Java Inheritance and Encapsulation: 숙달하기 Default Values with Getters and Setters

목차 (페이지 번호는 참고용입니다)

1. 소개 ………………………………………………………… 1
2. Inheritance에서 Default Values 이해하기 …………………………… 3
3. 접근 제어자의 중요성 ……………………………………………. 6
4. Getters and Setters 구현: 단계별 가이드 …………………………. 9
4.1 샘플 Class Diagram 및 코드 스니펫 …………………….. 10
4.2 Code 설명 및 예상 Output …………………………… 12
5. Default vs. 초기화된 프로퍼티: 비교 표 …………………………….. 14
6. 결론 ………………………………………………………….. 16

1. 소개

현대 Java의 객체 지향 프로그래밍 (OOP)은 안전하고 효율적인 data encapsulation을 강조합니다. 이 eBook에서는 일반적인 도전 과제, 즉 부모 class의 프로퍼티가 명시적으로 초기화되지 않았을 때 발생하는 문제를 다룹니다. 또한 접근 제어자의 적절한 사용법, 특히 프로퍼티를 private로 지정하고 getters와 setters를 사용하는 것이 왜 모범 사례인지 살펴봅니다.

핵심 요점:
• Default Values in Java Inheritance
• Public과 Private 접근 제어자 간의 차이
• constructors를 사용하여 프로퍼티 값을 설정하고 조회하는 방법
• 단계별 코드 시연 및 출력 결과 설명

표: 주제 개요

주제	세부 사항
Default Values	문자열, ints 등…
Access Modifiers	Public vs. Private
Constructors	Default 및 parameterized
Getters and Setters	안전한 데이터 접근

언제 이러한 개념을 적용해야 할까요?
• 프로퍼티가 명시적으로 초기화되지 않았을 때는 Default Values를 사용하세요.
• 무단 접근을 방지하기 위해 private 접근 제어자를 사용하세요.
• 통제된 접근과 미래 확장성을 위해 getters와 setters를 구현하세요.

2. Inheritance에서 Default Values 이해하기

Java에서는 부모 class의 프로퍼티가 초기화되지 않으면 Java가 default value를 할당합니다. 예를 들어:
• 문자열의 경우, 기본값은 null입니다.
• 정수의 경우, 기본값은 0입니다.
• 부동 소수점 수의 경우, 0.0(혹은 0.00)이 됩니다.

이러한 기본 할당은 안전장치 역할을 하여, 프로퍼티가 실수로 초기화되지 않았을 때 프로그램이 crash하지 않도록 보장합니다. 그러나 이러한 default 값에 지나치게 의존하면 적절히 처리되지 않을 경우 예기치 않은 동작이 발생할 수 있습니다.

3. 접근 제어자의 중요성

코드 안전성을 향상시키기 위한 우리의 여정에서, 프로퍼티를 public으로 지정하는 것은 편리해 보일 수 있으나 위험을 내포합니다. 프로퍼티가 public일 경우 외부 class가 검사되지 않은 접근을 하게 되어 잠재적인 오용이 발생할 수 있습니다. 대신, 프로퍼티를 private로 지정하면 encapsulation을 강화할 수 있습니다.

예를 들어, engine type, wheels, 그리고 seat count와 같은 프로퍼티를 가진 Vehicle class를 고려해 보세요. 이들을 private로 선언하면 직접적인 접근은 금지됩니다. 대신, 개발자들은 getter와 setter method에 의존해야 합니다:
• Getter method는 데이터를 조회할 수 있도록 합니다.
• Setter method는 유효성을 검증하면서 업데이트를 가능하게 합니다.

자막 전사는 default constructor를 사용하여 값을 초기화한 후, getter를 통해 해당 값에 접근하는 방법을 명확하게 보여줍니다.

4. Getters and Setters 구현: 단계별 가이드

이 전사는 몇 가지 중요한 측면을 다룹니다:

A. 생성자를 사용한 초기화
class의 프로퍼티가 초기화되지 않은 경우, Java는 default value를 사용합니다. 이를 제어하기 위해, 초기 값을 할당하는 default constructor를 정의합니다. Bike class의 경우, 예시는 다음과 같습니다:
• Engine은 “petrol”로 초기화됩니다.
• Wheels는 2로 설정되며, bikes는 일반적으로 두 개의 wheel을 가집니다.
• Fuel tank는 14 liters로 설정될 수 있습니다.
• Seat count는 예를 들어, 2로 정해집니다.

B. Getter Methods 생성
프로퍼티에 직접 접근하는 대신, getter를 사용하여 값을 조회합니다. 전사는 private 프로퍼티를 변환한 후, wheels의 값 “2”에 대한 접근이 getter method 호출을 통해 확인되었음을 보여줍니다.

4.1 샘플 Class Diagram 및 코드 스니펫

Diagram: (텍스트 다이어그램 표현)

           ┌─────────────────────────────────┐
           │            Vehicle              │
           ├─────────────────────────────────┤
           │- engine: String                 │
           │- wheels: int                    │
           │- seats: int                     │
           │- fuelTank: int                  │
           │- lights: String                 │
           └─────────────────────────────────┘
                      ▲
                      │ Inheritance
                      │
           ┌─────────────────────────────────┐
           │              Bike               │
           ├─────────────────────────────────┤
           │ (Additional properties if any)  │
           └─────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────┐

│ Vehicle │

├─────────────────────────────────┤

│- engine: String │

│- wheels: int │

│- seats: int │

│- fuelTank: int │

│- lights: String │

└─────────────────────────────────┘

▲

│ Inheritance

│

┌─────────────────────────────────┐

│ Bike │

├─────────────────────────────────┤

│ (Additional properties if any) │

└─────────────────────────────────┘

아래는 project file’s instructions와 전사를 기반으로 한 샘플 Java code입니다:

// Bike.java
public class Bike extends Vehicle {
  
    // Default constructor for Bike to initialize values
    public Bike() {
        // Using constructor to initialize Bike's properties
        // For example, 'engine' inherited from Vehicle
        setEngine("petrol");  // setting engine type
        setWheels(2);         // Bikes typically have 2 wheels
        setSeats(2);          // Two-person seating arrangement
        setFuelTank(14);      // Fuel tank capacity in liters
        setLights("LED");     // Type of lights used
    }
  
    // Getter for a specific property (e.g., handle)
    // (Assuming there is a property named 'handle' defined in Bike)
    private String handle = "short handled";  // Initialized property
  
    public String getHandle() {
        return handle;  // Returns the handle value
    }
  
    // Similarly, setters can be created if required.
}
  
// Vehicle.java
public class Vehicle {
  
    // Private properties for encapsulation  
    private String engine;
    private int wheels;
    private int seats;
    private int fuelTank;
    private String lights;
  
    // Default constructor can be used to set default values if needed
    public Vehicle() {
        // Optionally initialize with default values
    }
  
    // Getters for accessing the properties safely  
    public String getEngine() {
        return engine;
    }
  
    public int getWheels() {
        return wheels;
    }
  
    public int getSeats() {
        return seats;
    }
  
    public int getFuelTank() {
        return fuelTank;
    }
  
    public String getLights() {
        return lights;
    }
  
    // Setters to modify the private properties
    public void setEngine(String engine) {
        this.engine = engine;
    }
  
    public void setWheels(int wheels) {
        this.wheels = wheels;
    }
  
    public void setSeats(int seats) {
        this.seats = seats;
    }
  
    public void setFuelTank(int fuelTank) {
        this.fuelTank = fuelTank;
    }
  
    public void setLights(String lights) {
        this.lights = lights;
    }
}
  
// Main.java - Testing the implementation
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Create a new Bike object which initializes properties via its default constructor
        Bike myBike = new Bike();
      
        // Accessing properties using getters rather than direct property access
        System.out.println("Bike Wheels: " + myBike.getWheels());       // Expected output: 2
        System.out.println("Bike Fuel Tank Capacity: " + myBike.getFuelTank() + " liters");  // Expected output: 14 liters
        System.out.println("Bike Handle: " + myBike.getHandle());         // Expected output: short handled
    }
}

// Bike.java

public class Bike extends Vehicle {

// Default constructor for Bike to initialize values

public Bike() {

// Using constructor to initialize Bike's properties

// For example, 'engine' inherited from Vehicle

setEngine("petrol"); // setting engine type

setWheels(2); // Bikes typically have 2 wheels

setSeats(2); // Two-person seating arrangement

setFuelTank(14); // Fuel tank capacity in liters

setLights("LED"); // Type of lights used

}

// Getter for a specific property (e.g., handle)

// (Assuming there is a property named 'handle' defined in Bike)

private String handle = "short handled"; // Initialized property

public String getHandle() {

return handle; // Returns the handle value

}

// Similarly, setters can be created if required.

}

// Vehicle.java

public class Vehicle {

// Private properties for encapsulation

private String engine;

private int wheels;

private int seats;

private int fuelTank;

private String lights;

// Default constructor can be used to set default values if needed

public Vehicle() {

// Optionally initialize with default values

}

// Getters for accessing the properties safely

public String getEngine() {

return engine;

}

public int getWheels() {

return wheels;

}

public int getSeats() {

return seats;

}

public int getFuelTank() {

return fuelTank;

}

public String getLights() {

return lights;

}

// Setters to modify the private properties

public void setEngine(String engine) {

this.engine = engine;

}

public void setWheels(int wheels) {

this.wheels = wheels;

}

public void setSeats(int seats) {

this.seats = seats;

}

public void setFuelTank(int fuelTank) {

this.fuelTank = fuelTank;

}

public void setLights(String lights) {

this.lights = lights;

}

// Main.java - Testing the implementation

public class Main {

public static void main(String[] args) {

// Create a new Bike object which initializes properties via its default constructor

Bike myBike = new Bike();

// Accessing properties using getters rather than direct property access

System.out.println("Bike Wheels: " + myBike.getWheels()); // Expected output: 2

System.out.println("Bike Fuel Tank Capacity: " + myBike.getFuelTank() + " liters"); // Expected output: 14 liters

System.out.println("Bike Handle: " + myBike.getHandle()); // Expected output: short handled

}

4.2 Code 설명 및 예상 Output

단계별 설명:
1. Bike class는 Vehicle을 extends하여, 그 프로퍼티를 상속받되 private로 유지합니다.
2. Bike 생성자 내에서, Vehicle로부터 상속받은 setter method들을 호출하여 engine, wheels, seats, fuelTank, 그리고 lights와 같은 프로퍼티를 초기화합니다.
3. Bike에 특화된 “handle”이라는 프로퍼티가 private로 선언되며, 해당 값은 getter를 통해 접근됩니다.
4. Main class에서 Bike의 인스턴스가 생성됩니다. 프로그램 실행 시 예상되는 출력은 다음과 같습니다:

예상 Program Output:

Bike Wheels: 2
Bike Fuel Tank Capacity: 14 liters
Bike Handle: short handled

Bike Wheels: 2

Bike Fuel Tank Capacity: 14 liters

Bike Handle: short handled

5. Default vs. 초기화된 프로퍼티: 비교 표

시나리오	결과
초기화 없음	기본값 (null, 0 등)
생성자 및 setters를 통한 초기화	제공된 사용자 정의 값으로 설정 (예: “petrol”, 2)

6. 결론

결론적으로, Java가 Inheritance에서 default values를 처리하는 방식과 함께, private 접근 제어자 및 getters/setters를 사용하는 것은 견고하고 안전한 코드를 작성하는 데 필수적입니다. 생성자를 통한 프로퍼티 초기화와 명확하게 정의된 method를 통해서만 접근함으로써, 개발자들은 더욱 유지보수하기 쉽고 오류 없는 codebase를 보장할 수 있습니다.

핵심 요점:
• 프로퍼티가 초기화되지 않으면, Java는 default values를 할당합니다.
• 캡슐화를 유지하기 위해, 프로퍼티에 private 접근 제어자를 사용하세요.
• getters와 setters는 통제된 접근 및 미래 변경에 대한 유연성을 제공합니다.

실행 요청:
현재 진행 중인 Java 프로젝트에 이러한 모범 사례를 적용하세요. 샘플 code를 테스트하고, 각 단계를 신중하게 검토하며, 추가 기능을 위해 예제를 확장해 보세요. 이러한 방법론을 조기에 채택하는 것은 여러분의 개발 프로세스에 큰 도움이 될 것입니다.

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