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[김영한의 실전 자바 중급 1편] - 1. Object 클래스

sson-coding 2025. 9. 20. 14:06
본 글은 김영한 님의 『김영한의 실전 자바 - 중급 1편』 강의를 학습하며 정리한 내용입니다.
강의 자료에 포함된 일부 코드와 이미지를 참고하여 발췌·활용하였습니다.

자바 기본기를 제대로 다지고 싶으시다면, 아래 링크에서 강의를 확인해 보세요 

『김영한의 실전 자바 - 중급 1편』 보러 가기

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java.lang 패키지

java.lang 패키지는 자바가 제공하는 라이브러리(클래스 모음) 중에 가장 기본이 되는 패키지이다.
여기서 langLanguage 의 줄임말이다.
즉, 자바 언어를 이루는 가장 기본이 되는 클래스들을 보관하는 패키지를 뜻한다.

java.lang 패키지의 대표적인 클래스들

  1. Object : 모든 자바 객체의 부모 클래스
  2. String : 문자열
  3. Integer,Long,Double : 래퍼 타입, 기본형 데이터 타입을 객체로 만든 것
  4. Class : 클래스 메타 정보
  5. System : 시스템과 관련된 기본 기능들을 제공

import 생략 가능

java.lang 패키지는 모든 자바 애플리케이션에 자동으로 import 된다.


Object 클래스

자바에서 모든 클래스의 최상위 부모 클래스는 항상 Object 클래스이다.

public class Parent {
 public void parentMethod() {
     System.out.println("Parent.parentMethod");
 }
}

//extends Object 추가
public class Parent extends Object {
 public void parentMethod() {
     System.out.println("Parent.parentMethod");
 }
}

코드에서 알 수 있듯이, 클래스에 상속 받을 부모 클래스가 없으면 묵시적으로 Object 클래스를 상속 받는다.
쉽게 이야기해서 자바가 extends Object 코드를 넣어주는 것이므로 생략하는 것을 권장한다.

public class Child extends Parent {
 public void childMethod() {
     System.out.println("Child.childMethod");
 }
}

이렇게 클래스에 상속 받을 부모 클래스를 명시적으로 지정하면 Object 를 상속 받지 않는다.
이미 명시적으로 상속했기 때문에 자바가 extends Object 코드를 넣지 않는다.

묵시적 vs 명시적

  • 묵시적 : 개발자가 코드에 직접 기술하지 않아도 시스템, 컴파일러에 의해 자동으로 수행
  • 명시적 : 개발자가 코드에 직접 기술해서 작동

실행 결과 - 메모리 생성 구조

ParentObject 를 묵시적으로 상속 받았기 때문에 메모리에도 함께 생성된다.

즉, 자바에서 모든 객체의 최종 부모는 Object 이다.

자바에서 Object 클래스가 최상위 부모 클래스인 이유

모든 클래스가 Object 클래스를 상속 받는 이유는 다음과 같다.

  1. 공통 기능 제공
  2. 다형성의 기본 구현

공통 기능 제공

객체의 정보를 제공하고, 이 객체가 다른 객체와 같은지 비교하고, 객체가 어떤 클래스로 만들어졌는지 확인하는 기능은 모든 객체에게 필요한 기본 기능이다.
이런 기능을 객체를 만들 때 마다 항상 새로운 메서드를 정의해서 만들어야 한다면 상당히 번거롭고,
만든다고 해도 서로 다른 이름의 메서드를 만들어서 일관성이 없을 것이다.

그렇기 때문에 Object 는 모든 객체에 필요한 공통 기능을 제공한다.
Object 는 최상위 부모 클래스이기 때문에 모든 객체는 공통 기능을 편리하게 제공(상속) 받을 수 있다.

Object 가 제공하는 기능

  1. toString() : 객체의 정보를 제공
  2. equals() : 객체의 같음을 비교
  3. getClass() : 객체의 클래스 정보 제공
  4. 기타 여러가지 기능

다형성의 기본 구현

부모는 자식을 담을 수 있고, Object 는 모든 클래스의 부모 클래스이므로, 모든 객체를 참조할 수 있다.
모든 자바 객체는 Object 타입으로 처리될 수 있으며, 다양한 타입의 객체를 통합적으로 처리할 수 있게 해준다.

즉, Object 는 모든 객체를 다 담을 수 있다.


Object 다형성

Object 는 모든 클래스의 부모 클래스이므로, 모든 객체를 참조할 수 있다.
예제를 통해서 알아보자.

class Car {
 public void move() {
     System.out.println("자동차 이동");
 }
}

class Dog {
 public void sound() {
     System.out.println("멍멍"); 
 }
}

public class ObjectPolyExample1 {
 public static void main(String[] args) {
     Dog dog = new Dog();
     Car car = new Car();
     action(dog);
     action(car);
 }
 private static void action(Object obj) {
     //obj.sound(); //컴파일 오류, Object는 sound()가 없다.
     //obj.move(); //컴파일 오류, Object는 move()가 없다.
     //객체에 맞는 다운캐스팅 필요
     if (obj instanceof Dog dog) {
         dog.sound();
     } else if (obj instanceof Car car) {
         car.move();
     }
 }
}

# 실행 결과
멍멍
자동차 이동

Dog,Car 은 서로 아무 관련이 없는 클래스이고, 둘 다 부모가 없으므로 Object 를 자동으로 상속 받는다.

Object 다형성의 장점

action(Object obj) 메서드를 분석해보자.

이 메서드는 Object 타입의 매개변수를 사용한다.
Object 는 모든 객체의 부모이기 때문에, 어떤 객체든지 인자로 전달할 수 있다.

Object 다형성의 한계

action(dog) //main에서 dog 전달
private static void action(Object obj) {
 obj.sound(); //컴파일 오류, Object는 sound()가 없다.
}

action 메서드에서 obj.sound() 를 호출하면 오류가 발생한다.
왜냐하면 매개변수인 objObject 타입이고, Object 에는 sound() 메서드가 없기 때문이다.

따라서 Dog 인스턴스의 sound() 를 호출하려면 다운캐스팅을 해야 한다.

if (obj instanceof Dog dog) {
 dog.sound();
}

Object 를 활용한 다형성의 한계

Object 는 모든 객체를 대상으로 다형적 참조를 할 수 있지만, Object 에는 다른 객체의 메서드가 정의되어 있지 않아 전달 받은 객체를 호출하려면 각 객체에 맞는 다운캐스팅 과정이 필요하다.

결과적으로 다형적 참조는 가능하지만, 메서드 오버라이딩이 안되기 때문에 다형성을 활용하기에는 한계가 있다.
그렇다면 언제 Object 를 활용하면 좋을까?


Object 배열

Object 는 모든 타입의 객체를 담을 수 있다. 따라서 Object[] 을 만들면 모든 객체를 담을 수 있는 배열을 만들 수 있다.

    ...
     Object objects[0] = new Dog();
     Object objects[1] = new Car();
     Object objects[2] = new Object();

    size(objects);
}

private static void size(Object[] objects) {
    System.out.println("전달된 객체의 수는: " + objects.length);
}

size() 메서드

size(Object[] objects) 메서드는 배열에 담긴 객체의 수를 세는 메서드이다.
이 메서드는 Object 타입만 사용한다. Object 타입의 배열은 모든 객체를 담을 수 있기 때문에, 새로운 클래스가 추가되거나 변경되어도 이 메서드를 수정하지 않아도 된다.


toString()

Object.toString() 메서드는 객체의 정보를 문자열 형태로 제공한다.

이 메서드는 Object 클래스에 정의되므로 모든 클래스에서 상속받아 사용할 수 있다.

Object.toString()

public String toString() {
 return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

# 실행 결과
java.lang.Object@a09ee92

toString() 메서드는 기본적으로 패키지를 포함한 객체의 이름과 객체의 참조값(해시코드)를 16진수로 제공한다.

println() 과 toString()

System.out.println 메서드는 내부에서 toString() 을 호출한다.
Object 타입이 println() 에 인수로 전달되면 내부에서 obj.toString() 메서드를 호출해서 결과를 출력한다.

public static String valueOf(Object obj) {
 return (obj == null) ? "null" : obj.toString();
}

따라서 println() 을 사용할 때, toString() 을 직접 호출할 필요 없이 객체를 바로 전달하면 객체의 정보를 출력할 수 있다.

toString() 오버라이딩

Object.toString() 메서드가 클래스 정보와 참조값을 제공하지만 이 정보만으로는 객체의 상태를 적절히 나타내지 못한다. 그래서 보통 toString() 을 재정의(오버라이딩) 해서 보다 유용한 정보를 제공하는 것이 일반적이다.

Dog

public class Dog { 
    private String dogName;
    private int age;
    public Dog(String dogName, int age) {
  this.dogName = dogName;
  this.age = age;
 }
 @Override
 public String toString() {
  return "Dog{" +
  "dogName='" + dogName + '\'' +
  ", age=" + age +
  '}';
 }
}

Dog 클래스는 toString() 을 재정의 했다.

toString() 메서드는 IDE 의 도움을 받아서 작성하는 것이 매우 편리하다.

ObjectPrinter

public class ObjectPrinter {
 public static void print(Object obj) {
     String string = "객체 정보 출력: " + obj.toString();
     System.out.println(string);
 }
}

ObjectPrinter 클래스는 “객체 정보 출력: “ 이라는 문자와 객체의 toString 결과를 합해서 출력하는 단순한 기능을 제공한다.

ObjectPrinter.print(car) //main에서 호출
void print(Object obj = car(Car)) { //인수 전달
 String string = "객체 정보 출력: " + obj.toString();
}

ObjectPrinter.print(Object obj) 를 분석해보자.

  1. Object obj 의 인수로 car(Car) 가 전달된다.
  2. 메서드 내부에서 obj.toString() 을 호출한다.
  3. obj 는 Object 타입이다. 따라서 Object 에 있는 toString() 을 찾는다.
  4. 이때 자식에 오버라이딩된 메서드가 있는지 찾아본다.
  5. 재정의된 메서드가 없으므로 Object.toString() 을 실행한다.

이번에는 Dog 인스턴스로 분석해보자.

ObjectPrinter.print(dog) //main에서 호출
void print(Object obj = dog(Dog)) { //인수 전달
 String string = "객체 정보 출력: " + obj.toString();
}
  1. Object obj 의 인수로 dog(Dog) 가 전달된다.
  2. 메서드 내부에서 obj.toString() 을 호출한다.
  3. obj 는 Object 타입이다. 따라서 Object 에 있는 toString() 을 찾는다.
  4. 이때 자식에 오버라이딩된 메서드가 있는지 찾아본다.
  5. 재정의된 메서드가 있어 Dog.toString() 을 실행한다.

Object 와 OCP

만약 Object 가 없고, 제공되는 toString() 이 없다면 서로 아무 관계가 없는(공통의 부모가 없는) 객체의 정보를 출력하기 어려울 것이다. 아마도 아래와 같은 클래스와 같이 각각의 클래스마다 별도의 메서드를 작성해야 할 것이다.

public class BadObjectPrinter {
 public static void print(Car car) { //Car 전용 메서드
     String string = "객체 정보 출력: " + car.carInfo(); //carInfo() 메서드 만듬
     System.out.println(string); 
 }
 public static void print(Dog dog) { //Dog 전용 메서드
     String string = "객체 정보 출력: " + dog.dogInfo(); //dogInfo() 메서드 만듬
     System.out.println(string);
 }
}

구체적인 것에 의존

위 클래스는 구체적인 타입인 Car,Dog 를 사용한다.
따라서 이후에 출력해야 할 구체적인 클래스가 10개로 늘어나면 메서드도 10개로 늘어나게 된다.
이렇게 클래스가 특정 클래스인 Car,Dog 를 사용하는 것을 BadObjectPrinterCar,Dog 에 의존한다고 표현한다.

추상적인 것에 의존

앞서 만든 ObjectPrinter 클래스는 추상적인 Object 클래스를 사용한다.
이런것을 ObjectPrinter 클래스가 Object 에 의존한다고 표현한다.

여기서 말하는 추상적이라는 뜻은 단순히 추상 클래스나 인터페이스만 뜻하는 것은 아니다.
AnimalDog,Cat 의 관계를 떠올려보자. Animal 같은 부모 타입으로 올라갈수록 개념은 더 추상적이게 되고, 하위 타입으로 내려갈 수록 개념은 더 구체적이게 된다.

image.png

ObjecPrinterObject 를 사용하는 구조는 다형성을 매우 잘 활용하고 있다.
다형성을 잘 활용한다는 것은 다형적 참조와 메서드 오버라이딩을 적절하게 사용한다는 뜻이다.

OCP 원칙

  • Open : 새로운 클래스를 추가하고, toString 을 오버라이딩해서 기능을 확장할 수 있다.
  • Closed : 새로운 클래스를 추가해도 ObjecttoString() 을 사용하는 클라이언트 코드인 ObjectPrinter 는 변경하지 않아도 된다.

다형적 참조, 메서드 오버라이딩, 그리고 클라이언트 코드가 구체적인 Car,Dog 에 의존하는 것이 아니라 추상적인 Object 에 의존하면서 OCP 원칙을 지킬 수 있었다.
덕분에 새로운 클래스를 추가하고 toString() 메서드를 새롭게 오버라이딩해서 기능을 확장할 수 있다.
그리고 이러한 변화에도 불구하고 클라이언트 코드인 ObjectPrinter 는 변경할 필요가 없다.

ObjectPrinter 는 모든 타입의 부모인 Object 를 사용하고 , Object 가 제공하는 toString 메서드만 사용한다.
따라서 ObjectPrinter 를 사용하면 모든 객체의 정보를 편리하게 출력할 수 있다.

System.out.println()

System.out.println() 메서드도 Object 매개변수를 사용하고 내부에서 toString() 을 호출한다.


equals()

동일성과 동등성

자바는 두 객체가 같다라는 표현을 2가지로 분리해서 제공한다.

  • 동일성(Identity) : == 연산자를 사용해서 두 객체의 참조가 동일한 객체를 가리키고 있는지 확인
  • 동등성(equality) : equals() 메서드를 사용하여 두 객체가 논리적으로 동등한지 확인

동일성은 물리적으로 같은 메모리에 있는 객체 인스턴스인지 참조값을 확인하는 것이고,
동등성은 논리적으로 같은지 확인하는 것이다.

User a = new User("id-100") //참조 x001
User b = new User("id-100") //참조 x002

이 경우 물리적으로 다른 메모리에 있는 다른 객체이지만, 회원 번호를 기준으로 생각해보면 논리적으로는 같은 회원으로 볼 수 잇다.

동등성 비교

Object.equals() 메서드

public boolean equals(Object obj) {
 return (this == obj);
}

Object 가 기본으로 제공하는 equals()== 으로 동일성 비교를 제공한다.

동등성이라는 개념은 클래스마다 다르기 때문에 사용하고 싶으면 equals() 메서드를 재정의 해야한다.

그렇지 않으면 Object 는 동일성 비교를 기본으로 제공한다.

정확한 equals() 구현

정확한 equals() 메서드를 구현하는 것은 생각보다 쉽지 않다.
IntelliJ 를 포함한 대부분의 IDE 는 정확한 equals() 코드를 자동으로 만들어준다.

@Override
public boolean equals(Object o) {
 if (this == o) return true;
 if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
 User user = (User) o;
 return Objects.equals(id, user.id);
}