S07L05 - 자바의 비정적 내부 클래스

Java의 Non-Static Inner Classes 마스터하기: 초보자와 Developers를 위한 포괄적 안내서

1. Introduction ………………………………………………………………..Page 1
2. Understanding Inner Classes ………………………………………………Page 3
2.1. What is a Non-Static Inner Class? ………………………………Page 3
2.2. Benefits and Use Cases …………………………………………Page 4
3. Exploring the Example Code …………………………………………..Page 5
3.1. Code Overview and Structure …………………………………Page 5
3.2. Code Walkthrough and Explanation …………………………Page 7
3.3. Program Output and Analysis ………………………………Page 9
4. Comparison: Inner Classes vs Static Nested Classes ………….Page 10
5. Conclusion and Further Reading …………………………………Page 12

1. Introduction

Java의 Non-Static Inner Classes는 하나의 class 내부에 또 다른 class를 정의할 수 있게 하여, 단 한 곳에서만 사용되는 class들을 논리적으로 그룹화하는 편리한 메커니즘을 제공합니다. 이 eBook에서는 예제 프로젝트 코드를 활용하여 Non-Static Inner Classes의 내부 작동 방식을 깊이 있게 탐구할 것입니다. 이 글은 기본 Java 지식을 가진 초보자와 Developers를 대상으로 하며 다음 내용을 포함합니다:

inner class 개념에 대한 명확한 설명
인라인 주석이 포함된 상세 코드 예제
inner classes와 Static Nested Classes 간의 주요 차이점을 강조하는 비교표
단계별 코드 walkthrough와 출력 분석

아래는 본 주제의 다양한 면을 비교한 요약 표입니다:

Feature	Non-Static Inner Classes	Static Nested Classes
Association with outer class instance	Implicit reference to outer class instance	No implicit reference; independent from outer
Instantiation	Requires an instance of the outer class	Can be instantiated without an instance of outer class
Use case	When inner methods need access to outer instance members	When behavior is closely related to outer class but not needing outer instance

Non-Static Inner Classes는 실제 세계의 구성 요소를 모델링할 때 특히 빛을 발합니다. 예를 들어, Car class가 관련 기능을 캡슐화하기 위해 내부에 Engine을 가지는 경우가 있습니다.

2. Understanding Inner Classes

2.1. What is a Non-Static Inner Class?

Non-Static Inner Class는 다른 class의 본문 내부에 정의된 class입니다. 이 class는 외부 class의 private 멤버를 포함한 모든 멤버에 직접 접근할 수 있습니다. 예제로, Shop class는 Lock이라는 inner class를 사용하여 잠금 메커니즘을 표현합니다.

2.2. Benefits and Use Cases

Benefits:

class들의 논리적 그룹화
캡슐화 강화
inner class가 오직 outer class에 의해서만 사용될 때 가독성 향상

Use Cases:

한 구성 요소가 자연스럽게 다른 구성 요소의 일부인 실생활 객체 모델링
outer class 외부에 노출할 필요가 없는 class 세부 사항 숨기기

3. Exploring the Example Code

3.1. Code Overview and Structure

샘플 프로젝트는 다음과 같은 핵심 구조를 가진 Non-Static Inner Classes의 사용 예시를 보여줍니다:

Main.java라는 main class가 Shop class의 인스턴스를 생성합니다.
Shop class는 Lock이라는 inner class를 포함합니다.
inner class Lock은 getter와 setter methods와 함께 private boolean 변수 (locking)를 관리합니다.
Shop class는 lock의 상태를 확인하고 해당 출력을 출력하는 shopStatus 메서드를 제공합니다.

아래는 코드의 대표적인 버전입니다:

/* Main.java */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Create an instance of Shop.
        Shop shop = new Shop();
        // Display shop status based on the inner Lock state.
        shop.shopStatus();
    }
}

/* Shop.java */
class Shop {
    // Create an instance of the inner class Lock.
    private Lock lock = new Lock();

    // Inner class representing a lock mechanism.
    class Lock {
        // Private variable indicating lock status.
        private boolean locking = true; // By default, the shop is locked.

        // Getter for locking variable.
        public boolean isLocking() {
            return locking;
        }

        // Setter for locking variable.
        public void setLocking(boolean locking) {
            this.locking = locking;
        }
    }

    // Public method to display shop status.
    public void shopStatus() {
        // Check if the shop is locked.
        if(lock.isLocking()) {
            System.out.println("Shop is closed");
        } else {
            System.out.println("Shop is open");
        }
    }

    // Getter for the lock instance to allow outside modifications.
    public Lock getLock() {
        return lock;
    }
}

/* Main.java */

public class Main {

public static void main(String[] args) {

// Create an instance of Shop.

Shop shop = new Shop();

// Display shop status based on the inner Lock state.

shop.shopStatus();

}

/* Shop.java */

class Shop {

// Create an instance of the inner class Lock.

private Lock lock = new Lock();

// Inner class representing a lock mechanism.

class Lock {

// Private variable indicating lock status.

private boolean locking = true; // By default, the shop is locked.

// Getter for locking variable.

public boolean isLocking() {

return locking;

}

// Setter for locking variable.

public void setLocking(boolean locking) {

this.locking = locking;

}

// Public method to display shop status.

public void shopStatus() {

// Check if the shop is locked.

if(lock.isLocking()) {

System.out.println("Shop is closed");

} else {

System.out.println("Shop is open");

}

// Getter for the lock instance to allow outside modifications.

public Lock getLock() {

return lock;

}

3.2. Code Walkthrough and Explanation

코드를 단계별로 살펴보겠습니다:

Step 1: Creating the Shop Instance
– Main class에서 Shop class의 인스턴스를 생성합니다. 이 인스턴스는 자동으로 inner class Lock의 인스턴스도 생성합니다.
Step 2: Defining the Inner Class (Lock)
– Lock inner class는 private boolean 변수인 locking을 포함합니다. 기본값은 true로 설정되어 있어, shop이 초기에는 “closed” 상태임을 의미합니다.
– 외부 접근을 위해 public getter (isLocking)와 setter (setLocking) methods가 제공됩니다.
Step 3: The shopStatus Method
– Shop class에는 lock.isLocking()을 호출하여 locking 상태를 확인하는 shopStatus() 메서드가 포함되어 있습니다.
– 반환된 상태에 따라 “Shop is closed” 또는 “Shop is open”을 출력합니다.
Step 4: Accessing the Inner Class
– Lock 내의 getter와 setter methods는 public이지만, inner class 인스턴스에 대한 참조가 있어야 액세스할 수 있습니다.
– Shop class는 getLock() 메서드를 제공하여 외부에서 locking 상태를 수정할 수 있도록 Lock 인스턴스를 반환합니다.

Code 내의 Comments:
// Create an instance of Shop.
// Inside Shop, create an instance of Lock.
// shopStatus prints shop status based on Lock’s state.

3.3. Program Output and Analysis

Main class에서 프로그램이 실행될 때 예상 출력은 다음과 같습니다:

Shop is closed

1	Shop is closed

이 출력은 inner class Lock 객체가 기본적으로 locking이 true로 설정된 상태로 인스턴스화되기 때문에 발생합니다. 또한, 코드 상의 주석에서도 암시하듯이, Lock의 변수에 대한 getter와 setter가 public임에도 불구하고, 적절한 방식(getLock() 메서드)을 통해서만 접근할 수 있습니다. 이는 Java inner classes의 캡슐화 관행과 설계상의 뉘앙스를 나타냅니다. 이러한 접근 방식을 직접 실험해 보는 것이 이해를 깊게 하는 데 도움이 됩니다.

Diagram: Relationship Between Shop and Lock

┌─────────────┐
│ Shop │
└─────────────┘
│
▼
┌─────────────┐
│ Lock │
└─────────────┘

이 다이어그램은 Shop class가 Lock inner class를 캡슐화하여, Lock 객체가 Shop 인스턴스와 밀접하게 결합되어 있음을 나타냅니다.

4. Comparison: Inner Classes vs Static Nested Classes

비록 이번 글의 초점이 Non-Static Inner Classes에 있지만, Static Nested Classes와의 비교도 유용합니다. 아래는 요약 표입니다:

Attribute	Non-Static Inner Classes	Static Nested Classes
Reference to Outer Class	Yes, implicit reference	No, independent of outer
Instantiation Requirements	Requires an instance of the outer class	Doesn’t require an instance of the outer class
Usage Context	When inner class logically requires access to outer class non-static members	When behavior belongs to the outer class but doesn’t require access to outer instance members

이 표는 Java 설계 결정의 맥락에서 Non-Static Inner Classes의 위치를 이해하는 데 도움을 줍니다.

5. Conclusion and Further Reading

결론적으로, Non-Static Inner Classes는 특히 inner class가 outer class의 기능과 밀접하게 관련되어 있을 때 코드 구성에 강력한 도구로 활용됩니다. 본 예제에서 Shop과 그 inner class Lock은 실질적인 사용 사례를 보여줍니다. 주요 포인트는 다음과 같습니다:

Non-Static Inner Classes는 outer class의 멤버에 접근할 수 있습니다.
inner 기능의 범위가 제한적일 때 캡슐화가 강화됩니다.
inner class 인스턴스를 관리하고 캡슐화를 유지하기 위해 적절한 accessor methods (예: getLock())가 필요합니다.

추가 학습을 위해, inner classes에 대한 Java의 공식 문서를 참고하고 Non-Static Inner Classes와 Static Nested Classes를 모두 실험해 보면서 그 함의를 완전히 이해해 보시기 바랍니다. 철저한 테스트와 직접적인 실습은 이 개념들을 마스터하는 데 필수적입니다.

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이로써 Java의 Non-Static Inner Classes에 관한 포괄적 안내를 마칩니다. Happy coding and learning!

Note: This article is AI generated.