[Java] 생성자(constructor)란?

💡 생성자(Constructor)

인스턴스가 생성될 때 호출되는 인스턴스 초기화 메서드
(인스턴스 초기화 = 인스턴스 변수 초기화)

 

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🔸 선언

생성자를 선언할 때는 아래의 조건을 지켜야 한다.

• 생성자의 이름은 클래스의 이름과 같아야 한다.
• 생성자는 반환값이 없다.

생성자도 메서드의 일종이므로 클래스 내에 선언해야 하며, 구조도 일반적인 메서드와 유사하다. 다만 항상 반환값이 없기 때문에 선언부에서 반환타입(void)을 생략할 수 있다.

 

🤔 생성자도 오버로딩할 수 있을까?

당연히 생성자도 메서드이기 때문에 오버로딩할 수 있다. 매개변수가 있는 생성자, 매개변수가 없는 생성자 등 필요에 따라 메서드 시그니처를 달리하여 한 클래스에 여러 생성자를 정의할 수 있다.
 

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🔸 생성자가 인스턴스를 '생성'하는가?

생성자는 이름과 달리 인스턴스를 '생성'하는 것이 아니라 '초기화'하는 메서드일 뿐이다. 인스턴스의 생성은 연산자 new가 수행한다.

 

승용차 객체를 생성하는 Car클래스를 예로 들어보자.

class Car{
    float mpg; // 연비
    String color;   // 색상

    static int wheel = 4; // 바퀴 수

    Car(float m, String c){
        mpg = m;
        color = c;
    }
}

다음 코드로 Car클래스에 대한 인스턴스를 생성할 수 있다.

Car myCar = new Car(10.44, "black");

인스턴스 생성은 다음과 같은 단계로 수행된다.
 

1. 연산자 new에 의해 메모리(heap)에 Car 클래스의 인스턴스가 생성됨

2. 생성자 Car(float gm, String c)가 호출되어 수행됨
3. 1에서 생성된 인스턴스의 주소가 반환되어 참조변수 myCar에 저장됨

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매개변수가 있는 생성자를 이용하면 인스턴스 생성과 동시에 원하는 값으로 인스턴스 변수를 초기화할 수 있다. 이는 인스턴스를 생성한 이후에 따로 값을 변경해주는 것보다 코드를 간결하고 직관적으로 만들 수 있다는 점에서 좋다.
 

생성자의 매개변수 이름이 인스턴스 변수의 이름과 같은 경우 this를 이용하여 아래와 같이 정의하면 된다.

class Car{
    float mpg;
    String color; 

    static int wheel = 4; 

    Car(float mpg, String color){
        this.mpg = mpg;
        this.color = color;
    }
}

this는 인스턴스 자신을 가리키는 참조변수이다. 만약 this를 사용하지 않으면 생성자는 자신의 인스턴스 변수에 접근할 수 없어 양 변수 모두 지역변수로 인식된다.

 
 

💡 기본 생성자(default constructor)

모든 클래스에는 반드시 1개 이상의 생성자를 정의해야 한다.
 
그런데 실제로는 클래스에 생성자를 전혀 정의하지 않고도 인스턴스를 생성할 수 있다. 이는 생성자가 하나도 정의되지 않은 클래스에 대해서는 컴파일러가 자동으로 기본 생성자를 추가하여 컴파일하기 때문이다.
 
기본 생성자는 매개변수나 특별한 내용을 가지고 있지 않다.

// 기본 생성자의 형태
클래스이름() {}

 
다만 컴파일러가 기본 생성자를 추가하는 경우는 생성자가 하나도 정의되지 않은 경우뿐이다.
 

위에서 예시로 들었던 Car 클래스의 인스턴스를 생성할 때 인자 없이 생성하고 싶다고 Car myCar = new Car();을 수행하게 되면 '생성자를 찾을 수 없다'라는 컴파일 에러가 발생한다. 따라서 이 경우에는 아래와 같이 생성자를 오버로딩 해야 한다.

class Car{
    float mpg; 
    String color;  

    static int wheel = 4; 

    Car() {};    // 매개변수가 없는 생성자
    Car(float m, String c){
        mpg = m;
        color = c;
    }
}

 

 

💡 생성자에서 다른 생성자를 호출하기

다음의 조건을 지켜 생성자에서 다른 생성자를 호출할 수 있다.
 

    •  생성자의 이름으로 클래스이름 대신 this를 사용함
    •  한 생성자에서 다른 생성자를 호출할 때는 반드시 첫 줄에서 호출해야 함

 
이와 같은 조건을 지켜야 하는 이유는 생성자 내에서 초기화 도중에 다른 생성자를 호출하면 호출된 다른 생성자 내에서도 멤버변수의 값을 초기화하여 처음 생성자의 작업이 무의미해질 수 있기 때문이다.
 

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🔸 예시

생성자 간 호출은 코드를 간결하게 만드는 데 이용할 수 있다.
 
아래의 코드는 매개변수가 없는 생성자를 이용했을 때 기본적으로 연비는 10.44, 색상은 black으로 초기화한다는 뜻이다.

Car() {
    mpg = 10.44;
    color = "black";
}

this를 이용해서 생성자 안에서 생성자를 호출하면 다음과 같이 만들 수 있다.

Car() {
    this(10.44, "black");
}

 

 

💡 인스턴스 복사

이미 생성된 인스턴스를 생성자의 인자로 넘겨주면 그 인스턴스와 속성이 같은 인스턴스를 하나 더 만들 수 있다.

// 인스턴스를 복사하는 생성자 예시
Car(Car c) {
    mpg = c.mpg;
    color = c.color;
}

이 또한 위에서 언급한 것처럼 this를 이용해서 더 간결하게 만들 수 있다.

Car(Car c) {
    this(c.mpg, c.color);
}

 
이렇듯 생성자를 잘 활용하면 코드의 재사용성이 높아진다는 점에서 객체지향적인 코드를 작성하는 데 유리하다.
 

🖐 인스턴스 생성 시 결정 사항

• 클래스: 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할 것인가?
• 생성자: 선택한 클래스의 어떤 생성자로 인스턴스를 생성할 것인가?

 
 
 

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📕 Reference

• Java의 정석 3판, 남궁성, 도우출판.