메모리 구조와 설계의 관점

1. 객체(Object)란 무엇인가?

우리는 흔히 객체를 "현실 세계의 반영"이라고 하지만, 개발자 관점에서는 조금 더 구체적인 정의가 필요합니다.

• SW의 구성 단위: 프로그램은 결국 '객체들의 집합'이며, 이 객체들 간의 '관계'가 시스템을 만듭니다. 이 관계를 효율적으로 정의하는 것이 곧 설계(Design Pattern)입니다.
• 고급어(High-Level)의 산물: 하드웨어(CPU, RAM)는 '객체'를 모릅니다. 오직 함수와 스택 프레임 정도만 이해할 뿐입니다. 객체는 인간이 이해하기 쉽도록 만든 고수준의 추상화 개념입니다.
• 상태와 행동의 캡슐: 단순한 데이터 덩어리가 아닙니다. 상태(Data/Field)와 그 상태를 조작하는 행동(Method)이 하나로 묶여, 외부로부터 보호받는 캡슐화된 단위입니다.

2. 코드의 해부: 항, 식, 구문

코드를 작성할 때 이 세 가지 용어를 명확히 구분하면 문법 이해가 빨라집니다.

1. 항 (Term): 연산의 대상이 되는 가장 기본적인 요소 (피연산자, 변수, 상수).
• _예: x, y, 10_
2. 식 (Expression): 항들이 모여 연산 후 하나의 결과값(Value)을 만들어내는 단위.
• _예: x + y (결과로 15 같은 값을 남김), function()_
3. 구문 (Statement): 프로그램이 실행하는 완전한 하나의 명령 단위. 보통 세미콜론(;)으로 끝납니다.
• _예: int sum = x + y;_

Java

// 예제 코드로 보는 차이
int x = 10; 
int y = 5;

// x, y, 10 : 항 (Term)
// x + y    : 식 (Expression) -> 값 15 반환
// int sum = x + y; : 구문 (Statement) -> 실행 단위

3. 작성자(Creator)와 사용자(User)를 구분하라

이 파트는 실무에서 가장 중요한 마인드셋입니다.

• 역할의 분리: 클래스를 설계하는 사람(작성자)과 그 클래스를 가져다 쓰는 사람(사용자)은 다를 수 있습니다.
• 미래의 나를 배려하라: "내가 짠 코드도 한 달 뒤에 보면 남이 짠 코드와 같다."라는 말이 있듯, 기억력에 의존하지 말고 코드 자체로 의도가 드러나게(친절하게) 작성해야 합니다.
• 접근 제어의 이유: 사용자가 내 클래스를 잘못된 방식으로 사용하는 것을 막기 위해, 우리는 private과 같은 접근 제어자를 사용합니다.

4. 메모리와 초기화 (Stack vs Heap)

필드 선언과 초기화는 JVM의 메모리 영역과 밀접한 관련이 있습니다.

• Stack (스택):
• 컴파일 타임에 크기와 생명주기가 어느 정도 결정됩니다.
• 지역 변수, 매개 변수 등이 저장됩니다.
• Heap (힙):
• 런타임(실행 중)에 new 연산자를 통해 동적으로 할당됩니다.
• 객체의 인스턴스가 살아 숨 쉬는 공간이며, 크기가 유동적입니다.

5. 캡슐화와 접근 제어자 (Why Private?)

자바는 4가지 지시자(public, protected, default, private)를 제공합니다. 실무에서는 기본적으로 private으로 시작하고, 필요에 따라 범위를 넓히는 전략이 유효합니다.

• 왜 감추는가?: 모든 것을 public으로 열어두면 당장은 편하지만, 사용자가 제작자의 의도와 다르게 객체를 조작할 위험이 생깁니다.
• 생산성 vs 유지보수성: 우리는 이 두 마리 토끼를 잡기 위해 프레임워크와 캡슐화를 사용합니다. 내부 구현을 숨기고(Information Hiding), 정해진 메서드(Getter/Setter 등)로만 소통하게 함으로써 유지보수성을 극대화합니다.

6. this의 정체: 런타임의 나침반

this는 단순한 키워드가 아니라, 메모리 주소를 가리키는 포인터와 같습니다.

• 존재의 이유: 클래스는 설계도일 뿐, 실제 객체(인스턴스)는 런타임에 Heap 영역 어딘가에 생성됩니다. 우리는 코드를 칠 때 그 미래의 주소를 알 수 없습니다. 그래서 "미래에 생성될 나 자신의 주소"를 가리키기 위해 this를 씁니다.
• 숨겨진 파라미터: JVM이 메서드를 컴파일할 때, 마법을 부립니다. 모든 인스턴스 메서드의 첫 번째 파라미터로 몰래 객체의 주소(this)를 넘겨줍니다. 덕분에 메서드 내부에서 멤버 변수를 내 것처럼 쓸 수 있는 것입니다.
• Static에서의 불가: static 메서드는 객체 생성 없이 클래스 로딩 시점에 호출될 수 있으므로, 특정 인스턴스를 가리키는 this를 넘겨받을 수 없습니다.