16. 클래스 안에 클래스가 들어갈 수도 있구나

Nested 클래스

• 클래스 안에 클래스가 들어갈 수 있다.
  
  • 클래스 안에 들어가는 클래스를 Nested 클래스라고 한다.
• 코드를 간단히 표현하기 위해 사용한다.
• UI 처리를 할 때 사용자의 입력이나 외부의 이벤트에 대한 처리를 하는 곳에서 가장 많이 사용된다.
• 선언 방식에 따라 Static nested 클래스 / 내부 클래스로 나뉜다.
  • static으로 선언 시 Static nested 클래스
  • static이 없으면 내부 클래스
    • 내부 클래스
    • 익명 클래스 (이름이 없는 클래스)
• 여러 클래스가 하나의 파일 안에 선언되어 있는 경우
  
  • 파일 명은 public으로 선언된 클래스의 이름과 동일해야 한다.
    • 동일하지 않거나 public 클래스가 여러 개인 경우 컴파일 에러가 발생한다.
  • 감싸고 있는 클래스만 컴파일해도 자동으로 나머지 클래스들도 컴파일된다.
    • 여러 개의 .class 파일이 만들어진다.
    • ex) 감싸고 있는 public class가 Outer 클래스, Nested 클래스를 Inner 클래스로 가정
      Outer.class 파일과 Outer$Inner.class 파일이 생성된다.
    • 감싸고 있는 클래스 이름 뒤에 $ 기호를 붙인 후 Nested 클래스의 이름이 붙는다.
• Nested class를 사용하는 이유
  
  • 한 곳에서만 사용되는 클래스를 논리적으로 묶어 처리할 때 (Static Nested 클래스)
  • 캡슐화가 필요할 때 = 내부 구현을 감추고 싶을 때 ( 내부 클래스 )
  • 소스의 가독성과 유지보수성을 높이고 싶을 때
• 내부 클래스는 자신을 감싸고 있는 외부 클래스의 어떤 변수도 접근 가능하다.
  
  • static nested 클래스의 경우 static으로 선언된 클래스이기 때문에 외부 클래스 변수 중 static 변수(클래스 변수)만 참조할 수 있다.
  • 익명 클래스 / 내부 클래스는 어떤 변수라도 참조할 수 있다. (private, static 등등 모두 참조 가능)
  • 외부 클래스에서 Nested 클래스의 어떤 변수에도 접근 가능하다.

Static Nested class

• Static nested 클래스는 겉으로 보기에는 유사하지만 내부적으로 구현이 달라야 할 때 사용한다. 
  
  • ex) 클래스 School, University가 있을 때 Student 클래스를 만들면 어느 클래스의 Student인지 모호해질 수 있는데 이런 경우 School 내부에 static nested 클래스인 Student를 만들어서 클래스의 용도를 명확하게 하며 School에서만 사용가능하고 University 클래스에서는 사용 불가능한 Student 클래스를 만들 수 있다.
• Static Nested 클래스 객체 생성
  • 감싸고 있는 클래스명.static nested 클래스명 = new 감싸고 있는 클래스명.static nested 클래스 생성자();
  • 객체 사용 방식은 일반 클래스와 동일하다.

// Outer가 외부 클래스, Inner가 Static nested 클래스라고 가정
Outer.Inner inner = new Outer.Inner();
inner.setValue();

내부 클래스 / 익명 클래스

내부 클래스 (local inner class)

• Static nested 클래스와 차이점으로는 클래스 선언 시 static의 유무의 차이다.
• 하나의 클래스에서 어떤 공통적인 작업을 수행하는 클래스가 필요한데 다른 클래스에서는 그 클래스가 전혀 필요없을 때(캡슐화) 내부 클래스를 만들어서 사용한다.
  • GUI 관련 프로그램을 개발할 떄 가장 많이 사용한다. 
    • listener라는 것을 처리할 때 사용된다.
    • 어떤 버튼이 눌렸을 때, 키보드 입력이 되었을 때 Event가 발생한다.
      • 어떤 Event가 발생했을 때 해야 하는 작업을 정의하기 위해 내부 클래스를 작성해 사용한다.
      • 하나의 애플리케이션에서 Event 발생 시 수행해야하는 작업이 대부분 다르기 때문에 하나의 별도 클래스보다 내부 클래스를 만드는 것이 훨씬 편하다.
      • 내부 클래스보다 편한 방식은 익명 클래스를 만들어 사용하는 것이다.
• Static nested 클래스와 객체 생성 방식이 다르다.
  • 외부 클래스의 객체를 먼저 만들고 그 객체를 통해 내부 클래스의 객체를 만들 수 있다.
  • 외부 클래스명 객체명 = new 외부 클래스 생성자();
    외부클래스명.내부 클래스명 객체명 = 외부 클래스 객체명.new 내부 클래스 생성자();

// 외부 클래스를 Outer, 내부 클래스를 Inner로 가정
Outer outer = new Outer(); // 외부 클래스 객체 생성

Outer.Inner inner = outer.new Inner(); // 외부 클래스의 객체를 통해서 내부 클래스 객체 생성

GUI : Graphic User Interface의 약자, 사용자 화면용 애플리케이션을 의미한다.

 

익명 클래스 (anonymous inner class)

• 이름이 없는 클래스를 의미한다.

public interface EventListener {
    public void onClick();
}

	// 익명 클래스 생성 후 사용
    public void setButtonListenerAnonymous() {
        MagicButton button = new MagicButton();
        button.setListener(new EventListener() {
            @Override
            public void onClick() {
                System.out.println("Magic Button Clicked !!!");
            }
        }); // 메소드를 호출하는 과정이기에 중괄호 닫고 소괄호 닫고 ;까지
    }

	// 위와 같은 방식이지만 익명 클래스 재사용을 위해 객체를 생성
    public void setButtonListenerAnonymous() {
        MagicButton button = new MagicButton();

        //익명 클래스의 객체를 생성해 클래스 내에서 재사용 가능
        EventListener listener = new EventListener() {
            @Override
            public void onClick() {
                System.out.println("Magic Button Clicked !!!");
            }
        };

        button.setListener(listener);
    }

• 익명 클래스 만드는 방법
  • 익명 클래스가 필요한 부분에 new 인터페이스명()으로 생성자를 호출한 후 바로 뒤 중괄호 안에 인터페이스의 메소드를 구현한 후 중괄호를 닫는다. (일회성)
  • 바로 익명 클래스를 구현해서 사용하면 다른 클래스나 메소드에서 재사용이 불가하기에 객체를 생성한 후 사용하는 방법도 있다.
  • 객체 생성 후 사용하는 방식
    

// 객체를 생성해 익명 클래스를 재사용하는 방식
인터페이스명 변수명 = new 인터페이스명() {
        // 인터페이스 메소드 구현
       // 추가적인 멤버 변수 또는 메소드도 선언 가능
};

• 익명 클래스의 장점
  
  • 클래스를 만들고 호출하면 메모리를 사용하는데 익명 클래스를 사용하면 메모리 사용을 줄여 애플리케이션 시작시 필요한 시간을 줄일 수 있다.
• 익명 클래스나 내부 클래스 모두 다른 클래스에서 재사용할 일이 없을 때 만들어야한다.

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간단 내용 정리

1. Nested 클래스에 속하는 3가지 클래스에는 어떤 것들이 있나요?

ㅡ> Static nested class, Local inner class(내부 클래스), Anonymous inner class(익명 클래스)로 나뉜다.

2. Nested 클래스를 컴파일하면 Nested클래스 파일의 이름은 어떻게 되나요?

ㅡ> 외부클래스명$Nested클래스명.class

3. Static Nested 클래스는 다른 Nested 클래스와 어떤 차이가 있나요?

ㅡ> 클래스 선언 시 static으로 선언하는 여부와 객체 생성 방식의 차이가 있으며 Static Nested 클래스는 외부 클래스의 static 변수만 참조 가능하다.

4. StaticNested 클래스의 객체 생성은 어떻게 하나요?

ㅡ> 외부클래스명.StaticNested클래스명 객체명 = new 외부클래스명.StaticNested클래스의 생성자(); 로 생성한다.

5. 일반적인 내부 클래스의 객체 생성은 어떻게 하나요?

ㅡ> 외부클래스명 외부클래스객체명 = new 외부클래스 생성자();

외부클래스명.내부클래스명 내부클래스객체명 = 외부클래스객체명.new 내부클래스 생성자(); 로 외부 클래스 생성자를 사용해 내부 클래스 객체를 생성한다.

6. Nested 클래스를 만드는 이유는 무엇인가요?

ㅡ> 1.  한 곳에서만 사용되는 클래스를 논리적으로 묶어서 처리할 필요가 있을 때
2. 캡슐화가 필요할 때
3. 소스의 가독성과 유지보수성을 높이고 싶을 때

7. Nested 클래스에서 감싸고 있는 클래스의 private 로 선언된 변수에 접근할 수 있나요?

ㅡ> O, Static Nested 클래스를 제외한 두 클래스는 외부 클래스의 어떤 변수라도 참조할 수 있다.

8. 감싸고 있는 클래스에서 Nested 클래스에 선언된 private 로 선언된 변수에 접근할 수 있나요?

ㅡ> O, 외부 클래스에서 Nested 클래스에서 선언된 어떤 변수라도 참조할 수 있다.

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출처: 이상민, <자바의 신 VOL.1> 로드북