자바 패키지와 접근제한자

프로젝트를 개발하다 보면 적게는 수십 개, 많게는 수백 개의 클래스를 작성해야 합니다. 클래스를 체계적으로 관리하지 않으면 클래스 간의 관계가 뒤엉켜서 복잡하고 난해한 프로그램이 되어 결국 유지 보수가 어렵습니다. 자바에서는 클래스를 체계적으로 관리하기 위해 패키지(package)를 사용합니다. 이는 화일들을 하나의 폴더가 아닌 여러개의 폴더로 나누어 관리하는 것과 비슷합니다.

패키지의 물리적인 형태는 파일 시스템의 폴더입니다. 패키지는 단순히 파일 시스템의 폴더 기능만 하는 것이 아니라 클래스의 일부분으로, 클래스를 유일하게 만들어주는 식별자 역할을 합니다. 클래스 이름이 동일하여도 패키지가 다르면 다른 클래스로 인식합니다. 단순히 클래스 이름이 아닌 패키지 이름 + 클래스 이름으로 인식합니다.

패키지 선언

클래스를 작성할 때 해당 클래스가 어떤 패키지에 속할 것인지를 선언하는 것을 패키지 선언이라고 합니다. 다음은 클래스를 작성할 때 패키지를 선언하는 방법을 보여줍니다.

package 상위패키지.하위패키지;

public class 클래스이름 {

    ...

}

위의 클래스 이름은 사실 "상위패키지.하위패키지.클래스이름" 으로 볼 수 있습니다. 패키지는 클래스의 일부입니다. 그 이유는 클래스만 따로 복사하여 다른 곳으로 이동하면 클래스를 사용할 수 없기 때문입니다.

패키지 이름은 개발자가 임의대로 지어주면 되지만, 여기에도 지켜야 할 몇가지 규칙이 있습니다.

1. 숫자로 시작해서는 안되고 _, $를 제외한 특수문자를 사용해서는 안됩니다.

2. java로 시작하는 패키지는 자바 표준 API에서만 사용하므로 사용해서는 안됩니다.

3. 모두 소문자로 작성하는 것이 관례입니다.

접근 제한자

접근 제한자는 말 그대로 접근을 제한하기 위해 사용됩니다. 여기서 접근이란 클래스 및 인터페이스 그리고 이들이 가지고 있는 멤버의 접근을 말합니다. 우리는 이전에 접근 제한자를 배우지는 않았지만 계속해서 써왔습니다. 접근 제한자는 객체지향언어에서 굉장히 중요한 개념이고 클래스를 잘 이용하기위해서는 반드시 필요한 개념입니다. 뒤에서 배우게될 클래스의 관계와 개념에서 접근제한자를 잘 알아야만 이해하실 수 있습니다.

접근 제한자는 public, protected, default, private와 같이 4가지 종류가 있습니다.

public 접근 제한자: 단어의 뜻 그대로 외부클래스가 자유롭게 사용할 수 있도록 합니다.

protected 접근 제한자: 같은 패키지 또는 자식 클래스에서 사용할 수 있도록 합니다.

default 접근 제한자: 같은 패키지에 소속된 클래스에서만 사용할 수 있도록 합니다.

private 접근 제한자: 단어의 뜻 그대로 개인적인 것이라 외부에서 사용될 수 없도록 합니다.

클래스의 접근 제한

클래스를 선언할 때 해당 클래스를 같은 패키지 내에서만 사용할 것인지, 아니면 다른 패키지에서도 사용할 수 있도록 할 것인지 결정해야 합니다. 클래스는 다음과 같이 public, default 접근 제한을 가집니다.

default 접근 제한

클래스를 선언할 때 접근 제한자를 사용하지 않았다면 default 접근 제한을 가집니다. 클래스가 default 접근 제한을 가지면 같은 패키지에서는 아무런 제한없이 사용할 수 있지만 다른 패키지에서는 사용할 수 없도록 제한됩니다.

public 접근 제한

클래스를 선언할 때 public 접근 제한자를 붙였다면 클래스는 public 접근 제한을 가집니다. 클래스가 public 접근 제한을 가지면 같은 패키지 뿐만아니라 다른 패키지에서도 아무런 제한 없이 사용할 수 있습니다. 클래스를 다른 개발자가 사용할 수 있도록 라이브러리 클래스로 개발한다면 반드시 public 접근 제한을 갖도록 해야합니다.

생성자의 접근 제한

객체를 생성하기 위해서는 new 연산자로 생성자를 호출합니다. 하지만 생성자를 어디에서나 호출할 수 있는 것은 아닙니다. 생성자가 어떤 접근 제한을 갖느냐에 따라 호출 가능 여부가 결정됩니다.

public 접근 제한

모든 패키지에서 아무런 제한 없이 생성자를 호출할 수 있습니다.

protected 접근 제한

default 접근 제한과 마찬가지로 같은 패키지에 속하는 클래스에서 생성자를 호출할 수 있습니다. 차이점은 다른 패키지에 속한 클래스가 해당 클래스의 자식클래스라면 생성자를 호출할 수 있습니다.

default 접근 제한

같은 패키지에서는 아무런 제한 없이 생성자를 호출할 수 있으나, 다른 패키지에서는 생성자를 호출할 수 없습니다.

private 접근 제한

private 접근 제한은 동일한 패키지이건 다른 패키지이건 상관없이 생성자를 호출하지 못하도록 합니다. 오로지 클래스 내부에서만 생성자를 호출할 수 있고 객체를 만들 수 있습니다.

필드와 메소드의 접근 제한

필드와 메소드를 선언할 때 해당 필드와 메소드를 클래스 내부에서만 사용할 것인지, 패키지 내에서만 사용할 것인지, 아니면 다른 패키지에서도 사용할 수 있도록 할 것인지를 결정해야 합니다. 이것은 위에서 설명한 생성자의 접근 제한과 마찬가지 입니다. 예제를 보면서 설명해보겠습니다.

위의 3개의 클래스에서 접근 제한자에 대해 살펴보겠습니다. 클래스 A의 field1은 public이고 field2는 default이고 field3는 private입니다. 그래서 같은 패키지에 있는 클래스 B의 생성자에서 field1과 field2는 접근이 가능합니다. 하지만 field3는 private이기 때문에 접근이 불가하여 주석처리했습니다. 클래스 C는 다른 패키지에 있기 때문에 public인 field1만 접근이 가능합니다. 하지만 사용하기 위해서 A클래스를 import해야만 합니다. 이것은 A클래스가 어디에 있는지 확인해야하기 때문입니다.

Getter와 Setter 메소드

일반적으로 객체지향 프로그래밍에서는 객체의 필드를 객체 외부에서 직접적으로 접근하는 것을 막습니다. 그 이유는 외부에서 마음대로 변경할 경우 객체의 무결성이 깨질 수 있기 때문입니다. 객체의 기본 개념 중에 하나가 캡슐화입니다. 이것은 클래스 내부에서 어떻게 구현했는지 알 수 없고 기능만 가져다 쓴다는 의미입니다. 그렇개때문에 외부에서는 안을 볼 수 없고 접근할 수 없어야합니다. 그러기 위해서는 다른 방법으로 필드에 접근할 수 있도록 메소드를 제공해야합니다. 이 메소드를 Getter와 Setter라고 부릅니다. Getter는 필드의 값을 얻어오기 위함이고 Setter는 필드에게 값을 저장하기 위함입니다. 그러기 위해서 필드는 private 접근자를 사용하고 메소드는 public 접근자를 사용합니다.

위의 예제에서는 필드 speed와 stop을 private으로 선언했습니다. 그리고 Getter와 Setter 메소드를 이용해서 이 필드들에 접근을 하였습니다. 이렇게 한 것은 단순히 필드를 외부에서 접근하지 못하도록 하는 것 뿐만아니라 무결성을 지키기 위해서입니다. setSpeed 메소드에서는 매개변수 speed를 검사하여 speed가 마이너스이면 0을 저장하도록 했습니다. speed가 음수일 수는 없기 때문입니다. 그리고 setStop 메소드에서는 차가 정지 후에는 속도가 0이므로 speed를 0으로 할당하였습니다. 이런 식으로 필드는 private으로 선언하고 Getter와 Setter 메소드를 사용하는 것이 일반적이고 굉장히 중요합니다.