2025 정보처리기사 필기 도전기 13 - 객체지향
객체지향의 개요 (이미 만들어진 것들을 조합해서 하나의 상품으로 만드는 것)
현실 세계의 개체를 기계의 부품처럼 하나의 객체로 만들어,기계적인 부품들을 조립하여 제품을 만들듯이 소프트웨어를 개발할 때에도 객체들을 조립해서 작성할 수 있는 기법을 말함.
※ 객체(Object) : 속성+행위
ex) 사람 : 속성(눈,귀,팔,다리 등) + 행위(말하기, 듣기 등)
1. 객체지향 기법은 구조적 기법의 문제점으로 인한 소프트웨어 위기의 해결책으로 채택되어 사용되고 있음
2. 객체지향은 소프트웨어의 재사용 및 확장이 용이하고 고품질의 소프트웨어를 빠르게 개발할 수 있고 유지보수가 쉬움
3. 객체지향은 복잡한 구조를 단계적,계층적으로 표현하고, 멀티미디어 데이터 및 병렬 처리를 지원함
4. 객체지향은 현실세계를 모형화하므로 사용자와 개발자가 쉽게 이해할 수 있음
5. 객체지향의 주요 구성 요소와 개념에는 객체,클래스,캡슐화,상속,다형성,연관성이 있음
객체(Object)
데이터와 데이터를 처리하는 함수를 묶어 놓은(캡슐화한) 하나의 소트웨어 모듈.
| 데이터 | 객체가 가지고 있는 정보로 속성이나 상태, 분류 등을 나타냄 속성(Attribute), 상태, 변수, 상수, 자료 구조라고도 함. |
| 함수 | 객체가 수행하는 기능으로 객체가 갖는 데이터(속성,상태)를 처리하는 알고리즘 객체의 상태를 참조하거나 변경하는 수단이 되는 것으로 메소드(Method,행위),서비스(Service),동작(Operation), 연산이라고도 함 |
객체의 특성
- 객체는 독립적으로 식별 가능한 이름을 가지고 있음
ex) 자동차는 번호판으로 다른 자동차 객체와 구별됨
- 객체가 가질 수 있는 조건을 상태(State)라고 하는데, 일반적으로 상태는 시간에 따라 변함
ex) 자동차는 '정지''이동'등의 상태가 존재하며, 이러한 '정지'와 '이동'의 상태는 고정된 것이 아니라 시간에 따라 변함
- 객체와 객체는 상호 연관성에 의한 관계가 형성됨
ex) 화재 발생 시 소방차,구급차,경찰차는 긴밀하게 협조하여 화재를 진압하고 환자를 이송하며 교통을 정리하는 관계가 형성됨
- 객체가 반응할 수 있는 메시지(message)의 집합을 행위라고 하며, 객체는 행위의 특징을 나타낼 수 있음
ex) 자동차 객체는 '가속페달을 밟는' 행위를 하면 '가속하는 특징을 나타내고,'브레이크를 밟는'행위를 하면 '감속'하는 특징을 나타냄
- 객체는 일정한 기억장소를 가지고 있음
ex) 자동차는 주차장에 있거나 도로 위에 있거나, 일정한 물리적 공간을 점유함.
객체의 메소드는 다른 객체로부터 메시지를 받았을 때 정해진 기능을 수행함
클래스(Class)
공통된 속성과 연산(행위)을 갖는 객체의 집합으로, 객체의 일반적인 타입(Type)을 의미함.
1. 클래스는 각각의 객체들이 갖는 속성과 연산을 정의하고 있는 틀
2. 클래스는 객체지향 프로그램에서 데이터를 추상화하는 단위임
3. 클래스에 속한 각각의 객체를 인스턴스(Instance)라 하며, 클래스로부터 새로운 객체를 생성하는 것을 인스턴스화(Instantiatiob)라고 함.
4. 동일 클래스에 속한 각각의 객체(인스턴스)들은 공통된 속성과 행위를 가지고 있으며, 그 속성에 대한 정보가 서로 달라서 동일 기능을 하는 여러가지 객체를 나타내게 됨
5. 최상위 클래스는 상위클래스를 갖지 않는 클래스를 의미함.
6. 슈퍼클래스(Super Class)는 특정 클래스의 상위(부모)클래스이고, 서브 클래스(Sub Class)는 특정 클래스의 하위(자식)클래스를 의미함.
캡슐화(Encapsulation)
데이터(속성)와 데이터를 처리하는 함수를 하나로 묶는 것을 의미함.
1. 캡슐화된 객체는 인터페이스를 제외한 세부 내용이 은폐(정보은닉)되어 외부접근이 제한적이기 때문에 외부 모듈의 변경으로 인한 파급 효과가 적음
2. 캡슐화된 객체들은 재사용이 용이함.
3. 객체들 간의 메시지를 주고 받을 때 상대 객체의 세부 내용은 알 필요가 없으므로 인터페이스가 단순해지고, 객체 간의 결합도가 낮아짐
ex)엑셀에서 함수를 계산할 때 어떻게 계산하는지는 알 필요가 없다.
상속(Inheritance)
이미 정의된 상위 클래스(부모 클래스)의 모든 속성과 연산을 하위 클래스(자식 클래스)가 물려받는 것
1. 상속을 이용하면 하위 클래스는 상위 클래스의 모든 속성과 연산을 자신의 클래스 내에서 다시 정의하지 않고서도 즉시 자신의 속성으로 사용할 수 있음.
2. 하위클래스는 상위 클래스로부터 상속받은 속성과 연산외에 새로운 속성과 연산을 첨가하여 사용할 수 있음.
3. 상위 클래스의 속성과 연산을 하위 클래스가 사용할 수 있기 때문에 객체와 클래스의 재사용, 즉 소프트웨어의 재사용을 높이는 중요한 개념임.
4. 다중속성 : 한 개의 클래스가 두 개 이상의 상위클래스로부터 속성과 연산을 상속받는 것임.
다형성(Polymorphism)
메시지에 의해 객체(클래스)가 연산을 수행하게 될 때 하나의 메시지에 대해 각각의 객체(클래스)가 가지고 있는 고유한 방법(특성)으로 응답할 수 있는 능력을 의미함.
1. 객체(클래스)들은 동일한 메소드명을 사용하며 같은 의미의 응답을 함.
2. 응용 프로그램 상에서 하나의 함수나 연산자가 두개 이상의 서로 다른 클래스의 인스턴스들을 같은 클래스에 속한 인스턴스처럼 수행할 수 있도록 하는 것.
ex)'+'연산자의 경우 숫자 클래스에서는 덧셈,문자 클래스에서는 문자열의 연결 기능으로 사용됨
연관성(Relationship)
연관성은 두개 이상의 객체들이 상호 참조하는 관계를 의미
연관성의 종류
| 종류 | 의미 | 특징 |
| is member of | 연관화(Association) | 2개 이상의 객체가 상호 관련된어 있음을 의미함 |
| is instance of | 분류화(Classfication) | 동일한 형의 특성을 갖는 객체들을 모아 구성하는 것 |
| is part of | 집단화(Aggregation) | 관련 있는 객체들을 묶어 하나의 상위 객체를 구성하는 것 |
| is a | 일반화(Generalization) | 공통적인 성질들로 추상화한 상위 객체를 구성하는 것 |
| 특수화/상세화(Specialization) | 상위 객체를 구체화하여 하위 객체를 구성하는 것 |