객체, 클래스의 개념을 설명하기 위해서는 먼저 객체 지향 프로그래밍과 객체의 개념에 대한 이해가 필요합니다.
객체의 개념
객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming)이란 현실에서 존재하는 사물들을 컴퓨터상에서 데이터로 추상화시켜 객체라는 단위로 표현하고 각 객체마다의 유기적인 상호작용을 통해 데이터를 처리하는 컴퓨터 프로그래밍 패러다임 입니다.
이때 각 객체는 **독립적**이며, **메세지**를 주고받고 **상태(state)와 행위(behavior)**를 갖습니다.
여기 하나의 TV객체가 있다고 가정합시다.
객체의 상태란 객체의 ‘속성’을 의미하며 TV객체가 가지는 속성으로는
- 채널번호, 볼륨, 전원상태, 해상도, 크기 등 을 가질 수 있을 것입니다.
TV객체가 가지는 동작(기능)은
- 전원끄기, 전원켜기, 볼륨 변경하기, 해상도 변경하기 등
을 가질 수 있습니다.
이처럼 객체는 각자의 상태와 동작을 가지는데, 코드적으로 표현할 때 상태(또는 속성)는 필드 또는 인스턴스 변수, 동작(또는 기능)을 메소드(method)라는 이름을 가집니다.
이러한 개념은 파이썬 뿐만아니라 다른 객체 지향 언어들과 같습니다.
위 TV객체의 속성과 메소드를 파이썬 코드로 한번 표현해볼까요?
channel = 38 #채널 번호
volume = 12 #볼륨 크기
isPowerOn = True #전원 상태
light = 'UHD' #해상도
size = '64inch' #화면 크기(inch)
def turnOn():
#...
def turnOff():
#...
def volumeUp():
#...
def changeLight():
#...
클래스의 개념
객체는 사용자가 어떻게 정의하느냐에 따라 다양하게 생성될 수 있습니다.
마치 호빵안에 단팥을 넣는냐, 야채를 넣는냐, 단팥+크림을 넣는냐 선택하는 것 처럼요! ~저는 팥 극호…~
하지만 단팥빵을 매번 손으로 빚는 것보다는 틀에 반죽을 넣어 만드는 것이 더 빠르고 일정하게 많이 만들 수 있지 않겠어요?
설명이 좀 진부했지만.. 단팥빵을 객체라고 생각한다면 틀의 역할을 해주는 것이
바로 클래스(class)입니다.
그리고 클래스로부터 만들어진 객체들을 인스턴스(instance)라고 부릅니다. 각각의 인스턴스는 또 각자의 이름을 가진답니다!
클래스로 특정 객체를 여러 개 생성해보는 것을 코드로 표현해볼게요
class Phone:
def __init__(self, name1, brand1):
self.name = name1
self.__brand = brand1 #접근지정자를 private으로 설정
self.isPowerOn = False
def turnOn(self):
self.isPowerOn = True
def turnOff(self):
self.isPowerOn = False
#클래스를 이용하여 인스턴스 세 개 생성
p1 = Phone('갤럭시s20', 'samsung')
p2 = Phone('아이폰11', 'apple')
p3 = Phone('아이폰11_PROMAX', 'apple')
#생성된 인스턴스 객체를 통해 메소드 호출
p1.turnOn()
class 내부에 메소드를 정의할 때는 꼭 첫번째 인자에 self키워드가 붙어야 함을 참고하세요.
self는 class 안에서 자기 자신을 의미하는 지칭할 때 사용하며, self.name, self.isPowerOn에서와 같이 클래스 내부에서 변수나 메소드를 호출할 때 사용합니다.
또한 메소드에 다른 파라미터(인자)를 넘겨받고자 할 때는 ` , 으로 연결하여 파라미터명을 적어주면 됩니다! init`메소드 처럼요~
init() : 생성자
생성자(constructor)는 클래스가 **최초**에 생성될 때 원하는 값으로 초기화시키기 위해 사용하는 특수한 메소드 입니다.
위 예제처럼 매개변수를 받아오 그 값으로 초기화시킬 수도 있고, 클래스명()형식과 같이 매개변수 없이 객체를 생성할 수도 있습니다.
생성자는 필요에 따라 적어주면 되는 선택 사항입니다만 ‘메소드’이기 때문에 self 를 꼭 붙여줘야 함은 잊지 마세요!
만약 메소드에서 self를 써주지 않으면 다음과 같은 TypeError가 발생해요.
TypeError: turnOn() takes 0 positional arguments but 1 was given
TypeError: __init__() takes 2 positional arguments but 3 were given
#해석: y개의 파라미터가 필요한데 x개의 파라미터 밖에 없다. y-x의 차수가 1이라면, 인수 하나가 빠졌다면 self가 넣어져있는지 확인하자.
TypeError: 메소드명() takes x positional arguments but y were given
정보은닉과 캡슐화
캡슐화(encapsulation)란 데이터와 알고리즘을 하나로 묶음으로써 외부에서 해당 기능에 대해, 데이터가 어떻게 처리되는지를 알 수 없도록 숨기는 것을 의미합니다.
비슷한 개념으로 정보은닉(information hiding)이 있습니다.
클래스 안에 정의된 변수를 외부에서 직접적으로 접근할 수 없도록 접근지정자(public, private, default 등)를 설정, 외부에서는 메소드만 접근하여 사용할 수 있게 합니다.
위 코드 예제에서처럼 접근지정자를 private으로 설정하는 파이썬 문법은
변수명 앞에 __를 붙이는 것입니다.
self.__brand #접근지정자를 private으로 설정
그럼 이제 의문이 생길거에요.
“외부에서 변수를 직접 접근할 수 없다면 인스턴스를 만들어도 어떻게 변수값을 변경하지?”
정답은 메소드 입니다.
변수에 직접 접근 없이 메소드를 사용하여 변수값을 불러오고, 수정하는 역할을 해주는 메소드를 각각 접근자(getter), 설정자(setter)라고 부릅니다.
이 메소드들의 정의 또한 개발자의 선택사항이지만 캡슐화를 지양하는 객체 지향 프로그래밍에서는 이들을 사용하는 것이 추천됩니다.
사용 형식은 다음과 같습니다.
class Phone:
def __init__(self, name1, brand1):
self.name = name1
self.__brand = brand1 #접근지정자를 private으로 설정
self.isPowerOn = False
#접근자: 이름을 'get+변수명'으로 짓는 것이 일반적
def getBrand(self):
return self.__brand
#설정자: 이름을 'set+변수명'으로 짓는 것이 일반적
def setBrand(self, b):
self.__brand = b
#클래스를 이용하여 인스턴스 생성
p1 = Phone('갤럭시s20', 'apple')
print(p1.getBrand()) #apple 출력
#생성된 인스턴스 객체를 통해 getter, setter 호출
p1.setBrand('samsung')
print(p1.getBrand()) #samsung 출력