[Java/자바] 생성자( Constructor )란 ?

생성자 ( Constructor )

생성자는 new 연산자를 통해 인스턴스가 생성될 때 호출되고 제일 먼저 실행되는 "인스턴스 초기화 메서드" 입니다.

어떻게 보면 메서드와 비슷해보이지만 생성자는 단순히 인스턴스 변수들의 초기화에 사용되는 조금 특별한 메서드입니다.

생성자 역시 메서드처럼 클래스 내에 선언되며, 구조도 메서드와 유사하지만 리턴값 (return)이 없다는 점이 다릅니다.

그렇다고 해서 리턴값이 없음을 뜻하는 void를 사용하지는 않습니다.

 

생성자의 조건
1. 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
2. 생성자는 리턴 값이 없다.

 

생성자 선언 방법

생성자는 다음과 같이 정의합니다.

생성자도 오버로딩이 가능하므로 하나의 클래스의 여러 개의 생성자가 존재할 수 있습니다.

클래스이름 (타입 변수명, 타입 변수명 ....) {
	// 인스턴스 생성 시 수행될 코드,
    // 주로 인스턴스 변수의 초기화 코드를 적는다.
}

class Card {
	Card() { // 매개변수가 없는 생성자.
    	...
        }
        
    Card(String k, int num) { // 매개변수가 있는 생성자
    	...
        }
      
  }

 

생성자의 수행 과정

Card 클래스의 인스턴스를 생성하는 코드를 예로 들어 수행되는 과정을 보면 다음과 같습니다.

Card c = new Card();
1. 연산자 new에 의해 메모리(heap)에 Card클래스의 인스턴스가 생성된다.
2. 생성자 Card()가 호출되어 수행된다.
3. 연산자 new의 결과로, 생성된 Card인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 c에 저장된다.

이 과정을 보면 지금 까지 우리가 인스턴스를 생성하기 위해 사용했던 new 클래스이름()의 클래스이름이 바로 생성자였던 것입니다.

 

---

기본 생성자 ( default constructor )

모든 클래스에는 반드시 하나 이상의 생성자가 정의되어 있어야 합니다.

하지만 클래스에 생성자를 정의하지 않고도 인스턴스를 생성할 수 있는데, 이 이유는 바로 "기본 생성자" 덕분 입니다.

컴파일 할 때, 소스파일(*.java)의 클래스에 생성자가 하나도 정의되지 않은 경우 컴파일러는 자동적으로 아래와 같이 기본 생성자를 추가하여 컴파일 해줍니다.

클래스이름() {}

자동으로 추가해주는 생성자는 위처럼 매개변수도 없고 아무런 내용도 없는 생성자입니다.

 

그리고 주의할 점이 있는데, 이미 생성자가 정의되어 있다면 기본 생성자는 추가되지 않는다는 점입니다.

class Data1 {
	int value;
}

class Data2 {
	int value;

	Data2(int x) { 	// 매개변수가 있는 생성자.
		value = x;
	}
}

class ConstructorTest {
	public static void main(String[] args) {
		Data1 d1 = new Data1();
		Data2 d2 = new Data2();		// compile error발생
		/* Data2의 경우는 매개변수가 있는 생성자로 매개변수를 지정하여 생성해야한다.
		 * => Data2 d2 = new Data2(10);
		 */
		
		System.out.println("d1 : " + (d1));
		System.out.println("d2 : " + d2);

	}
}

위 코드를 실행하면 에러가 발생합니다.

그 이유는, Data2 클래스가 매개변수가 있는 생성자인데 매개변수가 없는 생성자로 인스턴스를 생성했기 때문입니다.

 

위 에러를 해결하기 위해서는 2가지 방법이 있습니다.

1. 인스턴스 생성시 매개변수를 지정한다. - Data2 d2 = new Data2(10) 

2. Data2에 매개변수가 없는 생성자를 만든다. - Data2() {};

---

매개변수가 있는 생성자

생성자도 메서드처럼 매개변수를 선언해 호출 시 값을 넘겨받아 인스턴스의 초기화 작업에 사용할 수 있습니다.

인스턴스마다 각각 다른 값으로 초기화되어야 하는 경우가 많아 매개변수를 사용한 초기화는 매우 유용합니다.

 

class Car {
	String color;		// 색상
	String gearType;	// 변속기 종류 - auto(자동), manual(수동)
	int door;			// 문의 개수

	Car() {} // 매개변수가 없는 생성자
	
	Car(String c, String g, int d) { // 매개변수가 있는 생성자
		color = c;
		gearType = g;
		door = d;
	}
}

class CarTest {
	public static void main(String[] args) {
		Car c1 = new Car();
		c1.color = "white";
		c1.gearType = "auto";
		c1.door = 4;

		Car c2 = new Car("Red", "manual", 4);

		System.out.println("c1의 color=" + c1.color + ", gearType=" + c1.gearType+ ", door="+c1.door);
		System.out.println("c2의 color=" + c2.color + ", gearType=" + c2.gearType+ ", door="+c2.door);
	}
}

출력 결과

위 코드를 보면 매개변수가 없는 생성자와 매개변수가 있는 생성자가 있습니다.

Car 인스턴스를 생성할 때, 매개변수가 없는 생성자 Car()를 사용한다면, 인스턴스를 생성한 다음에 인스턴스변수들을 따로 초기화 해줘야하지만,

매개변수가 있는 생성자 Car(String c, String g, int d)를 사용하면 인스턴스를 생성하는 동시에 원하는 값으로 초기화 할 수있습니다.

 

---

this, this() - 생성자에서 다른 생성자 호출

 

같은 클래스의 멤버들 간에 서로 호출할 수 있는 것처럼 생성자 간에도 서로 호출이 가능합니다.

서로 호출이 가능하기 위해선 다음 2가지 조건을 만족해야 합니다.

단, 클래스 ( static ) 메서드에서는 this를 사용하지 못합니다.

1. 생성자의 이름으로 클래스이름 대신 this를 사용한다.
2. 한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서만 호출이 가능하다.

 

아래 코드의 주석을 보면서 이해해봅시다.

class Car {
	String color;		// 색상
	String gearType;	// 변속기 종류 - auto(자동), manual(수동)
	int door;			// 문의 개수

	Car() { 
		this("white", "auto", 4); // Car(String color, String gearType, int door)를 호출
	}

	Car(String color) { // 매개변수 생성자
		this(color, "auto", 4); // Car(String color, String gearType, int door)를 호출
	}
	
	Car(String color, String gearType, int door) {
		this.color    = color;
		this.gearType = gearType;
		this.door     = door;
	}
}

class CarTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		Car c1 = new Car();	// 기본 생성자 Car() 사용
		Car c2 = new Car("blue"); // 매개 변수 생성자 Car(String color) 사용

		System.out.println("c1의 color=" + c1.color + ", gearType=" + c1.gearType+ ", door="+c1.door);
		System.out.println("c2의 color=" + c2.color + ", gearType=" + c2.gearType+ ", door="+c2.door);
	}
}

출력 결과

 

this와 this() 차이

 

• this

this는 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수로, 인스턴스의 주소가 저장되어 있습니다.

위 코드에서 Car 클래스의 인스턴스 변수 생성자와 Car 매개변수 생성자의 매개변수로 선언된 변수의 이름이 같을 때 인스턴스 변수와 지역변수를 구분하기 위해서 사용하였습니다.

 

• this()

this()는 같은 클래스의 다른 생성자를 호출할 때 사용합니다.

위 코드에선 this()를 통해 Car(String color, String gearType, int door) 생성자를 호출할 때 사용하였습니다.

 

---

생성자를 이용한 인스턴스 복사

class Car {
	String color;		// 색상
	String gearType;    // 변속기 종류 - auto(자동), manual(수동)
	int door;			// 문의 개수

	Car() {
		this("white", "auto", 4);
	}

	Car(Car c) {	// 인스턴스의 복사를 위한 생성자.
		color    = c.color;
		gearType = c.gearType;
		door     = c.door;
	}
	/* 위 코드는 아래 코드와 같다.
	 * Car(Car c) {
	 * this(c.color, c.gearType, c.door);
	 * }
	 */

	Car(String color, String gearType, int door) {
		this.color    = color;
		this.gearType = gearType;
		this.door     = door;
	}
}

class CarTest3 {
	public static void main(String[] args) {
		Car c1 = new Car();
		Car c2 = new Car(c1);	// c1의 복사본 c2를 생성한다.
		System.out.println("c1의 color=" + c1.color + ", gearType=" + c1.gearType+ ", door="+c1.door);
		System.out.println("c2의 color=" + c2.color + ", gearType=" + c2.gearType+ ", door="+c2.door);

		c1.door=100;	// c1의 인스턴스변수 door의 값을 변경한다.
		System.out.println("c1.door=100; 수행 후");
		System.out.println("c1의 color=" + c1.color + ", gearType=" + c1.gearType+ ", door="+c1.door);
		System.out.println("c2의 color=" + c2.color + ", gearType=" + c2.gearType+ ", door="+c2.door);
	}
}

 

Car(Car c)생성자는 인스턴스 복사를 위한 생성자로 생성된 인스턴스를 매개변수로 넣을 시,

Car(String color, String gearType, int door) 생성자를 호출합니다.

 

---

참고자료 : 자바의 정석3