8차시 자바 기본 라이브러리 활용하기

API(Application Programming Interface)란?

• 라이브러리를 접근하여 사용할 수 있도록 규칙을 정의해 놓은 것
• 자바 언어에서도 API를 보고, 필요한 클래스들을 활용할 수 있음

학습목표

Object 및 Wrapper 클래스를 활용하여 프로그래밍을 할 수 있다.

기초적인 클래스들을 활용하여 프로그래밍을 할 수 있다.

 

Object 클래스

• 모든 자바 클래스의 최상위 부모 클래스
• 패키지 : java.lang
• 자바 컴파일러가 자동으로 상속처리 함
• 자바의 모든 클래스들은 Object 클래스와 동일한 메소드들을 가짐

Object 클래스의 주요 메소드

(1) toString() 메소드

• 객체에 대한 정보를 문자열로 반환
• 오버라이딩하여 원하는 객체 정보로 수정하여 활용함

public class Object {
    public String toString(){
        return "A";
    }
}

class Robot {
    public String toString(){  // 오버라이딩
        return "B";
}

(2) equals 메소드

• 두 객체를 비교하여 동일한지 판단함
• 동일하면 true, 동일하지 않으면 false 반환
• 두 객체가 참조하는 객체가 동일한지 판단
• 오버라이딩하여 활용

Robot a = new Robot();
Robot b = new Robot();

if(a.equals(b)){  // 객체 a와 b가 동일한지 판단
    true
} else {
    false
}

class Robot {
    int x, y;
    public boolean equals(Object obj){
    
        // 매개변수 Object 클래스의 객체를 Robot 클래스의 객체 r로 다운 캐스팅
        Robot r = (Robot)obj;
        if(r.x == x && r.y == y) {
            return true;
        else
            return false;
        }
    }
}

Robot a = new Robot();
Robot b = new Robot();
a.x = 10;
b.x = 20;

// Robot 객체 a와 b의 멤버 변수 x의 값이 다르므로 false
if (a.equals(b)) {
    true
} else {
    false
}

클래스와 객체 비교 연산자

• '==' 연산자 : 오버라이딩하지 않은 Object 클래스의 equals() 메소드와 동일
• 'instanceof' 연산자 : 객체가 해당 클래스로 생성된 객체인지 판단

Robot a = new Robot();
Robot b = new Robot();
if (a == b) // 객체 a와 b가 동일한지 판단 (false)
if (a instanceof Robot)  // 객체 a가 Robot 클래스의 객체인지 판단 (true)
if (a instanceof Object)  // 객체 a가 Object 클래스의 객체인지 판단 (true)

Object 클래스 실습

package objectclass;

public class ObjectClass {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("[toString() 메소드 오버라이딩 안함]");
		
		Robot a = new Robot(10, 20, 30, 40);
		Robot b = new Robot(10, 20, 30, 40);
		System.out.println(a.toString());
		System.out.println(b.toString());
		
		System.out.println();
		System.out.println("[equals() 메소드 오버라이딩 안함]");
		if(a.equals(b)) {
			System.out.println("[a.equals(b)] : true");
		} else {
			System.out.println("[a.equals(b)] : false");			
		}
		
		System.out.println();		
		System.out.println("[클래스 및 객체 비교]");
		a = new Robot();
		b = new Robot();
		System.out.println("[a == b] : "+(a==b));
		System.out.println("[a != b] : "+(a!=b));
		System.out.println("[a instanceof Robot] : "+(a instanceof Robot));
		System.out.println("[b instanceof Robot] : "+(b instanceof Robot));
		System.out.println("[a instanceof Object] : "+(a instanceof Object));
		System.out.println("[b instanceof Object] : "+(b instanceof Object));

	}

}

[toString() 메소드 오버라이딩 안함]
objectclass.Robot@3f8f9dd6
objectclass.Robot@aec6354

[equals() 메소드 오버라이딩 안함]
[a.equals(b)] : false

[클래스 및 객체 비교]
[a == b] : false
[a != b] : true
[a instanceof Robot] : true
[b instanceof Robot] : true
[a instanceof Object] : true
[b instanceof Object] : true

Wrapper 클래스

• 기본 자료형에 대응하는 클래스
• 패키지 : java.lang
• 클래스의 다양한 메소드 활용 가능

기본 자료형	Wrapper 클래스
boolean	Boolean
char	Character
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double

char, int 형은 이름이 다르므로 주의!

 

오토 박싱과 오토 언박싱

• 오토 박싱(auto boxing) : 기본 자료형 값을 Wrapper 클래스의 객체로 자동 변환해 주는 것

int a = 100;
// 변수 a를 Integer 클래스의 객체로 자동 변환(오토 박싱)
Integer b = a;

• 오토 언박싱(auto unboxing) : Wrapper 클래스의 객체에 있는 값을 기본 자료형으로 자동 변환해 주는 것 

// Integer 클래스의 객체 a 생성(오토 박싱)
Interger a = 100;
int b = a;

Wrapper 클래스 구성

멤버	유형	예	설명
상수	클래스 특성에 맞는 상수들 존재
대표적인 멤버 메소드	xxxValue()	intValue() floatValue() ...	기본 자료형의 값으로 반환
	isXXX()	isFinite() isNan() ...	값을 검사
	toXXXString()	toString() toHexString() ...	값을 문자열로 표현
	valueOf(xxx)	valueOf(int) valueOf(float) ...	기본 자료형을 Wrapper 클래스의 객체로 변환

Wrapper 클래스 사용하기

(1) Integer 클래스

// 문자열 숫자("123")를 숫자(123)로 변환하는 경우
int a = Integer.parseInt("123");

// 숫자(123)을 문자열 숫자("123")로 변환하는 경우
String a = Integer.toString(123);

(2) Character 클래스

char a = '5';
boolean a1 = Character.isDigit(a);  // 숫자인지 판단 (true)
boolean a2 = Character.isLetter(a);  // 문자인지 판단 (false)
boolean a3 = Character.isUpperCase(a);  // 대문자인지 판단 (false)
boolean a4 = Character.isSpace(a);  // 공백인지 판단(false)

Wrapper 클래스 실습

package wrapperclass;

public class WrapperClass {

	public static void main(String[] args) {
		
		// Wrapper 클래스 객체 생성(오토 박싱)
		Boolean bn = true;
		Byte be = 100;
		Character cr = 'a';
		Short st = 200;
		Integer ir = 300;
		Long lg = 400L;
		Float ft = 10.5f;
		Double de = 10.5;
		
		// Wrapper 클래스 객체 출력(오토 언박싱)
		System.out.println("Boolean : "+bn);
		System.out.println("Byte : "+be);
		System.out.println("Character : "+cr);
		System.out.println("Short : "+st);
		System.out.println("Integer : "+ir);
		System.out.println("Long : "+lg);
		System.out.println("Float : "+ft);
		System.out.println("Double : "+de);
		
		// 문자열 숫자를 숫자 자료형으로 변환
		int num = Integer.parseInt("300");
		Integer in = num;  // 오토 박싱
		
		// Integer 값을 float 값으로 변환
		float fin = in.floatValue();
		System.out.println("Integer --> float : "+fin);
		
		System.out.println("Binary : "+Integer.toBinaryString(in));
		System.out.println("Octal : "+Integer.toOctalString(in));
		System.out.println("Hexdecimal : "+Integer.toHexString(in));
		
		char[] data = {'a', 'A', '3', ' '};
		for(int i=0; i<data.length; i++) {
			if (Character.isDefined(data[i]))  // 유니코드 값이냐
				System.out.println(data[i]+"=Unicode");
			if (Character.isDigit(data[i]))  // 숫자인가
				System.out.println(data[i]+"=Digit");
			if (Character.isLetter(data[i]))  // 문자인가
				System.out.println(data[i]+"=Letter");
			if (Character.isLetterOrDigit(data[i]))  // 문자 또는 숫자인가
				System.out.println(data[i]+"=Letter or Digit");
			if (Character.isLowerCase(data[i]))  // 소문자인가
				System.out.println(data[i]+"=LowerCase");
			if (Character.isUpperCase(data[i]))  // 대문자인가
				System.out.println(data[i]+"=UpperCase");
		}
		
		Double value = 11.0;
		double result = value.doubleValue() / 3.0;  // 0으로 나누면 무한대
		
		System.out.println("result="+result);
		System.out.println("Infinite="+Double.isInfinite(result));  // 무한대 값이냐
		System.out.println("MAX="+Double.MAX_VALUE);
		System.out.println("MIN="+Double.MIN_VALUE);
	}

}

Boolean : true
Byte : 100
Character : a
Short : 200
Integer : 300
Long : 400
Float : 10.5
Double : 10.5
Integer --> float : 300.0
Binary : 100101100
Octal : 454
Hexdecimal : 12c
a=Unicode
a=Letter
a=Letter or Digit
a=LowerCase
A=Unicode
A=Letter
A=Letter or Digit
A=UpperCase
3=Unicode
3=Digit
3=Letter or Digit
 =Unicode
result=3.6666666666666665
Infinite=false
MAX=1.7976931348623157E308
MIN=4.9E-324

 

String 클래스

• 문자열 처리를 위한 클래스
• 한번 지정된 문자열은 변경이 불가능함

String 클래스 객체 생성

1. 문자열 상수를 직접 지정하는 방법
2. String 클래스의 생성자 메소드를 이용하는 방법

String s1 = "";  // 빈 문자열
Stirng s2 = null;  // null을 지정한 s2는 객체 생성 안됨
if(s1 == "")  // true
if(s2 == null)  // true

String s1 = "AAA";
String s2 = "AAA";
if(s1 == s2)  // true
if(s1 == "AAA")  // 동일한 문자열 상수(s1, s2)는 동일한 메모리가 할당됨

// 생성자 메소드를 이용하여 객체 생성
String s1 = new String("AAA");
String s2 = new String("AAA");  // s1과 s2는 별도의 메모리를 참조
if (s1 == s2)  // false
if (s1 == "AAA")  // false
if (s1.equals(s2))  // true

String 클래스의 주요 메소드

주요 메소드	설명
int length()	문자열 길이
boolean equals(Object obj)	객체의 내용을 비교
boolean eqaulsIgnoreCase(String)	대소문자 구분없이 비교
String subString(int index)	index부터 마지막까지 문자열 반환
String concat(String str)	문자열을 연결하여 문자열 반환
String replace(char old, char new)	문자를 교체하여 문자열 반환
String toLowerCase()	소문자로 변경한 문자열 반환
String toUpperCase()	대문자로 변경한 문자열 반환
char charAt(int index)	idex 위치의 문자를 반환
int indexOf(String str)	처음부터 str 문자열의 위치를 반환
int lastIndexOf(Stirng str)	뒤에서부터 str 문자열의 위치를 반환
String trim()	문자열의 시작과 끝 공백을 삭제한 문자열 반환

StringBuffer 클래스

• 버퍼 메모리를 확보해 놓고 문자열을 처리
• String 클래스 보다 처리 속도가 빠름
• 저장된 문자열을 수정 및 변경할 수 있어서 다양한 문자열 처리가 가능함

StringBuffer 클래스의 주요 메소드

주요 메소드	설명
int length()	문자열 개수 반환
int capacity()	현재 할당된 버퍼의 크기 반환
StringBuffer append(Stirng str)	str문자열을 뒤에 붙여서 추가
StringBuffer insert(int offset, String str)	str을 offset 위치에 끼워넣기
StringBuffer delete(int start, int end)	start부터 end-1 사이의 문자열 삭제
StringBuffer replace(int s, int e, String c)	s에서 e-1위치의 문자열 삭제 후 c 삽입함
StringBuffer reverse()	문자열의 순서를 뒤집음

문자열 관련 클래스 실습

package stringclass;

public class StringClass {

	public static void main(String[] args) {
		
		System.out.println("[빈 문자열과 NULL]");
		String s1;
		String s2 = "";
		String s3 = null;
		
		System.out.println("빈 문자열 비교 : "+ (s2==""));
		System.out.println("NULL 문자 비교 : "+ (s3==null));
		
		System.out.println("[문자열 상수를 직접 지정하여 객체 생성]");
		String s4 = "AAA";
		String s5 = "AAA";
		System.out.println("s4 == s5 : " + (s4 == s5));
		System.out.println("s4 == 'AAA' : "+ (s4=="AAA"));
		
		System.out.println("[생성자 메소드를 이용하여 객체 생성]");
		String s6 = new String("AAA");
		String s7 = new String("AAA");
		System.out.println("s6 == s7 : "+(s6 == s7));
		System.out.println("s6 == 'AAA' : "+(s6=="AAA"));
		System.out.println("s6.equals(s7) : " + s6.equals(s7));
		System.out.println("s6.equals('AAA') : " + s6.equals("AAA"));
		
		System.out.println("[주요 메소드 사용]");
		String s8 = " Java Program ";
		System.out.println("length() : "+s8.length());
		System.out.println("subString(6) : "+s8.substring(6));
		System.out.println("concat('Coding') : "+s8.concat("Coding"));
		System.out.println("replace('a', 'A') :"+s8.replace('a', 'A'));
		System.out.println("toLowerCase() : "+s8.toLowerCase());
		System.out.println("toUpperCase() : "+s8.toUpperCase());
		System.out.println("charAt(9) : "+s8.charAt(6));
		System.out.println("indexOf('Pro') : "+s8.indexOf("Pro"));
		System.out.println("lastIndexOf('Pro') : "+s8.lastIndexOf("Pro"));
		System.out.println("trim() : "+s8.trim());
		
		System.out.println("== StringBuffer 클래스 ==");
		StringBuffer sb = new StringBuffer("Java Programming");
		System.out.println("length() : "+sb.length());
		System.out.println("capacity() : "+sb.capacity());
		System.out.println("append(' Study ') : "+sb.append(" Study "));
		System.out.println("insert(5, 'Application ') : "+sb.insert(5, "Application "));
		System.out.println("toString() : "+sb.toString());
		System.out.println("delete(17, 28) : "+sb.delete(17, 28));
		System.out.println("replace(0, 4, '자바') : "+sb.replace(0, 4, "자바"));
		System.out.println("reverse() : "+sb.reverse());
	}

}

[빈 문자열과 NULL]
빈 문자열 비교 : true
NULL 문자 비교 : true
[문자열 상수를 직접 지정하여 객체 생성]
s4 == s5 : true
s4 == 'AAA' : true
[생성자 메소드를 이용하여 객체 생성]
s6 == s7 : false
s6 == 'AAA' : false
s6.equals(s7) : true
s6.equals('AAA') : true
[주요 메소드 사용]
length() : 14
subString(6) : Program 
concat('Coding') :  Java Program Coding
replace('a', 'A') : JAvA ProgrAm 
toLowerCase() :  java program 
toUpperCase() :  JAVA PROGRAM 
charAt(9) : P
indexOf('Pro') : 6
lastIndexOf('Pro') : 6
trim() : Java Program
== StringBuffer 클래스 ==
length() : 16
capacity() : 32
append(' Study ') : Java Programming Study 
insert(5, 'Application ') : Java Application Programming Study 
toString() : Java Application Programming Study 
delete(17, 28) : Java Application  Study 
replace(0, 4, '자바') : 자바 Application  Study 
reverse() :  ydutS  noitacilppA 바자

Random 클래스

• 임의의 값을 발생시키는 메소드를 가진 클래스
• 객체 생성 후 여러 번 임의의 값을 가져올 수 있음
• 패키지 : java.util

주요 메소드	설명
int nextInt()	정수형 임의의 값을 반환
int nextInt(int n)	0에서 n 사이의 임의의 값 반환 (n은 포함하지 않음)
float nextFloat() double nextDouble()	0.0에서 1.0 사이의 임의의 값 반환 (1.0은 포함하지 않음)

Math 클래스

• 수학과 관련된 메소드를 제공하는 클래스
• 대부분 정적 멤버 메소드로 정의되어 있음(객체 생성 없이 클래스 이름으로 사용 가능)

주요 메소드	설명
static int abs(int a)	절대값 반환(자료형 별로 오버로딩)
static int max(int a, int b)	큰 값을 반환(자료형 별로 오버로딩)
stiatic int min(int a, int b)	작은 값을 반환(자료형 별로 오버로딩)
static double log(double a)	로그 함수값 반환
static long round(double a)	반올림 값을 반환
static double sqrt(double a)	제곱근 값을 반환
static double pow(double a, double b)	a의 b승을 반환
static double sin(double a)	sin 값을 반환

Calender 클래스

• 날짜와 시간을 표현하는 클래스
• 시스템의 날짜와 시간을 가져오기 위해서 getInstance() 메소드로 객체를 생성
• 패키지 : java.util

Calender now = Calender.getInstance();

주요 메소드	설명
int get(int field)	filed 값에 따라 해당 값을 반환

주요 상수	설명
YEAR	년
MONTH	월
DATE	일
DAT_OF_WEEK	요일 SUNDAY=1, MONDAY=2, ... SATURDAY=7
HOUR	시 - 12시간 기준
HOUR_OF_DAY	시 - 24시간 기준
MINUTE	분
SECOND	초
AM_PM	오전(Calender.AM), 오후(Calender.PM)

Random, Math, Calender 클래스 실습

package rmcclass;

import java.util.Calendar;
import java.util.Random;

public class RMCClass {

	public static void main(String[] args) {
		
		System.out.println("[Random 클래스]");
		Random r = new Random();
		for(int i=0; i<5; i++)
			System.out.println("nextInt(100) : "+r.nextInt(100));  // 0~99 사이
		for(int i=0; i<5; i++)
			System.out.println("nextDouble() : "+r.nextDouble());  // 0~1 사이
		
		System.out.println("[Math 클래스]");
		System.out.println("abs(-20) : "+Math.abs(-20));
		System.out.println("max(10, 20) : "+Math.max(10, 20));
		System.out.println("min(10, 20) : "+Math.min(10, 20));
		System.out.println("log(10) : "+Math.log(10));
		System.out.println("round(10.567) : "+Math.log(10));
		System.out.println("sqrt(2) : "+Math.sqrt(2));
		System.out.println("pow(2, 10) : "+Math.pow(2, 10));
		System.out.println("sin(360) : "+Math.sin(360));
		
		System.out.println("[Calender 클래스]");
		Calendar now = Calendar.getInstance();
		char[] dow = {' ', '월', '화', '수', '목', '금', '토' };
		String[] ap = {"AM", "PM"};
		
		String result = "Today : ";
		result += now.get(Calendar.YEAR) + "년 ";
		result += now.get(Calendar.MONTH) + "월 ";
		result += now.get(Calendar.DATE) + "일(";
		// DAY_OF_WEEK()은 숫자로 반환함 (목=4)
		result += dow[now.get(Calendar.DAY_OF_WEEK)] + ")";
		System.out.println(result);
		
		result = "Time : ";
		result += ap[now.get(Calendar.AM_PM)]+" ";
		result += now.get(Calendar.HOUR) + "시(";
		result += now.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) + ") ";
		result += now.get(Calendar.MINUTE) + "분 ";
		result += now.get(Calendar.HOUR) + "초 ";
		System.out.println(result);
	}

}

[Random 클래스]
nextInt(100) : 64
nextInt(100) : 67
nextInt(100) : 82
nextInt(100) : 96
nextInt(100) : 50
nextDouble() : 0.7973920561207821
nextDouble() : 0.041279840000760126
nextDouble() : 0.9626759619328098
nextDouble() : 0.6331520112004843
nextDouble() : 0.5100996208329094
[Math 클래스]
abs(-20) : 20
max(10, 20) : 20
min(10, 20) : 10
log(10) : 2.302585092994046
round(10.567) : 2.302585092994046
sqrt(2) : 1.4142135623730951
pow(2, 10) : 1024.0
sin(360) : 0.9589157234143065
[Calender 클래스]
Today : 2023년 6월 12일(목)
Time : PM 1시(13) 37분 1초

적용하기

1) Random 클래스를 이용한 임의의 수(1에서 100사이) 맞추는 게임
2) 키보드로 숫자를 입력 받아 임의의 수를 몇 번에 맞추는지 출력

(내 답)

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class GuessGame {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner s = new Scanner(System.in);
		Random r = new Random();
		
		System.out.println(" ==== 숫자 맞추기 게임 ==== ");
	
		int random = r.nextInt(11);
		int count = 0;
		
		int input;
		do {
			System.out.print("1~10사이 숫자를 입력하세요 : ");
			input = s.nextInt();
			count++;
			
		} while(input == random);
		System.out.println("숫자를 맞추셨습니다!");
		System.out.println(count+"번만에 맞추셨습니다!");
	}

}

 ==== 숫자 맞추기 게임 ==== 
1~10사이 숫자를 입력하세요 : 10
1~10사이 숫자를 입력하세요 : 7
숫자를 맞추셨습니다!
2번만에 맞추셨습니다!

 

(해설)

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class NumberGame {
	
	int random_number;
	int count;
	
	public NumberGame() {
		Random r = new Random();
		random_number = r.nextInt(100) + 1;
		count = 0;
	}
	int findNumber(int num) {
		return num - random_number;
	}
	void incrementCount() {
		count++;
	}
	int getCount() {
		return count;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Scanner kbd = new Scanner(System.in);
		NumberGame ng = new NumberGame();
		
		do {
			System.out.print("숫자를 입력하세요! : ");
			String value = kbd.nextLine();
			int int_value = Integer.parseInt(value);  // 문자열 숫자를 숫자로 변환
			ng.incrementCount();
			
			int result = ng.findNumber(int_value);
			if(result < 0) {
				System.out.println(int_value+" 보다 커야 합니다! ("+ng.getCount()+")");
			} else if (result > 0) {
				System.out.println(int_value+" 보다 작아야 합니다! ("+ng.getCount()+")");
			} else if (result == 0) {
				System.out.println(ng.getCount()+"번 만에 맞추셨습니다.");
				break;
			}
		} while(true);
	}
}

숫자를 입력하세요! : 11
11 보다 커야 합니다! (1)
숫자를 입력하세요! : 50
50 보다 작아야 합니다! (2)
숫자를 입력하세요! : 33
33 보다 작아야 합니다! (3)
숫자를 입력하세요! : 22
22 보다 커야 합니다! (4)
숫자를 입력하세요! : 30
30 보다 작아야 합니다! (5)
숫자를 입력하세요! : 28
28 보다 작아야 합니다! (6)
숫자를 입력하세요! : 27
27 보다 작아야 합니다! (7)
숫자를 입력하세요! : 26
8번 만에 맞추셨습니다.

1~100 사이니까 숫자를 입력했을 때 "입력한 숫자보다 작게 or 크게 입력하세요" 라는 메세지 주는 것까지 하려다 간단하게 do-while 문으로만 짰는데 ^-ㅠ..

 

findNumber(int num) {
    return num - random_number;
}

내가 입력한 값보다 random값이 작으면, if (result < 0)이 실행되고

내가 입력한 값보다 random값이 크면, else if (result > 0)이 실행되고

두 값이 같다면 (num-random_number = 0) , else if (result == 0)이 실행된다.

 

class에 함수를 정의할 때 main에서 어떻게 써야할지 생각하는게 참 관건인듯..

 

..??

뭐야 17시간 아니예요 어디서 강의듣다 안끈듯..