제어자란?

1. 제어자
1.1 제어자란?
: 제어자는 클래스, 변수 또는 메서드의 선언부에 함께 사용되어 부가적인 의미를 부여한다. 제어자의 종류는 크게 접근 제어자와 그 외의 제어자로 나눈다.
- 접근 제어자 : public, protected, default, private
- 그 외 : static, final, abstract, native, transient, synchronized, volatile, strictfp
제어자는 클래스나 멤버변수와 메서드에 주로 사용되며, 하나의 대상에 대해서 여러 제어자를 조합하여 사용하는 것이 가능하다.
단, 접근 제어자는 한번에 네 가지중 하나만 선택해서 사용할 수 있다.
즉, 하나의 대상에 대해서 public과 private을 함께 사용할 수 없다는 것이다.

1.2 static - 클래스의, 공통적인
- 클래스변수는 인스턴스에 관계없이 같은 값을 갖는다. 하나의 변수를 모든      인스턴스가 공유한다.
- static이 붙은 멤버변수, 메서드, 초기화 블록은 인스턴스를 생성하지 않고도    사용가능하다.
- static이 사용될 수 있는 곳은 멤버변수, 메소드, 초기화 블록이다.
- 클래스가 메모리에 로드될 때 같이 로드된다. (Method Area)
- 메서드에 static을 붙이면 static메서드가 되며, 인스턴스 멤버들을 직접 사용    할 수 없다. 메서드 내에 따로 클래스를 인스턴스화하고 사용해야 한다.
- 인스턴스 멤버를 사용하지 않는 메서드는 static을 붙여서 static메서드로 선    언하는 것을 고려해야 한다. 가능하다면 static메서드로 하는 것이 인스턴스    를 생성하지 않고도 호출이 가능해서 더 편리하고 속도도 더 빠르다.
- static메서드는 오버라이드 할 수 없다.
  단, @Override annotation을 지우고 Hiding이란 기법으로 오버라이드가 가    능 하지만 객체지향에 있어 바람직한 모습이 아니다.

1.3 final - 마지막의, 변경될 수 없는
- final은 클래스, 메서드, 멤버변수, 지역변수에 사용될 수 있다.
- 클래스에 사용되면 상속될 수 없고, 메서드에 사용되면 오버라이드될 수 없    다. 변수에 붙으면 값을 변경할 수 없는 상수가 된다.
- 대표적인 final클래스로는 Math와 String이 있다. 이들은 상속을 할 필요도      없고, 내부에 있는 멤버변수를 건드릴 필요도 없다.
- final이 붙은 변수는 상수이므로 일반적으로 선언과 초기화를 동시에 하지      만, 인스턴스 변수의 경우 생성자에서 초기화 되도록 할 수 있다.
  단, 한번만 초기화 가능하다. 이 기능을 이용하면 각 인스턴스마다 final이 붙    은 멤버변수가 다른 값을 갖도록 하는 것이 가능하다.

1.4 abstract - 추상의, 미완성의
- abstract는 메서드의 선언부만 작성하고 실제 수행내용은 구현하지 않은 추    상 메서드를 선언하는데 사용된다.
- 클래스에 사용되어 클래스 내에 추상메서드가 존재한다는 것을 쉽게 알 수      있게 해준다.
- abstract는 클래스와 메서드에 사용될 수 있다. 메서드에 사용되면 구현부를    작성하지 않은 추상메서드임을 알린다.
- abstract클래스는 메서드 내용이 구현되지 않았으니 당연히 인스턴스화 할      수 없다.
- 가끔은 완성된 클래스(추상 메서드가 없는 클래스)도 abstract를 붙여서 추      상 클래스로 만드는 경우가 있다. 추상 메서드가 없는 클래스를 상속하여 원    하는 메서드만 오버라이딩해도 되는 장점이 있기 때문이다. 만일 이 클래스    가 없다면 아무런 내용도 없는 메서드를 잔뜩 오버라이딩 해야 한다.

1.5 접근제어자
- 접근제어자가 사용될 수 있는 곳 - 클래스, 멤버변수, 메서드, 생성자
- private : 같은 클래스 내에서만 접근이 가능
- default : 같은 패키지 내에서도 접근 가능
- protected : 같은 패키지, 상속받은 자식클래스에서도 접근 가능
- public : 어디서든 접근 가능
- public > protected > default > private
- 접근 제어자를 이용한 캡슐화, 접근 제어자를 사용하는 이유는 클래스 내부    에 선언된 데이터를 보호하기 위해서이다. 데이터가 유효한 값을 유지하도      록, 또는 비밀번호와 같은 데이터를 외부에서 함부로 변경하지 못하도록 하    기 위해서는 외부로부터의 접근을 제한하는 것이 필요하다. 이것을 데이터      감추기(data hiding)이라고 하며, 객체지향개념의 캡슐화에 해당한다.
- 접근 제어자를 사용하는 이유
  -> 외부로부터 데이터를 보호하기 위해서
  -> 외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는 부분을 감추기 위해서
- 생성자의 접근 제어자(Singleton 패턴)
  -> 생성자에 접근 제어자를 사용함으로써 인스턴스의 생성을 제한할 수 있        다.
  -> 보통 생성자의 접근 제어자는 클래스의 접근 제어자와 같지만, 다르게 지        정 할 수도 있다.
  -> 생성자의 접근 제어자를 private로 지정하면, 외부에서 생성자에 접근할          수 없으므로 인스턴스를 생성할 수 없게 된다.
      * 클래스 내부에서는 인스턴스를 생성할 수 있다.
예시 1

class Singleton {
    private Singleton() {
        //...
    }
    //...
}

- 대신 인스턴스를 생성해서 반환해주는 public메서드를 제공함으로써 외부에서 이 클래스의 인스턴스를 사용하도록 할 수 있다. 이 메서드는 public인 동시에 static이어야 한다.
예시 2

class Singleton {
    //...
    private Singleton s = new Singleton();    // getInstance()에서 사용될 수 있도록 인스턴스가 미리 생성되어야 하므로 static이어야 한다.
    private Singleton() {
        //...    
    }
    
    // 인스턴스를 생성하지 않고도 호출할 수 있어야 하므로 static이어야 한다.
    public static Singleton getInstance() {
        return s;
    }
    //...
}

- 생성자를 통해 직접 인스턴스를 생성하지 못하게 하고 public메서드를 통해 인스턴스에 접근하게 함으로써 사용할 수 있는 인스턴스의 개수를 제한할 수 있다.
- 생성자가 private인 클래스는 다른 클래스의 조상이 될 수 없다.
  -> 자손클래스의 인스턴스를 생성할 때 조상클래스의 생성자를 호출해야만 하는데, 생성자의 접근 제어자가 private이므로 자손클래스에서 호출하는 것이 불가능하기 때문이다. 그래서 클래스 앞에 final을 더 추가하여 상속할 수 없는 클래스라는 것을 알리는 것이 좋다.

예제 1

final class Singleton() {
    private static Singleton s = new Singleton();
    
    private Singleton() {
        //...
    }
    
    public static Singleton getInstance() {
        if(s==null)
            s = new Singleton();
        
        return s;
    }
}
 
class SingletonTest {
    public static void main(String[] args) {
    //    Singleton s = new singleton();    // 에러 : Singleton() has private access in Singleton
        Singleton s = Singleton.getInstance();
    }
}

* Singleton()을 private로 선언해줬기 때문에 새로 생성할수 없고 getInstance()를 사용해서 받아써야 한다.

1.6 제어자의 조합

대상	사용가능한 제어자
클래스	public, (default), final, abstract
메서드	모든 접근 제어자, final, abstract, static
멤버변수	모든 접근 제어자, final, static
지역변수	final

- 메서드에 static과 abstract를 함께 사용할 수 없다.
  -> static메서드는 몸통이 있는 메서드에만 사용이 가능하기 때문이다.
     (오버라이딩이 불가능 하기 때문이다.)
- 클래스에 abstract와 final을 함께 사용할 수 없다.
  -> abstract는 추상클래스로 오버라이딩으로 완성해주어야 하는데, final은          더 이상 확장이 불가능하므로 둘을 같이 사용하면 아무 의미가 없어진다.
- abstract메서드는 접근제어자가 private일 수 없다.
  -> abstract메서드는 자손클래스에서 구현해주어야 하는데 접근 제어자가          private이면, 자손클래스에서 접근할 수 없기 때문이다.
- 메서드에 private와 final을 같이 사용할 필요는 없다.
  -> 접근 제어자가 private인 메서드는 오버라이딩될 수 없기 때문이다. 이 둘        중 하나만 사용해도 의미가 충분하다.