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자바 수정자 (Java Modifiers): 개념 및 사용법

자바 수정자(Modifiers)는 클래스, 메서드, 변수 등에 특정한 속성을 부여하여 동작 방식을 제어하는 역할을 합니다. 수정자를 사용하면 클래스나 구성 요소의 가시성, 동작 방식, 사용 범위 등을 제어할 수 있습니다. 자바에서 제공하는 수정자는 크게 **접근 제어자(Access Modifiers)**와 **기타 수정자(Other Modifiers)**로 나뉩니다. 이 글에서는 자바 수정자의 종류와 사용법에 대해 설명합니다.

1. 접근 제어자 (Access Modifiers)

접근 제어자는 클래스, 메서드, 변수, 생성자 등의 접근 범위를 정의하는 수정자입니다. 접근 제어자는 네 가지가 있습니다:

• public
• private
• protected
• default (접근 제어자를 명시하지 않은 경우)

1.1 public

public으로 선언된 클래스나 멤버는 어디서든 접근할 수 있습니다. 모든 패키지나 클래스에서 접근 가능하므로 범위가 가장 넓습니다.

예제: public 접근 제어자

public class Car {
    public String model;
    public int year;

    public void displayInfo() {
        System.out.println("Model: " + model + ", Year: " + year);
    }
}

1.2 private

private로 선언된 멤버는 해당 클래스 내에서만 접근할 수 있으며, 외부에서는 접근할 수 없습니다. 주로 클래스 내부에서만 사용해야 하는 속성이나 메서드를 보호하는 데 사용됩니다.

예제: private 접근 제어자

class Car {
    private String model;
    private int year;

    // private 필드에 접근하기 위해 public 메서드를 제공
    public void setModel(String model) {
        this.model = model;
    }

    public String getModel() {
        return model;
    }
}

1.3 protected

protected로 선언된 멤버는 동일한 패키지 내의 클래스 또는 상속받은 클래스에서 접근할 수 있습니다. 주로 상속 관계에서 자식 클래스에서 부모 클래스의 멤버를 사용할 수 있도록 할 때 사용됩니다.

예제: protected 접근 제어자

class Vehicle {
    protected String type;

    protected void startEngine() {
        System.out.println("Engine started.");
    }
}

class Car extends Vehicle {
    public void showType() {
        System.out.println("Vehicle type: " + type);
    }
}

1.4 default (접근 제어자를 명시하지 않은 경우)

접근 제어자를 명시하지 않으면 default 접근 수준이 적용되며, 동일한 패키지 내에서만 접근할 수 있습니다. 이 접근 범위를 패키지 접근이라고도 합니다.

예제: default 접근 제어자

class Car {
    String model;  // default 접근 제어자 (명시되지 않음)
    int year;

    void displayInfo() {
        System.out.println("Model: " + model + ", Year: " + year);
    }
}

접근 제어자의 요약

접근 제어자	같은 클래스	같은 패키지	상속받은 클래스	모든 클래스
public	O	O	O	O
protected	O	O	O	X
default	O	O	X	X
private	O	X	X	X

2. 기타 수정자 (Other Modifiers)

접근 제어자 외에도 자바는 클래스, 메서드, 변수 등에 부여할 수 있는 여러 가지 다른 수정자를 제공합니다. 여기에는 static, final, abstract, synchronized, volatile, transient 등이 포함됩니다.

2.1 static

static 수정자는 클래스 레벨에서 사용되며, 클래스에 속한 변수나 메서드임을 나타냅니다. static으로 선언된 변수나 메서드는 객체가 아닌 클래스 자체에서 접근할 수 있습니다.

예제: static 수정자

class Car {
    static int numberOfCars = 0;

    public Car() {
        numberOfCars++;
    }

    public static int getNumberOfCars() {
        return numberOfCars;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car1 = new Car();
        Car car2 = new Car();

        System.out.println(Car.getNumberOfCars()); // 출력: 2
    }
}

2.2 final

final 수정자는 클래스, 메서드, 변수 등에 사용되며, 변경할 수 없는 요소를 정의합니다.

• final 클래스는 상속할 수 없습니다.
• final 메서드는 오버라이딩할 수 없습니다.
• final 변수는 값을 한 번만 할당할 수 있습니다.

예제: final 수정자

class Vehicle {
    public final void startEngine() {
        System.out.println("Engine started.");
    }
}

class Car extends Vehicle {
    // startEngine() 메서드는 final이므로 오버라이딩할 수 없음
}

2.3 abstract

abstract 수정자는 추상 클래스와 추상 메서드를 정의할 때 사용됩니다.

• 추상 클래스는 객체를 생성할 수 없으며, 다른 클래스가 상속받아야 합니다.
• 추상 메서드는 선언만 하고, 구현은 상속받는 클래스에서 반드시 제공해야 합니다.

예제: abstract 수정자

abstract class Animal {
    // 추상 메서드
    public abstract void makeSound();

    public void sleep() {
        System.out.println("Sleeping...");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

2.4 synchronized

synchronized 수정자는 멀티스레딩 환경에서 한 번에 하나의 스레드만 해당 메서드에 접근하도록 제한할 때 사용됩니다.

예제: synchronized 수정자

class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

2.5 volatile

volatile 수정자는 멀티스레드 환경에서 변수의 값을 각 스레드가 캐싱하지 않고, 항상 메인 메모리에서 읽도록 보장합니다. 이는 변수의 최신 값을 모든 스레드가 항상 사용할 수 있게 만듭니다.

2.6 transient

transient 수정자는 직렬화(Serialization)할 때 해당 변수의 값을 직렬화하지 않도록 할 때 사용됩니다. 직렬화는 객체를 저장하거나 전송하기 위한 과정으로, transient로 선언된 변수는 이 과정에서 제외됩니다.

예제: transient 수정자

import java.io.*;

class Car implements Serializable {
    public String model;
    public transient int year;  // 직렬화에서 제외됨

    public Car(String model, int year) {
        this.model = model;
        this.year = year;
    }
}

요약

자바에서 제공하는 여러 수정자를 통해 클래스, 메서드, 변수 등의 동작을 세밀하게 제어할 수 있습니다.

• public, private, protected, default: 접근 제어자를 사용하여 클래스와 멤버의 접근 범위를 정의합니다.
• static: 클래스 자체에 속하는 변수나 메서드를 정의합니다.
• final: 변경할 수 없는 클래스, 메서드, 변수 등을 정의합니다.
• abstract: 구현되지 않은 추상 클래스를 정의하여 상속을 요구합니다.
• synchronized: 멀티스레드 환경에서 동시 접근을 제한합니다.
• volatile: 최신 값을 모든 스레드가 사용하도록 보장합니다.
• transient: 직렬화 과정에서 제외할 변수를 정의합니다.

수정자를 적절히 활용하면 코드의 안정성과 재사용성을 높이고, 객체 지향 프로그래밍의 특성을 더 잘 살릴 수 있습니다.