12. 중첩 클래스 및 인터페이스

중첩 클래스

클래스 안에 클래스를 선언 한 것을 의미한다. 클래스 간에 접근이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 클래스 뿐만 아니라 인터페이스 또한 중첩으로 선언할 수가 있다.

 

중첩 클래스는 선언되는 위치에 따라 멤버클래스와 로컬 클래스로 나뉘게 된다.

 

멤버 클래스	클래스 멤버로 선언되는 클래스	인스턴스 멤버 클래스	A객체를 생성해야만 B 클래스 사용 가능
		정적 멤버 클래스	A클래스로 바로 접근 할 수있는 B 클래스
로컬 클레스	생성자 및 메소드 내부에서 선언되는 클래스	로컬 클래스	method() 실행시에만 사용 가능한 B클래스

인스턴스 멤버 클래스
class A {
    class B {
        B() {};       //생성자
        int field1;   //인스턴스 필드
        void method1; //인스턴스 메소드
    }
}

정적 멤버 클래스
class A {
    static class B {
        B();                   //생성자
        int field1;            //인스턴스 필드
        static intfield2;      //정적 필드
        void method1();        //인스턴스 메소드
        static void method2(); //정적 메소드
    }
}

로컬 클래스
class A {
    void method() {
        class B {
            B();
            int field1;
            void method1();
        }
    }
}

중첩 클래스 역시 클래스이기 때문에 컴파일 시 .class의 바이트 코드 파일이 생성된다.

멤버 클래스 - A $ B.class

로컬 클래스 - A $1 B.class

 

인스턴스 멤버 클래스

인스턴스 필드와 메소드만 선언 가능한 클래스이다. 따라서 정적 필드와 정적 메소드는 선언이 불가능하다.

 

사용법

외부에서 사용시
A a = new A();
A.B b = a.new B();
b.field1 = 3;
b.method1();


내부에서 사용시
class A {
    class B {
        int field1;
        
        B();
        
        void method1();
    }
    
    void methodA() {
        B b = new B();
        
        b.field1 = 3;
        b.method1();
    }
}

 

정적 멤버 클래스

static으로 선언된 클래스를 말하며 정적 클래스와 마찬가지로 인스턴스 및 정적 필드와 메소드 선언이 가능하다.

인스턴스 클래스와 다르게 외부에서 선언할 시에 A객체를 따로 생성할 필요가 없다.

 

사용법

A.C c = new A.C();
c.field1 = 3;
c.method();
A.C field2 =3;
A.C.method();

 

로컬 클래스

메소드 내에 선언된 클래스를 로컬 클래스라고 한다. 접근제한자나 static을 붙일 수 없는데 메소드 내부에서만 사용되므로 접근을 제어할 필요가 없기 때문이다

 

사용법

class A {
    void method() {
        class B {
            B();
            int field1;
            void method1();
        }
        
        D d = new D();
        d.field1 = 3;
        d.method1();
    }
}

 

중첩클래스 접근 제한

바깥 필드 및 메소드에서 사용 제한

public class A {

    인스턴스 필드
    B field1 = new B();         //인스턴스 멤버 클래스 인스턴스 필드로 선언 가능(O)
    C field2 = new C();         //정적 멤버 클래스 인스턴스 필드로 선언 가능(O)

    정적 필드
    static B field3 = new B();  //인스턴스 멤버 클래스 정적 필드로 선언 불가능(X)
    static C field4 = new C();  //정적 멤버 클래스 정적 필드로 선언 가능(O)

    인스턴스 메소드
    void method1(){
        B var1 = new B();       //인스턴스 멤버 클래스 인스턴스 메소드에 생성 가능(O)
        C var2 = new C();       //정적 멤버 클래스 인스턴스 메소드에 생성 가능(O)
    }

    정적 메소드
    static void method2(){
        B var1 = new B();       //인스턴스 멤버 클래스 정적 메소드에 생성 불가능(X)
        C var2 = new C();       //정적 멤버 클래스 정적 메소드에 생성 가능(O)
    }

    중첩 클래스
    class B {}          //인스턴스 멤버 클래스
    static class C {}   //정적 멤버 클래스
}

 

멤버 클래스에서 사용 제한

public class A {

    필드
    int field1;                 //인스턴스 필드
    static int field2;          //정적 필드

    메소드
    void method1(){};           //인스턴스 메소드
    static void method2(){};    //정적 메소드

    멤버 클래스
    class B {               //인스턴스 멤버 클래스
        void method() {
            field1 = 10;    //인스턴스 멤버 클래스 메소드에 인스턴스 필드 사용 가능(O)
            method1();      //인스턴스 멤버 클래스 메소드에 인스턴스 메소드 사용 가능(O)

            field2 = 20;    //인스턴스 멤버 클래스 메소드에 정적 필드 사용 가능(O)
            method2();      //인스턴스 멤버 클래스 메소드에 정적 메소드 사용 가능(O)
        }
    }

    static class C {        //정적 멤버 클래스
        void method() {     
            field1 = 10;    //정적 멤버 클래스 메소드에 인스턴스 필드 사용 불가능(X)
            method1();      //정적 멤버 클래스 메소드에 인스턴스 메소드 사용 불가능(X)

            field2 = 20;    //정적 멤버 클래스 메소드에 정적 필드 사용 가능(O)
            method2();      //정적 멤버 클래스 메소드에 정적 메소드 사용 가능(O)
        }

    }
}

 

 

로컬 클래스에서 사용제한

메소드 안에서 선언된 로컬 클래스 내부에서 바깥의 멤버(필드 및 메소드)는 사용이 가능하다. 하지만 나중에 포스팅할 멀티 쓰레드라는 개념이 나올시에는 상황이 달라진다. 쉽게 말해 백그라운드에서 비동기식으로 움직이는 형태인데 나중에 자세히 포스팅할 예정이다.

 

여기서 가만히 생각해보면 메소드의 실행이 끝나게 되면  매개 변수 및 로컬 변수를 Garbage collector는 필요 없는 객체라고 판단하여 스택 메모리에서 존재를 지운다. 로컬 클래스의 객체는 메소드 실행이 끝나도 힙 메모리에 존재해 계속 사용할 수 있는데 그렇게 된 상태에서 로컬 객체를 사용하게 되면 문제가 발생하게 된다.

 

이것을 해결하기 위해 자바는 컴파일 시 로컬 클래스에서 사용하는 매개 변수나 로컬  변수의 값을 로컬 클래스 내부에 복사해두고 사용한다. 만일 값이 변경된다면 로컬 클래스 내부에 복사해둔 값과 달라지게 되니 final로 선언하야한다.

 

java 8 이후에는 final을 선언했다면 로컬 클래스의 메소드 내부에 지역 변수로 복사되며 그렇지 않은 경우 로컬 클래스의 필드로 복사된다.

public class A {

    public void method(int arg) {
        
        int localVariable = 1;
        
        //arg = 100;            final속성을 가지고 있기 때문에 변경 X
        //localVariable = 100;  final속성을 가지고 있기 때문에 변경 X
        
        class Inner {
            public void mehtod() {
                int result = arg + localVariable;
            }
        }
    }
}

 

중첩클래스에서 바깥 클래스 참조 얻기

중첩 클래스 안에서 바깥 클래스의 참조를 얻기 위해서는 바깥.this.필드; 를 사용해야 한다. 그냥 this를 사용하게 되면 객체 자신을 참조하기 때문에 가장 가까운 클래스를 참조하게 된다.