[Java]패키지와 접근제어자

패키지

컴퓨터가 파일을 분류하기 위해 폴더, 디렉터리라는 개념을 제공하듯이 자바는 패키지를 제공한다.

* user
  ㄴ User
  ㄴ UserManager
  ㄴ UserHistory
* product
  ㄴ Product
  ㄴ ProductCatalog
  ㄴ ProductImage
* order
  ㄴ Order
  ㄴ OrderService
  ㄴ OrderHistory
* cart
  ㄴ ShoppingCart
	ㄴ CartItem	
* payment
  ㄴ Payment
  ㄴ PaymentHistory
* shipping
  ㄴ Shipment
  ㄴ ShipmentTracker

소문자로 시작하는 user, product등이 바로 패키지이다. 해당 패키지 안에 관련된 자바 클래스를 넣으면 된다.

패키지를 사용하는 경우 항상 코드 첫줄에 `package 패키지명` 과 같이 패키지 이름을 적어주어야 한다.

• 사용자와 같은 위치 : 예를 들어 A클래스와 B클래스가 pack1 이라는 동일한 패키지에 소속 된 경우, 패키지 경로는 생략해도 된다.

• 사용자와 다른 위치 : A클래스는 pack1에 C클래스는 pack2 라는 서로 다른 패키지에 속한 경우, pack1.A.User 와 같이 패키지 전체 경로를 포함해서 클래스를 적어주어야 사용할 수 있다.

위와 같이 패키지의 위치가 다른 경우 pack.a.User와 같이 항상 전체 경로를 적어주는 것은 매우 불편하기 때문에 import를 활용하여 이러한 작업을 편하게 사용할 수 있다.

package pack2;

import pack1.a.User;

public class C {
  public static void main(String[] args){
    C c = new C();
    A a = new A();
  }
}

이렇듯 import를 사용하면 서로 다른 패키지의 클래스를 사용할 수 있다.

즉 패캐지 덕분에 클래스 이름이 같아도 패키지의 이름으로 구부하여 같은 이름의 클래스를 사용할 수 있다는 것이다.
그렇다면 클래스 이름이 중복 된 경우 이를 구분해서 사용할 대는 어떻게 해야하는가?

package pack;
import pack.a.User;

public class PackageMain3 {
  public static void main(String[] args) {
  User userA = new User();
  pack.b.User userB = new pack.b.User();
}

같은 이름의 클래스가 있다면 import 는 둘중 하나만 선택할 수 있다. 이때는 자주 사용하는 클래스를 import 하고 나머지를 패키지를 포함한 전체 경로를 적어주면 된다. 물론 둘다 전체 경로를 적어준다면 import 를 사용하지 않아도 된다.

패키지 규칙

1. 패키지의 이름과 위치는 폴더(디렉토리)의 위치와 같아야한다. ⭐️필수⭐️
2. 패키지의 이름은 모두 소문자를 사용한다 (관례)
3. 패키지 이름의 앞 부분에는 일반적으로 회사의 도메인 이름을 거꾸로 사용한다. ex) com.company.myapp
   • 필수는 아니지만 오픈소스나 라이브러리를 만들어서 외부에 제공하는 경우 꼭 지키는 것이 좋다.

패키지와 계층 구조

• a
  • b
  • c

위와 같은 패키지 구조가 있을 때, a, a.b,a.c이렇게 총 3개의 패키지가 존재하게 된다.
계층 구조상 a패키지 하위에 b,c패키지가 존재하지만 java에서는 이런 구조를 고려하지 않는다.
따라서 a 패캐지의 클래스에서 b,c 패키지의 클래스가 필요하면 반드시 import하여 사용하여야 하고 반대의 경우도 마찬가지이다. 정리하자면 패키지가 계층 구조를 이루더라도 모든 패키지는 서로 다른 패키지이다.

접근 제어자

자바는 pulblic,private같은 접근 제어자를 제공한다. 접근 제어자를 사용하면 해당 클래스 외부에서 특정 필드나 메서드에 접근하는 것을 허용하거나 제한할 수 있다.

접근 제어자는 왜 필요한가?

스피커에 들어가는 소프트웨어를 개발해야한다.
단, 스피커의 음량은 절대로 100을 넘으면 안되는 요구사항이 있다.

package access;

public class Speaker {
  int volume;
  Speaker(int volume) {
    this.volume = volume;
  }
  void volumeUp() {
    if (volume >= 100) {
      System.out.println("음량을 증가할 수 없습니다. 최대 음량입니다.");
    } else {
      volume += 10;
      System.out.println("음량을 10 증가합니다.");
    }
  }
}

public class SpeakerMain {
  public static void main(String[] args) {
    Speaker speaker = new Speaker(90);
    speaker.showVolume();
    speaker.volumeUp();
    speaker.showVolume();
    speaker.volumeUp();
    speaker.showVolume();
    
    //필드에 직접 접근
    System.out.println("volume 필드 직접 접근 수정");
    speaker.volume = 200;
    speaker.showVolume();
  }
}

위 예시에서 Speaker 객체는 요구사항인 volume 100을 넘지 못하도록 메서드를 만들었지만, 해당 객체를 만들어 사용하는 SpeakerMain 클래스에서 Speaker의 volume필드에 직접 접근하여 값을 조정할 수 있기 때문에 요구사항을 위반할 수 있는 가능성이 생겼다.

이런 문제를 근본적으로 해결하기 위해서는 volume 필드의 외부 접근을 차단하는 방법이 필요한 것이다.

  private int volume;

private 이 붙은 경우 해당 클래스 내부에서만 접근할 수 있다. 즉, 모든 외부 호출을 막는다.
이렇듯 접근제어자를 사용하여 접근의 허용범위를 제한하면서 후에 생길 수 있는 문제를 방지할 수 있다.

접근제어자의 종류

접근 제어자의 핵심은 속성과 기능을 외부로 숨기는 것이다.

• private : 모든 외부 호출을 막는다.
  나의 클래스 안으로 속성과 기능을 숨길 때 사용
• default : 같은 패키지 안에서의 호출은 허용한다. (package-private)
  나의 패키지 안으로 속성과 기능을 숨길 때 사용
• protected : 같은 패키지 안에서의 호출은 허용한다. 패키지가 달라도 상속 관계의 호출은 허용한다.
  상속관계로 속성과 기능을 숨길 때 사용.
• public : 모든 외부 호출을 허용한다.

접근 제어자의 사용 위치

접근 제어자는 필드와 메서드, 생성자에 사용된다.
추가로 클래스 레벨에도 일부 접근 제어자를 사용할 수 있다.

접근 제어자의 사용

필드, 메서드 레벨

클래스 레벨

클래스 레벨의 접근제어자는 public, default만 사용할 수 있다.
public 클래스는 반드시 파일명과 이름이 같아야 한다.

• 하나의 자바 파일에 public 클래스는 하나만 등장할 수 있다.
• 하나의 자바 파일에 default 접근 제어자를 사용하는 클래스는 무한정 만들 수 있다.

📌 캡슐화

캡슐화는 데이터와 해당 데이터를처리하는 메서드를 하나로 묶어서 외부에서의 접근을 제한하는 것을 일컫는다.
캡슐화를 통해 데이터의 직접적인 변경을 방지하거나 제한할 수 있다. 쉽게 이야기 하자면 속성과 기능을 하나로 묶고, 외부에 꼭 필요한 기능만 노출하고 나머지는 모두 내부로 숨기는 행위다.

객체 지향에서는 어떤 것을 숨기고 어떤 것을 노출해야할까?

1. 데이터를 숨겨야 한다.

   캡슐화에서 가장 필수로 숨겨야하는 것은 속성(데이터)다. 객체 내부의 데이터를 외부에서 함부로 접근하게 두면, 클래스 안에서 데이터를 다루는 모든 로직을 무시하고 데이터를 변경할 수 있다. 따라서 캡슐화가 깨지게 된다.
   ⭐️⭐️즉, 객체의 데이터는 객체가 제공하는 기능인 메서드를 통해서 접근해야 한다.⭐️⭐️

2. 기능을 숨겨야 한다.

   객체의 기능 중 외부에서는 사용하지 않고 내부에서만 사용하는 기능들이 있을 것이다. 이런 기능 또한 모두 감추는 게 좋다. 사용자의 입장에서 꼭 필요한 기능만 외부로 노출하고 나머지 기능은 모두 내부로 숨겨야한다.

데이터는 모두 숨기고, 꼭 필요한 기능만 노출하는 것이 좋은 캡슐화이다.