java.lang과 java.util 관련 클래스들
String str =” “과 String str = new String(“ “)의 차이?
- String
  - 궁금증
- hashCode() in java
String str =” “과 String str = new String(“ “)의 차이?
- String
  - 궁금증
- hashCode() in java

java.lang과 java.util 관련 클래스들

Java API Document

API

남들이 개발한 소스의 기능들. 개발에 자주 사용되는 클래스 및 인터페이스의 모음.

java.lang 패키지에 들어있는 클래스들

java.lang 패키지는 자동으로 import되어있어서 바로 쓸 수 있다.

Object 클래스

모든 클래스는 java.lang.Object 클래스의 메소드를 상속받는다. 그렇기 때문에 Object 클래스 안에 있는 별도의 메소드들을 오버라이드하지 않으면 Object 클래스에 있는 메소드들을 그대로 사용하게 된다. 이러한 이유로 Object 클래스 안에 있는 메소드들을 오버라이드해야하는지 잘 살펴봐야 한다.

Object 클래스 중가장 빈번하게 오버라이드하는 메소드는 toString(), equals(), hashCode()메소드다.

toString()

Java.lang.Object의 toString()의 규칙
- 가장 흔하게 볼 수 있는 건 System.out.println()이다. println()의 매개변수에 인스턴스의 이름을 치면 기본적으로 [클래스이름+’@’+16진수]로 구성된 HashCode값을 반환한다.
- 인스턴스가 null일 때는 null을 반환한다.
toString()을 왜 오버라이딩 해야할까?
- 이유를 알려면 우리가 콘솔 상에 뜨게하는 System.out.println()이 어떻게 작동하는지 알아야 한다. println()안에서 복잡한 과정을 거쳐서 Object 클래스의 toString()으로 받게 된다. println()으로 쳤어도 결국 출력하게 되는 건 toString()이라는 뜻이다. 그래서 System.out.println()에 쳐도 그 인스턴스의 참조값이 반환된다. 이 인스턴스의 참조값을 반환한다면 사람이 인식하기에는 쉽지 않다. 이런 이유로 참조값이 아닌 인스턴스 이름을 나오게 하기 위해 toString()을 오버라이딩한다.

equals()

equals()으로 비교하는 것과 ==으로 비교하는 것은 다르다.
equals()는 인스턴스의 내용을 비교하는 메소드이고 ==는 인스턴스끼리의 주소값(reference)을 비교하는 연산자다.
왜 equals()를 오버라이딩 해야 할까?
- 비교하려는 내용의 자료형이 단순히 String으로만 이루어져 있으면 실제 객체 주소값, 진짜 hashCode가 달라도 내용을 보고 같으면 같다고 할 수 있도록 hashCode() 자체가 오버라이딩이 되어있다. 그래서 단순히 비교하려는 변수의 자료형이 String 하나뿐이라면 eqauls()를 오버라이딩 하지 않아도 된다.
- 그러나 내가 만든 객체, Person이라는 클래스에 int id, String name라는 멤버 변수가 있다면 이 내용을 비교할 수 있을까? 비교할 수 없다. 내가 만든 객체는 자동으로 오버라이딩 되어있지 않기 때문에. 같은 id, name이 있다면 같다고 말할 수 있도록 오버라이딩을 해줘야 한다.
- 여기서 말하는 진짜 hashCode는 hashCode()가 아닌 System.identityHashCode()다
equals()를 오버라이딩 하면 hashCode()는 왜 오버라이딩할까?
- 객체의 내용 자체를 비교하기 위해서는 자기 자신이 오버라이딩한 equals()만 써도 상관 없지만 HashSet이나 HashMap, Hashtable 같은 경우, hashCode()로 값을 구별한 뒤, hashCode()값이 같으면 eqauls()로 다시 비교하도록 설계되어있다. 즉, eqauls()만 오버라이드 할 경우, equals()에서는 동등하다고 나오지만 HashMap에는 같은 버킷에 들어가지 않는다. hashcode()가 다르니까. hashcode()만 오버라이드 할 경우에도 equals()로 다시 비교하기때문에 동등하지 않다고 나온다. 결국 더 좋고 확실한 코드를 위해선 모두 오버라이딩을 해줘야 한다.

그 외

getClass()
- 어떤 인스턴스가 있을 때 그 인스턴스가 어떤 클래스에서 나왔는지를 정확하게 알려준다.(instanceof보다 낫다.)
finalize()
- GC는 객체를 소멸하기 직전에 소멸자인 finalize()를 실행시킨다.
- 기본적으로 실행 내용이 없다.
- 소멸 시점이 명확하지 않다.
- 절대 마음대로 오버라이드하면 안된다.
clone()
- 객체를 복제하는 이유는 원본 객체를 안전하게 보호하기 위해서이다. 객체를 복제하는 방법에는 얕은 복제와 깊은 복제가 있다.
  - thin clone
    - 단순히 필드 값만 복사해서 객체를 복제하는 것을 말한다. 기본 타입일 경우, 값 복사가 일어나고 참조 타입일 경우 객체의 주소 값이 복사된다.
    - 이 메소드로 복제하려면 원본 객체는 java.lang.Cloneable 인터페이스를 구현(implements)하고 있어야 한다. (복제를 허용하겠습니다라고 말하는 것)
    - clone()은 try-catch 구문이 필요하다.
  - deep clone
    - thin clone은 같은 원본 객체를 참조하지만 deep clone은 원본 객체도 아예 복제된다.
    - clone() 메소드를 재정의해서 참조 객체를 복제하는 코드를 직접 작성해야 한다.

String 클래스

String 생성자
- 어떤 생성자를 이용해서 String 객체를 생성할지는 제공되는 매개 값의 타입에 달려있다.
- String str = new String(byte[] bytes)도 배열 전체를 String 객체로 만든다는 뜻
- String str = new String(byte[] bytes, int offset, int length)는 배열의 offset 인덱스 위치부터 length만큼 String 객체로 생성
String 클래스의 메소드
- charAt() -> 인자 값으로 주어진 인덱스의 문자를 리턴한다. String으로 받아서 charAt(0)으로 첫 문자를 끊을 때 쓰기도 한다.
- equals() -> Object의 메소드이지만 String 클래스가 오버라이딩한다. 내용이 같으면 같도록.
- hashCode() -> Object의 hashCode()를 오버라이딩
- getBytes() -> "문자열".getBytes();를 하면 바이트 배열로 변환
- indexOf() -> 문자열이 시작되는 인덱스를 리턴
- length() -> 문자열의 길이를 리턴
- replace() -> 첫 번째 인자 값인 문자열을 찾아 두 번째 매개값인 문자열로 바꾼다. 새로운 문자열을 생성하고 리턴
- substring() -> 주어진 시작 매개값과 끝 매개값의 사이를 문자열로 추출
- toLowerCase(), toUpperCase() -> 소문자, 대문자로 바꾸기.
- trim() -> 문자열의 앞 뒤 공백을 제거한다.
- valueOf() -> 기본 타입의 값을 문자열로 변환하는 기능. String 클래스에 매개 변수의 타입별로 valueOf() 메소드가 오버로딩되어있다.

String 클래스와 같이 알아야 할 다른 클래스

StringTokenizer 클래스
- split() -> 정규표현식을 구분자로 해서 문자열을 분리하고 저장한다. ->String[] result = "문자열".split("정규표현식")
- StringTokenizer 클래스의 생성자 -> 한 종류의 구분자로 연결되어 있을 경우 문자열을 분리할 수 있다. -> StringTokenizer st = new StringTokenizer("문자열","구분자");
StringBuffer, StringBuilder 클래스
- String은 문자열을 저장할 수 없어서 원본 객체를 대체할 수 없다. 그리고 immutable하다. 그래서 String 객체를 + 연산하거나 대체할 때 항상 새로운 String 객체를 생성해서 복사하고 연산하게 된다. 이러한 이유로 +연산을 하게되면 속도가 느려진다. 이걸 개선해서 나온 것이 StringBuffer와 StringBuilder다. 문자열을 변경하는 작업이 많을 때는 StringBuffer, StringBuilder 클래스를 쓰는 것이 좋다. 이 둘은 내부 버퍼에 문자열을 저장해두고, 그 안에서 추가, 수정, 삭제한다. 즉 새로운 String 객체를 생성하는 게 아니라 원본 객체를 쓴다.
  - 그래서 String의 덧셈을 For문 안에 넣으면 좋지 않다.
- StringBuffer는 멀티 스레드 환경에서 사용할 수 있도록 동기화가 되어있고 StringBuilder는 단일 스레드 환경에서만 사용하도록 설계되어 있다.
- StringBuilder는 자동으로 버퍼 크기를 늘릴 수 있다.
- append(), insert(), delete, setCharAt()… 으로 추가와 수정, 삭제가 가능하다.
- toString()을 오버라이드할 때 StringBuilder를 쓰는 게 좋다.

StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
    sb.append("!!!!");
    sb.delete(4, 6);

Arrays 클래스

Arrays 클래스는 배열 조작 기능을 가지고 있다. 배열을 복사한다든지, 항목을 정렬한다든지, 항목을 검색한다는지의 기능을 말한다. 모든 메소드는 static이므로 Array 클래스로 바로 사용이 가능하다.

배열 복사
- copyOf(원본 배열, 복사할 길이) -> char[] arr2 = Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
- copyOfRange(원본 배열, 시작 인덱스, 끝 인덱스) -> char[] arr2 = Arrays.copyOfRange(arr1, 1, 3)
- 시작 인덱스는 포함되지만 끝 인덱스는 포함되지 않는다.
- 단순히 배열을 복사한다면 System.arraycopy()를 이용할 수 있다.
- 배열 항목 비교
  - Arrays.equals(original, cloned1)); -> 같은 객체
  - Arrays.deepEquals(original, cloned1)); -> 아예 객체를 복사
- 배열 항목 정렬
  - Arrays.sort(scores);
- 배열 항목 검색
  - Arrays.binarySearch(scores,99);

Wrapper 클래스

자바는 기본 타입(byte, char, short, int, long, float, double, boolean)의 값을 갖는 객체를 생성할 수 있다. 이 객체를 생성한 기본 타입 값은 외부에서 변경할 수 없다. 즉, immutable하다.

기본 타입에 대응되는 클래스들이 있다. char는 Character이고 int는 Integer로 이다. 그리고 나머지는 각자의 기본타입에 첫 문자를 대문자로 바꾸면 된다.

다른 객체들은 덧셈이 되지 않지만 String 클래스는 문자열 간의 덧셈이 된다. 다른 객체들 중에서 Wrapper 클래스에 해당하는 객체들도 덧셈이 되는데 그 이유는 버전이 높아지면서 auto Boxing, auto Unboxing이 가능해졌기 때문이다.

박싱(Boxing)
- 기본 타입의 값을 Wrapper 객체로 만드는 과정
- 그냥 Wrapper 클래스의 생성자 매개값으로 주거나 valueOf()를 주면 된다
- Float obj = new Float(2.5F);
- Float obj = Integer.valueOf(1000);
언박싱(Unboxing)
- Wrapper 객체에서 기본 타입의 값을 얻어내는 과정
- 기본타입명+Value()를 호출하면 된다
- boolean bool = obj.booleanValue();
자동 박싱과 자동 언박싱(AutoBoxing)
- 자동적으로 박싱과 언박싱이 일어나는 경우가 있다. Wrapper클래스에 기본 값이 대입될 경우 발생한다.
- Integer obj = 100; -> 자동 박싱
- int value = obj; -> 자동 언박싱
문자열을 숫자로 변환
- int value = Integer.parseInt("10");
- int value = '8'-'0'
  - 한 자리 숫자일 경우, 숫자 또한 문자로 아스키코드 값으로 변경해서 판단하기 때문에 ‘8’은 56, ‘0’은 48로 변환되어 계산돼서 그대로 8이 나오게 된다.
숫자를 문자로 변환
- String s = Integer.toString(999);
- String s = 3456 + "";
  - 빈 문자열을 더해주면 형변환으로 문자열이 된다.
Wrapper 객체의 값 비교
- == 연산자는 참조값만 비교하기 때문에 언박싱(obj1.intValue() == obj2.intValue())을 하거나 obj3.equals(obj4)처럼 Wrapper 클래스의 equals를 써야합니다.
Integer 클래스의 진수 변환법

.toBinaryString(30); //2진수
.toOctalString(30); //8진수
.toHexString(30); //16진수

Math 클래스

Math클래스에 있는 메소드는 static 메소드이므로 바로 사용이 가능하다. 절댓값, 올림값, 최댓값, 최솟값, 랜덤값 등등을 구할 수 있다.

Math.random() 메소드는 0.0과 1.0 사이의 범위에 속하는 하나의 double 타입의 값을 리턴한다.

int num = (int) (Math.random() * 10); // 이렇게 한 번에 자주 쓴다
double d = 485.54554;
System.out.println(Math.max(d, 500));
System.out.println(Math.round(d)); //반올림
System.out.println(Math.ceil(d)); //올림
System.out.println(Math.floor(d)); //버림
System.out.println(Math.random()); // 0~1, 1을 포함하지 않음
System.out.println(Math.pow(2,4)); //승
System.out.println(Math.sqrt(4)); //제곱근

System 클래스

운영체제의 일부 기능을 이용할 수 있다.
모든 필드와 메소드가 static
표준입출력(in, out, err)이나 종료(System.exit()), GC(System.gc())를 실행시킬 수 있다.

Class 클래스

자바의 클래스와 인터페이스의 메타 데이터를 관리한다.
Class 객체 얻기
- getClass()(java.lang.Object) - 해당 클래스로 객체를 생성했을 때만 사용할 수 있다.
  - Car car = new Car();
  - Class clazz = car.getClass();
- forName()(java.lang.Class) - new를 통해서 객체를 얻을 수 없으며 forName()의 인자에 패키지가 포함된 클래스 이름을 넣어 이용해야 하고 예외처리도 해줘야 한다.
  - Class clazz2 = Class.forName("sec6.exam01_class.Car");
Reflection
- getDeclaredContstructor(), getDeclaredFields(), getDeclaredMethods()
- 각각 Constructor 배열, Field 배열, Method 배열들을 리턴합니다.
- 후에 다시 다뤄야겠다.
동적 객체 생성(newInstance())
- Class 객체를 이용하면 new 연산자를 사용하지 않아도 동적으로 객체를 생성할 수 있다.
- Class clazz = Class.forName("클래스이름");으로 얻은 후에 Object obj = clazz.newInstance();를 호출하면 Object 타입의 객체를 얻을 수 있다.

java.util 패키지에 들어있는 클래스들

Objects 클래스

java.lang.Object와는 다른 것이다. 유용한 것들로 구성되어 있다.
final로 정의되어 있고 모두 static 메소드로 되어있어 초기화할 수 없다.
Objects.equals(Object a, Object b)
- a와 b가 같은지 아닌지를 판단한다.
- a와 b가 null이면 true를 리턴한다.(Object.equals()와 다른 점.)
Objects.hash(Object values…), Objects.hashCode(Object o), Objects.isNull(), Objects.toString() 등등…

Date, Calendar 클래스

Date 클래스는 날짜를 표현하고 객체간에 날짜 정보를 주고 받을 때 사용된다. toString()을 통해 문자열로 얻을 수 있다.

Date now = new Date();
String str = now.toString();

Calendar 클래스는 달력을 표현한 클래스다. 추상 클래스이므로 new 연산자를 사용해서 인스턴스를 생성할 수 없다.

Calendar now = Calendar.getInstance();
int month = now.get(Calendar.MONTH) + 1;

Random 클래스

java.util.Random 클래스는 다양한 메소드를 제공한다. Math.random() 메소드는 0.0과 1 사이의 double 난수를 얻지만 Random 클래스는 boolean, int, long, float, double 난수를 얻을 수 있다. 그리고 범위를 지정하는 seed도 설정할 수 있다.

Random random = new Random(3);
int num = random.nextInt(45)+1;

Format 클래스

정수 세 자리마다 ,를 넣고 싶다면 정수를 문자열로 변환한 다음, 세 자리씩 끊어서 쉼표를 넣어야 할 때 이것들이나 소수점이나 날짜 등등 데이터 형식을 바꿔야 해주는 경우가 있는데 이런 문제들을 쉽게 해결할 수 있는 경우가 Format 클래스를 쓰면 된다.

DecimalFormat(숫자 형식 클래스)
SimpleDateFormat(날짜 형식 클래스)
Message Format(문자열 형식 클래스)

String str =” “과 String str = new String(“ “)의 차이?

잘 쓰다가 뭐가 다르다는 건지 궁금해서 찾아보기로 했다. 증명하기 위해서 계속 찾아보니 답이 나왔다.

String

String을 이용하는 방법에는 두 가지 방식이 있다.
- New 연산자를 이용한 방식( String str = new String(“hello”); )
  - new를 쓰면 Heap 영역에 할당된다. 그래서 같은 문자열이더라도 다른 객체라서 선언한 만큼의 새로운 객체가 메모리에 올라간다.
- 리터럴을 이용한 방식( String str = “hello”); )
  - new를 쓰지 않고 인스턴스를 생성하는 방식.
  - String constant pool(상수 영역)이라는 영역에 할당된다.
    - String을 리터럴로 선언하면 내부적으로 String의 intern() 메소드가 호출된다. Intern() 메소드는 주어진 문자열이 string constant pool에 존재하는지 검색한다. 있다면 그 주소값을 반환하고 없다면 string constant pool에 넣고 새로운 주소값을 반환한다. 그래서 메모리에는 하나만 올라가게 된다.(인스턴스가 생성된다)

Java6까지 string constant pool의 위치가 Perm이었지만 java7이후 Heap으로 변경됐다. Perm은 고정된 사이즈고 Runtime에 사이즈가 확장되지 않아서 변경됐다고 한다.

리터럴(literal)
- 변수 및 상수에 저장되는 값 자체. 즉, 공간이 아니라 그 값. 정수 리터럴, 문자열 리터럴, 배열 리터럴 등등이 있다.

궁금증

나는 인스턴스가 생성될 때 hashcode가 생성되니 hashcode로 비교한다고 생각해서 비교를 해봤다.

package hello_ex1;

public class St_ex1 {

	public static void main(String[] args)  {

		String str1 = "hello";
		String str2 = "hello";

		String str3 = new String("hello");
		String str4 = new String("hello");

		System.out.println(str1.hashCode());	
		System.out.println(str2.hashCode());	
		System.out.println(str3.hashCode());	
		System.out.println(str4.hashCode());	
	}
}

내가 생각했던 결과는 리터럴로 만들어진 str1.hashCode()와 str2.hashCode()가 같고 new로 만들어진 str3.hashCode()와 str4.hashCode()는 둘 다 다를 거라고 생각했다. 그러나 결과는 Run해보니 hashcode 값이 모두 같았다. hashCode가 객체의 고유한 해쉬값을 갖고오는 거 아니었나? 다시 찾아봤다.

hashCode() in java

hashCode()는 Object 클래스에 있어서 모든 클래스는 hashCode 메소드를 제공할 수 있다.
이 메소드는 Heap에 있는 클래스 인스턴스(즉, 인스턴스)에 저장된 데이터를 단일 해시값(32비트)으로 만든다.
기술적으로 Java에서 hashCode()는 기본적으로 JVM에 Native Code로 구현되어 있다.
Integer 클래스나 String 클래스 같은 경우, 같은 멤버 값에 대해서 같은 hashcode가 나올 수 있도록 오버라이딩 되어있다. (그래서 String str1 = new String(“hello”)의 hashCode() 값이나 String str1 = new String(“hello”)의 hashCode() 값이나 같다.)

찾아보니 오버라이딩하지 않는 hashcode를 찾아주는 메소드가 따로 있었다. identityHashCode()라는 메소드를 사용해보자.

package hello_ex1;

public class St_ex1 {

	public static void main(String[] args)  {

		String str1 = "hello";
		String str2 = "hello";

		String str3 = new String("hello");
		String str4 = new String("hello");
		
		System.out.println(System.identityHashCode(str1));
		System.out.println(System.identityHashCode(str2));
		System.out.println(System.identityHashCode(str3));
		System.out.println(System.identityHashCode(str4));

위 코드를 실행해보니 str1과 str2의 hashcode값은 똑같이 나오고 str3와 str4의 hashcode값은 다르게 나온다. 드디어 원하는 값이 나왔다.

그러나 String.hashCode()에서 String이 다르다고 hashCode()가 항상 유일한 값을 반환하지는 않는다. ASCII code 값을 이용해 비트 연산의 합으로 hash를 만드니 길이가 길다고 해서 달라지는 게 아니다. 예를 들어, Z@S.ME와 Z@RN.E는 같은 hashCode 값을 반환한다.

출처