나이: 16 성적: 80
*/

 

(3) 메서드에서 객체 반환

• 조금 더 나아가보면 방금 예제도 객체를 생성하고 초기값을 설정하는 부분이 중복이 되어있는데 이부분을 하나로 합칠 수 있음
• createStudent()라는 메서드를 만들어서 객체를 생성하는 부분을 이 메서드안에 포함시켰으므로 이 메서드 하나로 객체의 생성과 초기값 설정을 모두 처리할 수 있게 됨
• 그러나 메서드 안에서 객체를 생성했기 때문에 만들어진 객체를 메서드 밖에서 사용할 수 있게 돌려주어야만 메서드 밖에서 이 객체를 사용할 수 있음
• 메서드의 반환(return) 기능을 사용해서 메서드의 반환타입을 Student로 하고 만들어진 객체의 참조값을 메서드 밖으로 반환하면 됨
• 즉, 메서드 내부에서 인스턴스를 생성한 후 참조값을 메서드 외부로 반환하여 student1과 student2에 저장하고 이 참조값으로 생성된 인스턴스에 접근하고 사용할 수 있음

package ref;

public class Method2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = createStudent("학생1", 15, 90);
        Student student2 = createStudent("학생2", 16, 80);

        printStudent(student1);
        printStudent(student2);
    }

    static Student createStudent(String name, int age, int grade) {
        Student student = new Student();
        student.name = name;
        student.age = age;
        student.grade = grade;
        return student;
    }

    static void printStudent(Student student) {
        System.out.println("이름: " + student.name + " 나이: " + student.age + " 성적: " + student.grade);
    }
}

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3. 변수와 초기화

1) 변수의 종류

(1) 멤버 변수(필드)

• 클래스에 선언
• 위에서 만들었던 Student 클래스에 선언된 name, age, grade이 멤버 변수임

(2) 지역 변수

• 메서드에 선언하며 매개변수도 지역 변수의 한 종류임
• ClassStart3의 main메서드에 선언된 student1과 student2는 지역변수임
• MethodChange1 main메서드에 선언된 a와 changePrimitive메서드의 매개변수 x는 지역 변수임
• 지역 변수는 이름 그대로 특정 지역에서만 사용되는 변수라는 뜻으로 변수 x의 경우 changePrimitive()메서드의 블록에서만 사용되고 해당 메서드가 종료되면 제거됨
• a메서드도 마찬가지로 main메서드의 블록에서만 사용되며 main메서드가 끝나면 제거됨

public class ClassStart3 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1;
        student1 = new Student();
        Student student2 = new Student();
    }
}

public class MethodChange1 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        System.out.println("메서드 호출 전: a = " + a);
        changePrimitive(10);
        System.out.println("메서드 호출 후: a = " + a);
    }

    static void changePrimitive(int x) {
        x = 20;
    }
}

2) 변수의 값 초기화

(1) 멤버 변수 초기화

• 인스턴스의 멤버 변수는 인스턴스를 생성할 때 자동으로 초기화됨
• 개발자가 초기값을 직접 지정할 수 있으며 지정하지 않으면 숫자는 0, boolean은 false, 참조형은 null로 초기화가 됨

(2) 지역 변수 

• 지역 변수는 항상 직접 초기화해야 함

(3) 예제 

• InitData 클래스의 멤버변수 value1에는 초기화를 하지않고 value2에는 10으로 초기화한 후 InitMain 클래스에 객체를 생성하여 출력해보면 초기화 하지 않았음에도 value1필드의 값이 0으로 출력되는 것을 확인할 수 있음
• InitMain 클래스의 main 메서드에 지역변수 a을 선언만하고 출력하려고하면 컴파일 오류가 나는 것을 확인할 수 있음

package ref;

public class InitData {
    int value1;
    int value2; 
}

package ref;

public class InitMain {
    public static void main(String[] args) {
        InitData data = new InitData();
        System.out.println("value1 = " + data.value1);
        System.out.println("value2 = " + data.value2);

        int a;  // 지역변수
        // System.out.println("a = " + a); // 초기화 하지 않아서 컴파일 오류 발생
    }
}

/* 출력결과
value1 = 0
value2 = 10
*/

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4. null

1) null

(1) 설명

• 참조형 변수에는 항상 객체가 있는 위치를 가리키는 참조값이 들어가는데 아직 가리키는 대상이 없거나 가리키는 대상을 나중에 입력하고 싶을 때 null 값을 넣어 둘 수 있음
• null은 값이 존재하지 않다, 없다는 뜻임

(2) null값 할당 - NullMain1

• Data 타입을 받을 수 있는 참조형 변수 data를 만들고 null 값을 할당하면 data 변수에는 아직 가리키는 객체가 없다는 뜻임
• 이후에 새로운 Data 객체를 생성해서 그 참조값을 data 변수에 할당하면 data 변수가 참조할 객체가 존재함
• 다시 data에 null을 할당하면 data 변수는 앞서 만든 Data 인스턴스를 더는 참조하지 않음

package ref;

public class NullMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        Data data = null;
        System.out.println("1. data = " + data);

        data = new Data();
        System.out.println("2. data = " + data);

        data = null;
        System.out.println("3. data = " + data);
    }
}

/*
1. data = null
2. data = ref.Data@4517d9a3
3. data = null
*/

 

(3) GC - 아무도 참조하지 않는 인스턴스의 최후

• 위 예제서 마지막에 data에 null을 할당함으로 인해 Data 인스턴스를 더는 아무도 참조하지 않는데 이렇게 아무도 참조하지 않게되면 해당 인스턴스에 접근하기위한 참조값을 다시 구할 방법이 없음
• 즉, 해당 인스턴스에 다시 접근할 방법이 없다는 뜻이며 이런 인스턴스는 사용되지 않고 메모리 용량만 차지할 뿐임
• C와 같은 과거 프로그래밍 언어에서는 개발자가 직접 명령어를 사용하여 인스턴스를 메모리에서 제거해야 했음
• 실수로 인스턴스 삭제를 누락하면 메모리에 사용하지 않는 객체가 가득해져서 메모리 부족 오류가 발생함
• 자바는 이런 과정을 자동으로 처리해주는데 아무도 참조하지 않는 인스턴스가 있으면 JVM의 GC(가비지 컬렉션)가 더이상 사용하지 않는 인스턴스라 판단하고 해당 인스턴스를 자동으로 메모리에서 제거해줌 - 자바가 가진 큰 장점
• 객체는 해당 객체를 참조하는 곳이 있으면 JVM이 종료할 때 까지 계속 생존하고 중간에 해당 객체를 참조하는 곳이 모두 사라지면 그때 JVM은 필요 없는 개체로 판단하고 GC를 사용하여 제거함

** 참고

• 가비지 컬렉션보다 직접 개발자가 메모리 용량을 제거하는 것이 효율적이라고 생각할 수있지만 가비지 컬렉션은 이미 똑똑한 개발자들이 최적화를 진행하여 매우 똑똑하게 동작하므로 믿고 사용해도 문제가 없음

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5. NullPointerException

1) null 예외

(1) 설명

• 참조값 없이 객체를 찾아가면 NullPointerException이라는 예외가 발생하는데 개발자를 가장 많이 괴롭히는 예외임
• 이름 그대로 null을 가리키다(Pointer)인데 이때 발생하는 예외(Exception)이며 null은 없다는 뜻이므로 결국 주소가 없는 곳을 찾아갈 때 발생하는 예외임
• 택배를 보낼 때 주소지 없이 택배를 발송하려고하면 사람도 오류에 빠질 것..
• 객체를 참조할 때는 .(dot)을 사용하여 변수에 저장된 참조값으로 실제 객체를 찾아갈 수 있는데 참조값이 null인 변수에 .(dot)을 찍게되면 찾아갈 수 있는 객체가 없으므로 NullPointerException이 발생함

(2) NullMain2

• null값이 들어가 있는 참조형 변수 data에 data.value = 10을 입력하려고 시도하면 참조할 객체 인스턴스가 존재하지 않으므로 java.lang.NullPointerException이 발생하고 프로그램이 종료됨
• 예외가 발생했기 때문에 그 다음 로직은 수행되지 않음

package ref;

public class NullMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        Data data = null;
        data.value = 10;    // NullPointerException 예외 발생
        System.out.println("data = " + data);

    }
}

/* 출력결과 
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot assign field "value" because "data" is null
	at ref.NullMain2.main(NullMain2.java:6)
*/

2) 멤버 변수와 null

(1) BigData

• Data data와 int count를 가지고 있는 클래스를 생성

package ref;

public class BigData {
    Data data;
    int count;
}

 

(2) NullMain3

• NullMain2처럼 지역 변수의 경우 null 문제를 파악하는 것이 어렵지는 않은데, 멤버 변수가 null인 경우에는 주의가 필요함
• BigData를 생성하면 BigData의 인스턴스가 생성되고 이때 BigData인스턴스의 멤버 변수에 초기화가 일어나서 data 변수는 참조형이므로 null로 초기화가 되고 count 멤버 변수는 숫자이므로 0으로 초기화가 됨
• bigData.count를 출력하면 0이 출력되고, bigData.data를 출력하면 참조값인 null 이출력됨
• 그러나 bigData.data.value를 출력하면 data의 값이 null이므로 null에 .(dot)을 찍게 되고 따라서 참조할 곳이 없으므로 NullPointerException예외가 발생됨

package ref;

public class NullMain3 {
    public static void main(String[] args) {
        BigData bigData = new BigData();
        System.out.println("bigData.count = " + bigData.count);
        System.out.println("bigData.data = " + bigData.data);

        // NullPointerException 발생
        System.out.println("bigData.data.value = " + bigData.data.value);
    }
}
/* 실행 결과
bigData.count = 0
bigData.data = null
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot read field "value" because "bigData.data" is null
	at ref.NullMain3.main(NullMain3.java:10)
*/

 

(3) NullMain4 - 문제 해결

• 이런 문제를 해결하려면 Data 인스턴스를 만드록 BigData.data 멤버 변수에 참조값을 할당하면 됨
• new Data()로 Data 객체가 생성되면서 해당 객체의 멤버 변수인 int value에 기본값인 0으로 초기화가 되어 에러가 발생하지 않음

package ref;

public class NullMain4 {
    public static void main(String[] args) {
        BigData bigData = new BigData();
        bigData.data = new Data();  // Data 객체를 생성하여 인스턴스 변수의 값들이 기본값으로 초기화 됨
        System.out.println("bigData.count = " + bigData.count);
        System.out.println("bigData.data = " + bigData.data);

        System.out.println("bigData.data.value = " + bigData.data.value);
    }
}

/* 출력결과
bigData.count = 0
bigData.data = ref.Data@2ff4acd0
bigData.data.value = 0
*/

---

6. 문제와 풀이

1) 상품 주문 시스템 개발 - 리펙토링

(1) 문제 설명 및 요구사항

• 앞에서 만들었던 상품 주문 시스템을 리팩토링
• ProductOrderMain2 클래스 안에 main() 메서드를 포함하여 여러 상품의 주문 정보를 배열로 관리하고 그 정보들을 출력하고 최종 금액을 계산하여 출력하고 아래 3개의 메서드를 포함해야함
• static ProductOrder createOrder(String productName, int price, int quantity): ProductOrder를 생성하고 매개변수로 초기값을 설정, 생성한 ProductOrder를 반환
  
• static void printOrders(ProductOrder[] orders): 배열을 받아서 배열에 들어있는 전체 ProductOrder의 상품명, 가격, 수량을 출력
• static int getTotalAmount(ProductOrder[] orders): 배열을 받아서 배열에 들어있는 전체 ProductOrder의 총 결제 금액을 계산하고 계산 결과를 반환

(2) 예시 코드

package ref.ex;
public class ProductOrderMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 여러 상품의 주문 정보를 담는 배열 생성
        // createOrder()를 여러번 사용해서 상품 주문 정보들을 생성하고 배열에 저장
        // getTotalAmount()를 사용해서 총 결제 금액 계산
        // 총 결제 금액 출력
    }
}

 

상품명: 두부, 가격: 2000, 수량: 2

상품명: 김치, 가격: 5000, 수량: 1

상품명: 콜라, 가격: 1500, 수량: 2

총 결제 금액: 12000

(3) 정답

package ref.ex;

public class ProductOrderMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        ProductOrder order1 = createOrder("두부", 2000, 2);
        ProductOrder order2 = createOrder("김치", 5000, 1);
        ProductOrder order3 = createOrder("콜라", 1500, 2);

        ProductOrder[] productOrders = new ProductOrder[]{order1, order2, order3};

        printOrders(productOrders);

        int totalAmount = getTotalAmount(productOrders);
        System.out.println("총 결제 금액: " + totalAmount);
    }

    static ProductOrder createOrder(String productName, int price, int quantity) {
        ProductOrder order = new ProductOrder();
        order.productName = productName;
        order.price = price;
        order.quantity = quantity;
        return order;
    }

    static void printOrders(ProductOrder[] orders) {
        for (ProductOrder order : orders) {
            System.out.println("상품명: " + order.productName + ", 가격: " + order.price + ", 수량: " + order.quantity);
        }
    }

    static int getTotalAmount(ProductOrder[] orders) {
        int totalPrice = 0;
        for (ProductOrder order : orders) {
            totalPrice += order.price * order.quantity;
        }
        return totalPrice;
    }
}

 

상품명: 두부, 가격: 2000, 수량: 2
상품명: 김치, 가격: 5000, 수량: 1
상품명: 콜라, 가격: 1500, 수량: 2
총 결제 금액: 12000

2) 상품 주문 시스템 개발 - 사용자 입력

(1) 문제 설명 및 요구사항

• 입력, 출력 예시를 참고하여 앞서 만든 상품 주문 시스템을 사용자 입력을 받도록 개선
• 주문 수량과 상품 가격, 수량, 상품명을 입력을 받도록 변경하고 입력이 끝나면 등록한 상품과 총 결제 금액을 출력

(2) 입력, 출력 예시

입력할 주문의 개수를 입력하세요: 3

1번째 주문 정보를 입력하세요.

상품명: 두부

가격: 2000

수량: 2

2번째 주문 정보를 입력하세요.

상품명: 김치

가격: 5000

수량: 1

3번째 주문 정보를 입력하세요.

상품명: 콜라

가격: 1500

수량: 2

상품명: 두부, 가격: 2000, 수량: 2

상품명: 김치, 가격: 5000, 수량: 1

상품명: 콜라, 가격: 1500, 수량: 2

총 결제 금액: 12000

(3) 정답

package ref.ex;

import java.util.Scanner;

public class ProductOrderMain3 {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.print("입력할 주문의 개수를 입력하세요: ");
        int inputOrderCount = scanner.nextInt();

        ProductOrder[] productOrders = new ProductOrder[inputOrderCount];

        int n = 0;
        while (n < inputOrderCount) {
            System.out.println((n + 1) + "번째 주문 정보를 입력하세요.");

            System.out.print("상품명: ");
            String productName = scanner.next();

            System.out.print("가격: ");
            int price = scanner.nextInt();

            System.out.print("수량: ");
            int quantity = scanner.nextInt();

            ProductOrder order = createOrder(productName, price, quantity);
            productOrders[n] = order;

            n++;
        }

        printOrders(productOrders);

        System.out.println("총 결제 금액: " + getTotalAmount(productOrders));
    }

    static ProductOrder createOrder(String productName, int price, int quantity) {
        ProductOrder order = new ProductOrder();
        order.productName = productName;
        order.price = price;
        order.quantity = quantity;
        return order;
    }

    static void printOrders(ProductOrder[] orders) {
        for (ProductOrder order : orders) {
            System.out.println("상품명: " + order.productName + ", 가격: " + order.price + ", 수량: " + order.quantity);
        }
    }

    static int getTotalAmount(ProductOrder[] orders) {
        int totalPrice = 0;
        for (ProductOrder order : orders) {
            totalPrice += order.price * order.quantity;
        }
        return totalPrice;
    }
}

 

입력할 주문의 개수를 입력하세요: 3
1번째 주문 정보를 입력하세요.
상품명: 두부
가격: 2000
수량: 2
2번째 주문 정보를 입력하세요.
상품명: 김치
가격: 5000
수량: 1
3번째 주문 정보를 입력하세요.
상품명: 콜라
가격: 1500
수량: 2
상품명: 두부, 가격: 2000, 수량: 2
상품명: 김치, 가격: 5000, 수량: 1
상품명: 콜라, 가격: 1500, 수량: 2
총 결제 금액: 12000

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7. 정리

1) 자바의 대원칙

(1) 자바는 항상 변수의 값을 복사해서 대입함

• 자바에서 변수에 값을 대입하는 것은 변수에 들어 있는 값을 복사해서 대입하며 기본형, 참조형 모두 동일함
• 기본형이면 변수에 들어있는 실제 사용하는 값을 복사해서 대입하고 참조형이면 변수에 들어있는 참조값을 복사해서 대입함
• 기본형이든 참조형이든 변수의 값을 대입하는 방식은 동일하지만 기본형과 참조형에 따라 동작하는 방식이 달라짐

2) 기본형 vs 참조형

(1) 기본

• 자바의 데이터 타입은 크게 기본형과 참조형으로 나뉘며 기본형을 제외한 나머지 변수는 참조형이고 클래스와 배열을 다루는 변수도 참조형임
• 기본형 변수는 값을 직접 저장하고 참조형 변수는 참조(주소)를 저장함
• 기본형 변수는 산술 연산을 수행할 수 있지만 참조형 변수는 산술 연산을 수행할 수 없음
• 기본형 변수는 null을 할당할 수 없지만 참조형 변수는 null을 할당할 수 있음

(2) 대입

• 기본형은 사용하는 값을 복사해서 전달함
• 참조형은 실제 인스턴스가 복사되는 것이 아니라 인스턴스를 가리키는 참조값을 복사해서 전달한다는 것이 중요하며 하나의 인스턴스를 여러곳에서 참조할 수 있음
• 즉 기본형은 사용하는 값이 참조형은 참조값이 들어있으며 변수에 어떤 값이 들어있든 간에 그 값을 그대로 복사해서 전달함

(3) 메서드 호출

• 메서드 호출시 기본형은 메서드 내부에서 매개변수(파라미터)의 값을 변경해도 호출자의 변수 값에는 영향이 없음
• 그러나 참조형은 메서드 내부에서 매개변수(파라미터)로 전달된 객체의 멤버 변수를 변경하면 호출자의 객체에서도 변경됨