왜 클래스·객체 구조부터 깊게 파는가

03편에서 클래스는 설계도, 객체는 그 설계도로 만든 실체라고 정리했습니다. 이 편은 그 설계도를 이루는 세 요소(필드, 생성자, 메서드)를 하나씩 뜯어보고, new 연산자가 실행될 때 컴퓨터 메모리 안에서 실제로 무슨 일이 일어나는지까지 확인합니다. 독학사 시험은 이 구조를 “정의를 아는가”로 그치지 않고, 여러 객체를 만들었을 때 각 객체의 필드 값이 서로 독립적인지, 아니면 같은 값을 공유하는지를 코드 추적으로 묻는 경우가 많습니다. 이 구분이 헷갈리면 이후 05편의 생성자·this·super, 08~09편의 상속·다형성까지 전부 흔들리므로, 이 편에서 메모리 관점의 그림을 확실히 잡아야 합니다.

쉽게 말하면: 03편이 “왜 객체지향이 필요한가”라는 철학을 세운 편이라면, 이 편은 “그 철학을 실제 코드로 쓰면 컴퓨터 안에서 정확히 무슨 일이 일어나는가”를 확인하는 편입니다.

1. 클래스 선언의 구조 — 필드·생성자·메서드

클래스는 크게 세 가지 구성 요소로 이루어집니다.

class Student {
    // 1. 필드(field) — 객체가 가지는 데이터
    String name;
    int score;
 
    // 2. 생성자(constructor) — 객체를 초기화하는 특수 메서드
    Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
 
    // 3. 메서드(method) — 객체가 할 수 있는 동작
    void printInfo() {
        System.out.println(name + " : " + score + "점");
    }
}

자주 틀리는 점: 생성자를 “반환 타입이 없는 메서드”로 착각하는 경우가 있는데, 정확히는 생성자에는 반환 타입 자체를 적지 않습니다(void도 적지 않습니다). void Student(...)처럼 void를 붙이면 그것은 생성자가 아니라 우연히 클래스와 이름이 같은 일반 메서드가 되어버립니다.

2. 객체 생성과 new 연산자 — 메모리 그림으로 보기

객체는 new 연산자로 생성합니다. new Student("민준", 90)이 실행되면 다음 순서로 일이 진행됩니다.

public class ObjectDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("민준", 90);
        Student s2 = new Student("서연", 85);
        s1.printInfo();
        s2.printInfo();
    }
}

민준 : 90점
서연 : 85점

이 상황을 메모리 그림으로 그리면 다음과 같습니다.

s1과 s2는 서로 다른 힙 공간을 가리키므로, 두 객체의 name, score는 완전히 독립적입니다. 이것이 “같은 클래스로 여러 객체를 만들면 각자 독립된 데이터를 가진다”는 원리의 실체입니다.

쉽게 말하면: 스택에 있는 변수 s1, s2는 “주소가 적힌 명함”이고, 힙에 있는 실제 객체는 “그 주소에 있는 집”입니다. 명함(변수)은 스택에 작게 있지만, 실제 살림(필드 값)은 힙에 있는 집 안에 있습니다.

3. 참조 대입의 함정 — 객체를 공유할 때

02편에서 참조형 변수는 “값 자체가 아니라 참조값(주소 개념)을 저장한다”고 했습니다. 이 원리가 객체에도 그대로 적용되며, 시험에서 자주 나오는 함정 지점입니다.

public class ReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("민준", 90);
        Student s3 = s1;
        s3.score = 100;
        System.out.println(s1.score);
    }
}

100

Student s3 = s1;은 새로운 객체를 만드는 것이 아니라, s1이 가리키는 같은 힙 객체의 주소를 s3에도 복사하는 것입니다. 그 결과 s1과 s3는 서로 다른 변수이지만 힙 안의 같은 객체를 가리키므로, s3.score를 바꾸면 s1.score도 함께 바뀐 것처럼 보입니다.

자주 틀리는 점: Student s3 = s1;을 보고 “s1의 내용을 복사한 새 객체가 하나 더 생긴다”고 착각하는 경우가 매우 많습니다. 정확히는 객체가 복사되는 것이 아니라 객체를 가리키는 참조(주소)만 복사됩니다. 실제로 값이 똑같은 새 객체를 만들려면 new Student(s1.name, s1.score)처럼 필드 값을 읽어 새 생성자를 호출해야 합니다.

4. 정보은닉과 캡슐화의 기초

정보은닉(information hiding)은 캡슐화의 핵심 목적으로, 객체 내부의 데이터를 외부에서 직접 조작하지 못하게 막고 정해진 메서드를 통해서만 접근하게 하는 것입니다. 06편에서 public, private 등 접근 제어자별 세부 규칙을 다루기 전에, 이 편에서는 “필드를 그대로 공개했을 때 어떤 문제가 생기는가”부터 확인합니다.

class Student {
    String name;
    int score;
}
 
public class NoHidingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Student s = new Student();
        s.score = -50;
        System.out.println(s.score);
    }
}

-50

필드 score가 아무런 보호 장치 없이 공개되어 있으면, 외부 코드가 s.score = -50;처럼 시험 점수로 말이 되지 않는 값을 아무 제약 없이 넣을 수 있습니다. 이를 막으려면 필드를 숨기고, 값이 유효한지 검사하는 메서드를 통해서만 값을 바꾸게 해야 합니다.

class SafeStudent {
    private int score;
 
    void setScore(int score) {
        if (score >= 0 && score <= 100) {
            this.score = score;
        } else {
            System.out.println("유효하지 않은 점수입니다.");
        }
    }
 
    int getScore() {
        return score;
    }
}
 
public class HidingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SafeStudent s = new SafeStudent();
        s.setScore(-50);
        s.setScore(95);
        System.out.println(s.getScore());
    }
}

유효하지 않은 점수입니다.
95

이렇게 필드를 private으로 숨기고, set으로 시작하는 setter와 get으로 시작하는 getter 메서드를 통해서만 접근하게 하는 패턴이 캡슐화의 가장 대표적인 구현입니다. setScore처럼 값을 검증하는 로직을 setter 안에 넣으면, 객체가 항상 “유효한 상태”만 유지하도록 강제할 수 있습니다.

쉽게 말하면: 정보은닉은 “계좌 잔액을 아무나 직접 고칠 수 없게 하고, 반드시 입금·출금 창구(메서드)를 거치게 하는 것”과 같습니다. 창구에서는 “출금액이 잔액보다 크면 거절한다”처럼 규칙을 검사할 수 있지만, 잔액 숫자를 직접 만지게 허용하면 그 규칙을 지킬 방법이 없습니다.

자주 틀리는 점: getter·setter를 “무조건 모든 필드에 기계적으로 붙여야 하는 관례”로만 이해하는 경우가 있습니다. 실제 출제 포인트는 “왜 이 패턴이 데이터의 유효성을 보장하는가”입니다. setter 안에 검증 로직이 전혀 없다면(단순히 this.score = score;만 있다면) 필드를 그냥 public으로 여는 것과 실질적인 차이가 크지 않다는 점도 함께 알아 두어야 합니다.

5. 필드의 기본값 — 초기화하지 않으면 어떻게 되는가

지역 변수(메서드 안에서 선언한 변수)와 달리, 클래스의 필드는 명시적으로 초기화하지 않아도 자료형에 따른 기본값으로 자동 초기화됩니다.

class Box {
    int count;
    String label;
}
 
public class DefaultValueDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Box b = new Box();
        System.out.println(b.count);
        System.out.println(b.label);
    }
}

0
null

자주 틀리는 점: 이 기본값 초기화는 필드에만 적용됩니다. 메서드 안에서 선언한 지역 변수는 기본값이 자동으로 채워지지 않으며, 초기화하지 않고 사용하려 하면 컴파일 오류가 발생합니다. 시험 지문에서 “필드인지 지역 변수인지”를 먼저 구분하지 않으면 이 함정에 걸리기 쉽습니다.

핵심 정리

• 클래스는 필드(데이터), 생성자(초기화), 메서드(동작) 세 요소로 구성되며, 생성자는 클래스 이름과 같고 반환 타입을 적지 않는다.
• new 연산자는 힙 메모리에 객체 공간을 만들고 생성자를 실행하며, 참조형 변수는 스택에서 그 힙 주소를 저장한다.
• 같은 클래스로 만든 객체는 서로 독립된 필드 값을 가지지만, Student s3 = s1;처럼 참조를 대입하면 두 변수가 같은 객체를 공유하게 된다.
• 정보은닉은 필드를 숨기고 검증 로직이 담긴 getter·setter로만 접근하게 해 객체가 항상 유효한 상태를 유지하도록 강제하는 것이다.
• 클래스의 필드는 초기화하지 않아도 자료형에 따른 기본값(0, false, null 등)으로 자동 초기화되지만, 지역 변수는 그렇지 않다.

마무리 복습

Student s1 = new Student('민준', 90);
Student s2 = new Student('서연', 85);

Student s1 = new Student('민준', 90);
Student s3 = s1;
s3.score = 100;
System.out.println(s1.score);

Box b = new Box();
System.out.println(b.count);
System.out.println(b.label);

참고 자료

• Oracle Java Tutorials - Classes and Objects