[WHITESHIP #1] 7. 패키지

#Season1 백기선님과 함께하는 자바 온라인 스터디

목표

자바의 패키지에 대해 학습하세요.

학습 내용

• package 키워드
• import 키워드
• 클래스패스
• CLASSPATH 환경변수
• -classpath 옵션
• 접근지시자

package 키워드

package란?

package란 클래스들의 묶음을 의미한다. 그룹 단위로 묶어놓음으로 클래스를 효율적으로 관리할 수 있게 해준다. (디렉터리 구조)

특징

• 소스파일에 패키지 선언시 첫 번째 문장으로 단 한번만 패키지 선언을 허용한다.
• 모든 클래스는 반드시 하나의 패키지에 속해야한다.
• 패키지는 점(.)을 구분자로 계층구조로 구성한다.
• 패키지는 물리적으로 클래스 파일(.class)을 포함하는 하나의 디렉디리이다.

패키지 명은 대 소문자를 모두 허용하지만 클래스 명과 쉽게 구분하기 위해 소문자로 작성하는 것을 원칙으로 한다.

이름 없는 패키지(unnamed package)

위에서 모든 클래스는 반드시 하나의 패키지에 속해야 한다 라고 이야기했는데, 아래 코드를 보면 패키지 선언이 안 되어있고, 컴파일 시에도 아무 문제가 없었다.

public class PackageDemo {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("packageDemo 입니다.");
    }
}

이는 java에서 패키지가 선언되어 있지 않으면 자동으로 unnamed package로 구분 된다. (이왕이면 효율적인 관리를 위해 패키지를 지정하자)

import 키워드

import란?

소스 코드를 작성할 때 다른 패키지의 클래스를 사용하려면 풀 패키지 명으로 지정해야 한다. 그러나 import 문을 작성하면 풀 패키지 명을 생략할 수 있게 만들어준다.

컴파일 단계에서 import 문을 통해 소스파일에 사용된 클래스들의 패키지를 알아낸 다음 모든 클래스 이름 앞에 패키지 명을 붙여 준다.

import문은 프로그램 성능에 전혀 영향을 미치지 않고, 컴파일 시간이 아주 조금 더 걸릴 뿐이다.

java.util 패키지에 포함된 ArrayList를 import없이 풀 패키지명을 작성하면 다음과 같다.

public class PackageDemo {

    java.util.ArrayList<String> list = new java.util.ArrayList<>();
    
}

import문을 사용하면 다음과 같이 풀 패키지명을 생략할 수 있다. (컴파일러가 패키지 명을 자동으로 붙여준다)

import java.util.ArrayList;

public class PackageDemo {

    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    
    public static void main(String[] args) {
       
    }
}

특징

• 소스코드 작성 시 package -> import -> 클래스 선언의 순서대로 표기한다.
• 패키지명.* 을 작성하면, 해당 패키지의 속한 모든 클래스를 import 한다. (클래스의 이름 대신 *을 사용한다.)
• java.lang 패키지의 클래스들은 묵시적으로 import 가 선언되어 있다. (ex) java.lang.String)

classpath(클래스 패스)

classpath(클래스 패스)란?

JVM이 클래스 파일을 찾기 위한 경로를 의미한다.

특징

• classpath는 컴파일 시 지정된 classpath로 경로가 지정된다.
• JVM은 런타임과정에서 classpath를 최우선 순위로 찾는다.
• classpath가 지정되지 않았다면 현재 디렉터리에서 찾는다.

Intellij IDE 에서 Project Structure을 보면, 프로젝트 생성시 classpath가 지정 되어진다. (Excluded Folders)

클래스 path가 변경된다면?

1. Main.class파일은 컴파일된 파일이고, java 명령어를 이용해서 실행한 모습이다.

1. 임의의 디렉터리(tempDir)을 만들고, Main.class 파일을 임시 디렉터리에 넣었다.

1. 디렉터리 이동후 동일하게 실행해보면, NoClassDefFoundError 가 발생함을 볼 수 있다.

컴파일 시점에 지정된 classpath로 경로가 지정되었는데, 임의로 빌드된 파일의 경로를 변경한다면 지정된 classpath를 찾을 수 없으니, Exception을 뱉는다.

CLASSPATH 환경변수

CLASSPATH 환경변수는 OS 환경변수로 지정하는 방법이다.

JVM이 시작될 때 JVM의 Class Loader은 OS에 지정된 CLASSPATH 환경변수를 항상 호출한다. 환경변수에 지정된 클래스들을 먼저 JVM에 적재한디.

Class Loader: javac가 컴파일한 byteCode를 Runtime Date Area로 적재하는 역할을 한다.

-classpath(-cp) 옵션

컴파일러가 컴파일 시점에서 참조할 클래스 파일 경로를 사전에 지정해주는 옵션이다.

보통 스프링의 경우 gradle이나 maven등 외부 라이브러리를 사용한다. IDE에서 컴파일 할때, 참조할 라이브러리를 클래스 패스로 지정해주고 있다.

한개 이상 경로의 클래스 패스 지정이 필요하다면 window는(;)로 linux, OSX는 (:)로 구분해준다.

java -classpath ".;lib" ClasspathDemo2 // window
java -classpath ".:lib" ClasspathDemo2 // linux, OSX

현재 디렉터리와 없다면 하위 디렉터리 중 lib 에서 클래스를 찾는다. ClasspathDemo2 에 필요한 클래스들을 Class Loader로 호출하고, ClasspathDemo2를 실행한다.

클래스 path가 변경되어도 실행시키기

위에서 디렉터리를 이동하여도 classpath를 지정하여, 정상 실행하도록 변경해보자.

클래스 패스를 현재 디렉터리 및 상위 디렉터리를 지정함으로서 정상 실행되는 것을 볼 수 있다.

접근 지시자

접근 지시자란?

접근 지시자는 멤버 또는 클래스에 사용되어 해당 멤버변수 또는 클래스를 외부에서 접근하지 못하도록 제한하는 역할을 한다.

사용 목적

외부에는 불필요한, 내부적으로만 사용되는 부분을 감출 수 있고, 데이터를 외부에서 보호할 수 있다.

객체지향개념의 캡슐화(encapsulation)에 해당하는 내용

private 멤버변수는 public 메소드인 getter/ setter을 사용하자

종류

• private: 같은 클래스 내에서만 접근 가능
• default: 같은 패키지 내에서만 접근 가능
• protected: 같은 패키지, 다른 패키지의 자식 클래스에서 접근 가능
• public: 접근 제한이 없음

지시자	Class(같은 클래스)	Package(같은 패키지)	extends(자식 클래스)	ETC(그 외)
public	O	O	O	O
protected	O	O	O
default	O	O
private	O

Reference

Java의 정석 [2판]

[자바컴파일 - javac 명령어/옵션 사용법 및 문제해결 (Feat. 스프링부트)

클래스 패스