[프로그래머스 자바 중급] java.lang 패키지 : Object 클래스와 오버라이딩(Overriding)

java.lang 패키지

• 자바에서 가장 기본적인 동작을 수행하는 클래스들의 집합.
• java.lang 패키지의 클래스들은 import 문을 사용하지 않아도 클래스 이름만으로 바로 사용할 수 있음.

Object 클래스

• java.lang 패키지 중에서 가장 많이 사용되는 클래스.
• 모든 자바 클래스의 최상위 클래스.
• 아무것도 상속받지 않으면 자동으로 Object를 상속.
• Object 클래스의 메소드는 모든 자바 클래스에서 사용할 수 있다.
• 총 11개의 메소드만으로 구성되어 있다.

Object 클래스의 메소드

메소드	설명
protected Object clone()	해당 객체의 복제본을 생성하여 반환
boolean equals(Object obj)	해당 객체와 전달받은 객체가 같은지 여부를 확인
protected void finalize()	해당 객체를 더는 아무도 참조하지 않아 가비지 컬렉터가 객체의 리소스를 정리하기 위해 호출함
Class<T> getClass()	해당 객체의 클래스 타입을 반환
int hashCode()	해당 객체의 해시 코드값을 반환
void nofity()	해당 객체의 대기(wait)하고 있는 하나의 스레드를 다시 실행할 때 호출
void notifyAll()	해당 객체의 대기(wait)하고 있는 모든 스레드를 다시 실행할 때 호출
String toString()	해당 객체의 정보를 문자열로 반환
void wait()	해당 객체의 다른 스레드가 notify()나 notifyAll() 메소드를 실행할 때까지 현재 스레드를 일시적으로 대기(wait)시킬 때 호출
void wait(long timeout)	해당 객체의 다른 스레드가 notify()나 notifyAll() 메소드를 실행하거나, 전달받은 시간이 지날 때까지 현재 스레드를 일시적으로 대기(wait)시킬 때 호출
void wait(long timeout, int nanos)	해당 객체의 다른 스레드가 notify()나 notifyAll() 메소드를 실행하거나, 전달받은 시간이 지나거나, 다른 스레드가 현재 스레드를 인터럽트(interrupt)할 때까지 현재 스레드를 일시적으로 대기(wait)시킬 때 호출

가장 많이 사용되는 Object 클래스의 메소드 3가지

• toString()
  • 해당 인스턴스에 대한 정보를 문자열로 반환
  • 이때, 반환되는 문자열은 클래스 이름과 함께 구분자로 ‘@‘가 사용되며, 그 뒤로 16진수 해시 코드(hash code)가 추가된다.

  • 16진수 해시 코드 값은 인스턴스의 주소를 가리키는 값으로, 인스턴스마다 모두 다르게 반환된다.

  • ex) toString() 메소드를 이용하여 인스턴스의 정보를 출력

    Car car01 = new Car();
    Car car02 = new Car();
    
    System.out.println(car01.toString()); // Car@15db9742
    System.out.println(car02.toString()); // Car@6d06d69c
    

  • 💡 자바에서 toString() 메소드는 기본적으로 각 API 클래스마다 자체적으로 오버라이딩을 통해 재정의되어 있다.

  • ex) String 클래스에 재정의되어 있는 toString() 메소드
    • 인스턴스가 가진 속성값을 출력하도록 재정의되어 있다.
    • 어떠한 속성값을 출력할지 지정할 수 있다.

    // 모든 속성값을 출력하도록 재정의
    @Override
    public String toString() {
      return "Car [modelName=" + modelName + ", modelYear=" + modelYear + ", color=" + color + "]";
    }
    
    public static void main(String[] args) {
      Car car01 = new Car("아반떼", 2016, "흰색");
          
      // Car [modelName=아반떼, modelYear=2016, color=흰색]
      System.out.println(car01.toString()); 
      System.out.println(car01); 
    }
    

    • car01과 car01.toString()의 출력 결과는 동일.
      • 인스턴스를 출력하면 내부적으로 toString() 메소드를 호출하여 출력.
• equals()
  • 해당 인스턴스를 매개변수로 전달받는 참조 변수와 비교하여, 그 결과를 반환.
  • 참조 변수가 가리키는 값(주소)을 비교하므로, 서로 다른 두 인스턴스는 언제나 false를 반환.

  • 하위 클래스에서 재정의하여 원하는 기준으로 비교 가능하다.

  • ex) equals() 메소드를 이용하여 두 인스턴스를 서로 비교

    Car car01 = new Car();
    Car car02 = new Car();
        
    System.out.println(car01.equals(car02)); // false
    car01 = car02; // 두 참조 변수가 같은 주소를 가리킴
    System.out.println(car01.equals(car02)); // true
    

    

  • 💡 자바에서 equals() 메소드는 기본적으로 각 API 클래스마다 자체적으로 오버라이딩을 통해 재정의되어 있다.

  • ex) String 클래스에 재정의되어 있는 equals() 메소드
    • 문자열 내용이 같으면 true를 반환하도록 재정의되어 있다(내용이 같은지 비교).
    • 문자열을 char 단위로 한 글자씩 모두 비교하여 동일하면 true를 반환.
    • 따라서, 서로 다른 인스턴스라도 같은 문자열을 가지고 있으면 동일하다고 판단.

    String s1 = new String("abc");
    String s2 = new String("abc");
        
    System.out.println(s1 == s2); // false, 서로 다른 주소값
    System.out.println(s1.equals(s2)); // true, 동일한 문자열
    

    • 동일한 문자열을 가진 String 인스턴스이기 때문에 재정의된 equals()의 결과로 true가 반환.

  • ex) Car 클래스의 equals() 메소드 재정의

    public class Car {
      String modelName;
      int modelYear;
      String color;
          
      Car(String modelName, int modelYear, String color) {
        this.modelName = modelName;
        this.modelYear = modelYear;
        this.color = color;
      }
          
      @Override
      public boolean equals(Object obj) {
        Car other = (Car) obj;
        return (this.modelName.equals(other.modelName));
      }
    }
    

    • 멤버 변수인 modelName의 문자열로 두 인스턴스를 비교하도록 재정의.
    • equals()는 사용자가 어떻게 재정의하느냐에 따라 원하는 기준으로 비교 가능하다.
• hashCode()
  • 인스턴스의 해시 코드 값 반환.
  • 해시 코드는 일반적으로 각 인스턴스의 주소값을 변환하여 생성한 인스턴스의 고유한 정수값이다.

  • 따라서, 두 인스턴스가 동일 인스턴스인지 비교할 때 사용할 수 있다.

  • ex) hashCode() 메소드를 이용하여 두 인스턴스의 해시 코드를 출력

    Student s1 = new Student();
    Student s2 = new Student();
    
    System.out.println(s1.hashCode()); // 705927765
    System.out.println(s2.hashCode()); // 366172642
    

    • 서로 다른 인스턴스인 s1과 s2의 해시 코드는 당연히 다르다. 해시 코드는 주소값을 기반으로 생성된 정수값이기 때문이다.
  • String 클래스의 hashCode()
    • 문자열에서 한 글자씩 가져와 정수값으로 변경한다.
    • 결국 서로 다른 String 인스턴스도 문자열이 같으면 해시 코드가 같다.

    String s1 = new String("abc");
    String s2 = new String("abc");
        
    System.out.println(s1.hashCode()); // 96354
    System.out.println(s2.hashCode()); // 96354
    

    • s1과 s2는 주소값이 서로 다른 인스턴스이지만, 동일한 문자열을 가졌으므로 해시 코드가 동일하다.
  • ex) Car 클래스의 hashCode() 메소드 재정의
    • equals()가 true이면 동일한 해시 코드를 가질 수 있도록 hashCode()를 재정의
    • equals() 기준에 맞추어 hashCode()도 재정의하는 것이 좋다.

    public class Car {
      String modelName;
      int modelYear;
      String color;
          
      Car(String modelName, int modelYear, String color) {
        this.modelName = modelName;
        this.modelYear = modelYear;
        this.color = color;
      }
          
      @Override
      public boolean equals(Object obj) {
        Car other = (Car) obj;
        return (this.modelName.equals(other.modelName));
      }
          
      @Override
      public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + ((modelName == null) ? 0 : modelName.hashCode());
        return result;
      }
    }    
    

    • Car 인스턴스의 modelName이 동일한 문자열이면 같은 해시 코드를 가지도록 재정의.
    • 결국 String 클래스처럼 된 형태이다(문자열로 비교).
    • 서로 다른 인스턴스이지만 equals()에서 어떤 기준(ex. 문자열)에 의한 결과가 동일하도록 재정의하고, hashCode()에서도 해당 기준을 기반으로 재정의하면 된다.

관련 포스트 - java.lang 패키지

• 래퍼 클래스(Wrapper Class)와 Boxing
• 스트링 클래스(String Class)
• 스트링버퍼 클래스(StringBuffer Class)
• Math 클래스
• Enum 클래스

출처

• 프로그래머스 | 프로그래밍 강의 | 자바 중급 | Object와 오버라이딩
• 코딩의 시작, TCP School | JAVA | Object 클래스
• 브런치 by 서준수 | 자바의 == 연산자와 equals()
• 브런치 by 서준수 | 자바의 hashCode()