(1) 리플렉션(Reflection)

언어로그/Java 2011. 4. 7. 16:47




자바에서 리플렉션은 유연성을 제공하기 위해 필수적인 기법이다. 물론 리플렉션이 없더라도 훌륭한 코드를
작성할 수 있다. 하지만 리플렉션을 사용하면 좀더 유연한 프로그램을 작성할 수 있다.  자바에서 리플렉션을
이해하기 위해서,  자바 클래스 파일은 바이트 코드로 컴파일 되며 실행시간에 이 바이트 코드가 해석되어 
실행된다는 것을 아는 것이 첫 출발점이 된다.  이 바이트 코드에는 클래스에 대한 모든 정보를 포함하고 있다.  
클래스 파일이 있는 위치와 이 클래스 파일의 이름을 알수 있다면 언제든지 바이트 코드를 뒤져서 클래스에 대한
정보를 얻어낼 수 있다.  이제부터 리플렉션을 통해 어떻게, 어떤 정보를 얻을 수 있는지 알아보자. 



1. 리플렉션(Reflection) 
리플렉션은  구체적인 클래스 타입을 알지 못해도,  컴파일된 바이트 코드를 통해 역으로 클래스에 정보를 알아내어
클래스를 사용할 수 있는 기법을 의미한다.  마치 거울에 비친 모습과 유사하여 리플렉션이란 이름을 붙힌 것 같다. 



2. 리플렉션을 사용하는 이유
 리플렉션은  조합(Composition)과 함께 사용되어 다형성을 구현하는 강력한 도구이다. 조합을 사용하여 교체할 수 있는 
위임 클래스를 리플렉션을 통해 동적/정적으로 생성하고 교체하는 방식으로 사용된다.  프레임워크에서 유연성이 있는 동작을
위해 자주 사용되는 방식이기도 하다.  


3. 리플렉션을 통해 얻을 수 있는 정보 
리플렉션을 통해 얻을 수 있는 정보에 대해서 알아보자. 
 
ClassName
Class Modifiers (public, private, synchronized 등)
Package Info
Superclass
Implemented Interfaces
Constructors
Methods
Fields
Annotations

이외에도 더 많은 클래스 정보를 얻을 수 있다. java.lang.Class 클래스에 대한 JavaDoc 문서를 참고하자. 



3.1 Class Object
 클래스 정보를 얻기 위해 가장 먼저 해야할 일은 정보를 담고 있는 java.lang.Class 객체를  획득하는 것이다.
프리미티 타입과 배열 타입을 포함하여 자바의 모든 타입들은 연관된 Class 객체를 가지고 있으며,  컴파일 타임에  
클래스의 이름을 알수 있다면,  다음과 같이  Class 객체를 얻을 수 있다.
 Class myObjectClass = MyObject.class
 컴파일 타임에 이름을 알수 없다면, 런타임에 문자열로 된 이름으로 부터 클래스 객체를 아래와 같이 얻을 수 있다. 
String className =  ... // 클래스 풀네임 
Class myObjectClass = Class.forName(className); 
이때 문자열로 된 클래스 이름은 패키지 경로까지 포함한 풀네임이여야 하며, 해당 패키지에 클래스가 존재하지 않으면
Class.forName 메소드는 ClassNotFoundException 예외를 던지게 된다.


3.1 Class Name
Class 객체로부터 2가지 버전의 클래스 이름을 얻을 수 있다.  getName() 메소드를 사용하면 패키지까지 포함한 풀네임을 얻을 수
있고, getSimpleName() 을 사용하여 패키지가 포함되지 않은 클래스 이름을 얻을 수 있다. 
// 클래스 풀네임 
Class aClass = ... // 이전에 얻은 클래스 객체 
String className = aClass.getName();

// 클래스 심플 네임 
Class  aClass = ... // 이전에 얻은 클래스 객체
String simpleClassName = aClass.getSimpleName();


3.2 Modifier
Class 객체로부터 변경자에 접근할 수 있다.  클래스 변경자는 public, private, static 과 같은 키워드를 의미한다. 
클래스에 대한 플래그 비트가 설정된  int 값을 얻을 수 있으며  java.lang.reflect.Modifier 클래스에 있는 메소드를
통해 해당 플래그가 켜져있는지 확인할 수 있다. 
// 변경자 얻기 
Class  aClass = ... // 이전에 얻은 클래스 객체
int modifiers = aClass.getModifiers();
 
// 변경자 플래그 확인 메소드들
 Modifier.isAbstract(int modifiers)
 Modifier.isFinal(int modifiers)
 Modifier.isInterface(int modifiers)
 Modifier.isNative(int modifiers)
 Modifier.isPrivate(int modifiers)
 Modifier.isProtected(int modifiers)
 Modifier.isPublic(int modifiers)
 Modifier.isStatic(int modifiers)
 Modifier.isStrict(int modifiers)
 Modifier.isSynchronized(int modifiers)
 Modifier.isTransient(int modifiers)
 Modifier.isVolatile(int modifiers)
 
 
3.3 Package Info
다음과 같이 Class 객체로부터 패키지에 대한 정보를 얻는다. 
// 패키지 정보 얻기
Class  aClass = ... // 이전에 얻은 클래스 객체
Package package = aClass.getPackage();

Package 객체로부터 패지지 이름과 같은 정보에 접근할 수 있다. 또한 패키지가 위치한  classpath에 있는jar 파일의
Manifest 파일에서도 이 패키지에 대한 특정한 정보를 얻을 수 있다.  
(예를 들면 Manifest 파일에 지정된  패지키 버전 번호 같은...)


3.4 Superclass
아래와 같이 수퍼클래스의 class 객체를 얻을 수 있다. 
// 수퍼 클래스의 class 객체 얻기 
Class superclass = aClass.getSuperclass();


3.5 Implemented Interfaces
클래스 객체에 의해 구현된 인터페이스의 목록을 얻어보자. 
// 구현한 인터페이스 목록 얻기 
Class  aClass = ... // 이전에 얻은 클래스 객체
Class[] interfaces = aClass.getInterfaces();

수퍼클래스가 구현한 인터페이스지만, 자식클래스가 특별히 해당 인터페이스를 구현한다고 명시하지 않으면,
해당 인터페이스는 목록에 포함되지 않는 것에 주의하자. 구현하는 완전한 인터페이스의 목록을 얻기 위해서는
자신의 수퍼클래스의 구현 인터페이스 목록을 재귀적으로 확인해야 한다.


3.6 Constructors
다음과 같이 클래스의 생성자 목록에 접근한다.
// 클래스 생성자 목록 얻기 
Constructor[] constructors = aClass.getConstructors();



3.7 Methods 
다음과 같이 클래스의 메소드들에 접근한다. 
// 메소드 목록 얻기 
Method[] methods = aClass.getMethods();



3.8 Fields
다음과 같이 클래스의 멤버 변수들에 접근한다. 
// 필드 목록 얻기 
 Field[] fields = aClass.getFields();



3.9 Annotations
다음과 같이 클래스의 어노테이션에 접근한다. 
// 어노테이션 목록 얻기
Annotation[] annotations = aClass.getAnnotations();
 
※ 리플렉션을 사용하여 Annotation을 처리하는 것은 아래 포스트를 참고!!
Java-어노테이션(Annotation)
Java-어노테이션 사용하기




4. 리플렉션 사용 예
게시물 정보를 갖는 Board 클래스에 대한 정보를 리플렉션을 사용하여 출력하는 예를 보자.  
Board 클래스에 대한 정의는 아래와 같다.
package com.tistory.hiddenviewer.reflection;

import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.ArrayList;

public class Board implements ActionListener{

	public final static String boardName = "MyBoard"; 
	public ArrayList boardList;
	
	public int seq;
	protected String title;
	private String contents;
	
	public Board() {
		this(10);
	}
	
	public Board(int count) {
		this.boardList = new ArrayList(count);
	}
	
	
	public int getSeq() {
		return seq;
	}

	public void setSeq(int seq) {
		this.seq = seq;
	}

	public String getTitle() {
		return title;
	}

	public void setTitle(String title) {
		this.title = title;
	}

	public String getContents() {
		return contents;
	}

	public void setContents(String contents) {
		this.contents = contents;
	}

	@Override
	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

}



Board 클래스에 대한 정보를 리플렉션을 사용하여 출력하였다.  

package com.tistory.hiddenviewer.reflection.executor;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class BoardReflectionExecutor {


	public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
		
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		
		System.out.print("생성할 클래스 이름을 입력하세요(패키지 포함): ");
		String className = br.readLine();
		
		Class cls = Class.forName(className);
		
		// 클래스 이름얻기 
		String classFullName = cls.getName();
		String classSimpleName = cls.getSimpleName();
		
		System.out.println("class full name: " + classFullName);
		System.out.println("class simple name: " + classSimpleName);
		
		// 변경자 얻기 
		int modifiers = cls.getModifiers();
		
		if (Modifier.isPublic(modifiers)) {
			System.out.println("class is public class");
		} 
		if (Modifier.isFinal(modifiers)) {
			System.out.println("class is final class");
		}

		// 패키지 얻기 
		Package pkg = cls.getPackage();
		System.out.println("package name: " + pkg.getName());
		
		
		// 수퍼클래스 얻기 
		Class superCls = cls.getSuperclass();
		System.out.println("super class name :" + superCls.getName());
		
		
		// 구현 인터페이스 목록 얻기 
		Class[] interfaces = cls.getInterfaces();
		for (Class cs : interfaces) {
			System.out.println("this class implements " + cs.getName() + " interface");
		}
		
		// 생성자 목록 얻기 
		Constructor[] conturctors = cls.getConstructors();
		for (Constructor constructor : conturctors) {
			System.out.println("Constructor: " + constructor.getName());
		}
		
		// 메서드 목록 얻기 
		Method[] methods = cls.getMethods();
		for (Method method : methods) {
			System.out.println(method.getReturnType() + " " + method.getName() + "(...)");
		}
		
		
		// 프로퍼티 목록 얻기 
		Field[] fields = cls.getFields();
		for (Field field : fields) {
			System.out.println(field.getType() + " " + field.getName());
		}
		
	
		// 어노테이션 얻기 
		Annotation[] annotations = cls.getAnnotations();
		for (Annotation annotation : annotations) {
			System.out.println(annotation.toString());
		}
		
	}

}



출력결과
 


출력 결과를 보면 알겠지만 private,  protected  변경자를 갖는 필드들은 출력되지 않고 public 필드들만 출력이 되었다. 
다음 포스팅에서는  리플렉션을 사용하여 실세로  해당 타입의 객체를 생성 /  private 필드에 접근 / 메소드를 호출 하는 방법에
대해 알아보자.  

라인 입출력 함수

언어로그/C/C++ 2011. 3. 27. 21:07



라인단위로 입출력을 다루는 함수들에 대해서 알아보자.  널문자를 삽입해주는지 여부와 버퍼에서 개행문자를
제거하는지 여부에 주목하여 보자. 


scanf(const char *TEMPLATE, ...)
scanf 함수를 사용하여, 한 라인의 문자열을 읽을 수 있지만, 개행문자를 표준입력버퍼에 남겨놓는다.  
연이은 읽기 동작에 오동작을 초래할 수 있기때문에, 입력버퍼에서 개행문자를 제거하는 것을 잊지 말자!



char* fgets(char *S, int COUNT, FILE *STREAM)
지정한 입력버퍼에서 최대 COUNT-1 개의 문자를 읽되, 엔터를 칠때까지  배열  S에 저장하는 함수이다. 
배열의 공간이 충분하다면, 개행문자와 함께 널문자를 삽입한다. (엔터에 의해 종료) 
하지만 공간이 충분하지 않다면,  COUNT-1개의 문자와 널문자를 삽입하고 종료한다. (사이즈 제약의 의해 종료)



int fputs(const char *S, FILE *STREAM)
버퍼 S의 내용을 지정한 출력버퍼에 출력하는 함수로, 널문자를 개행문자로 변환하지 않는다.  




fgets와 fputs 보다는 덜 사용되지만 라인단위로 입출력을 할 수 있는 다음과 같은 함수가 있다. 
char* gets(char *S)
표준 입력버퍼에서 개행문자를 만날 때까지 읽는 함수로,  개행문자는 S에 저장하지 않지만, 입력퍼버에서는 제거한다




int puts(const char *S)
S 문자열을 표준출력버퍼에 출력하는 함수로 널문자를 만나면 개행문자로 변환하여 출력한다. 

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배열의 이해

언어로그/C/C++ 2011. 3. 27. 20:53



1. 배열이란?
프로그램이 필요한 이유 중의 하나는 많은 양의 데이터를 처리하기 위해서이다.  
그중에서도 동일한 형태를 갖는 다수의 데이터를 다루기 위해 배열을 사용할 수 있다.  배열은 연속적인 메모리 공간에
할당된 동일한 데이터 타입을 갖는 변수들의 묶음이다.  

int array[3];

위와 같은 선언은 4바이트의 메모리가 연속적으로 3개가 할당되어 총 12바이트의 메모리가 생성된다. 
이 때 array 라는 배열의 식별자에는 할당된 메모리의 시작주소가 할당된다.  즉 포인터 상수이다. 
이렇게 할당된 메모리 공간에 배열의 식별자를 사용하여 접근할 수 있다. 


배열의 첨자를 사용하여 접근하는 방법
scanf("%d %d %d \n", &array[0], &array[1], &array[2] );


배열 식별자(포인터 상수)를 사용하여 접근하는 방법
scanf("%d %d %d \n", array,  array + 1, array + 2 );



2. 배열의 초기화
배열 또한 일반적인 변수와 동일한 초기화 규칙을 따른다. 지역변수로 선언된 배열은 기본으로 쓰레기값으로 초기화되며, 
전역변수로 선언된 경우는 0으로 초기화 된다.  배열의 선언과 초기화를 다음과 같이 할 수 있다. 

int array[3] = { 10 , 20, 30 };   // 명시적으로 요소의 개수와 각 초기값을 설정   
int array[] = { 10, 20 , 30 };     // 초기값의 수에 따라 요소의 수가 결정됨      
int array[3] = { 10 };           // 첫요소만 10으로, 나머지는 0 으로 초기화됨       
int array[3] = { 0 };           // 모든 요소를 0으로 초기화    

특히 마지막 문장은 다수의 요소를 갖는 배열을 초기화 할 때 유용한 구문이다. 
int array[100] = { 0 };

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기억부류(Storage Class) / 변수

언어로그/C/C++ 2011. 3. 27. 20:40





데이터, 스택, 힙 영역
추상적인 분류이지만 프로그램을 위한 메모리 공간은 크게 데이터영역,  스택(Stack)영역,  힙(Heap)영역으로 나뉜다.
데이터 영역에는 전역(Global)변수와 정적(Static) 변수에게 할당되는 메모리 공간으로 프로그램 시작부터 끝나는 시점까지
존재하는 메모리 영역이다. 스택영역은 블럭 또는 함수 Scope 에 할당되는 메모리 공간이며,  제어흐름이 활성화 되었을 때
생성된다. 힙 영역은 프로그램이 유동적으로 사용할 수 있는 메모리 공간으로, 프로그래머가 해당 메모리를 필요한 만큼
사용하고 난 뒤 메모리를 해제해야 한다. 



레지스터 변수,  정적변수
변수의 타입 앞에 register 라는 키워드를 사용하여, 레지스터 변수를 선언할 수 있다.  레지스터 변수는 CPU의 메모리가 아닌
레지스터에 데이터를 저장하여,  데이터 접근 속도를 향상시킨다.  하지만  register 키워드를 사용했다고 무조건 레지스터에
데이터를 저장하는 것은 아닌다. 일반적으로 CPU에 존재하는 30여 가지의 레지스터 중 1~2 개의 레지스터가 남는데, 이 
레지스터들이 사용되고 있지 않을 경우에 사용되며, 그렇지 않을  경우 메모리에 할당된다. 

register int  i,  j;   // 레지스터에  i, j 생성을 요청.     

 
정적(Static) 변수는 전역변수와 같이 메모리의 데이터 영역에  생성이 된다.  지역 정적변수는 함수가 종료된 후에도 
그 값을 사용하고 싶을 경우에 쓰인다.  함수 내부에 선언된 지역정적 변수는 함수 호출시점에 최초로 생성이 되며, 
이후 메모리 데이터 영역에 프로그램 종료시점까지 유지가 된다.

void func()
{
    static int i = 0;    // 연이은 호출에도 처음 생성된 i가 사용됨.
    i++;
}
   

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언어로그/C/C++ 2011. 3. 27. 20:15




1. 지역변수(local variable)
지역변수는 변수가 선언된 블럭(Scope) 내부에서만 유효한 변수이다. 지역변수는 제어흐름이 해당 블럭에
 진입되는 시점에 생성되고 , 블럭을 빠져나가는 순간 소멸되는데 흔히 자동변수라 하여 auto라는 키워드가 붙지만, 
디폴트로 생략할 수 있다. 또한 동일한 범위(Scope)  내 있는 코드에서만 접근할 수 있으며 생성 시, 의미없는 값이
들어가 있기 때문에 사용전에 반드시 초기화를 해야한다. 




2. 전역변수(global variable)
전역변수는 프로그램 실행타입 내내 유효한 변수이다. main함수가 호출되기 전에 생성되어, 프로그램 종료시 메모리가
회수된다.  프로그램 어떤 영역에서도 접근할 수 있는 특징이 있으며,  생성시 자동으로 0으로 초기화가 이루어진다.




3. 지역변수와 전역변수는 어떻게 사용해야하나?
전역변수는 어떤영역에서도 데이터에 접근할 수 있기 때문에 데이터 공유에 유용하다.  하지만 프로그램 실행타임
동안 계속 사용되기 때문에 과하게 사용하면 메모리에 낭비를 가져온다. 또한 전역변수에 대한 변경은 그 변수를
사용하는 모든 함수에 파급효과를 미쳐서 강한 결합(tight coupling)의 겨로가를 가져온다. 그렇기 때문에  프로그램을
용이하게 하는 범위에서 최소한으로 사용하고, 그 외의 경우는 지역변수를 사용하는 것이 좋다. 

 

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함수의 이해

언어로그/C/C++ 2011. 3. 27. 20:10




함수가 필요한 이유?
중복된 작업을 함수로 분리하면,  한번 작성으로 여러번 사용할 수 있어서 효율적인 프로그램이 된다.
또한 큰 문제를 작은 문제들로 나누어 이해하기 쉬워지며, 수정사항이 발생하면 함수 부분만 수정하면
되기 때문에 유지보수도 용이해진다. 


 
함수의 원형(프로토타입)과 정의
C언어에서 함수는 원형(프로토타입)과 정의로  분리된다.  함수의 원형(프로토타입)은 보통 헤더파일이나
메인함수 이전에 선언이 되며,  컴파일러에게 이러 이러한 함수를 아래에 정의했으니까 메인함수 또는 특정함수에서 
이 함수를 사용해도 됨을 알려주는 것이다. 
함수의 정의는 실제적으로 함수가 하는 일을 기술하는 부분이다.  C언어에서는 함수의 시그니처로 함수의 이름만을
사용하기 때문에, 파라미터의 타입과 반환값의 타입이 달라도 동일한 이름의 함수를 사용 할 수  없다.


#include <stdio.h>
 
void swap(int , int);// 함수원형(프로토타입)   

int main() {
...
return 0;
}

void swap(int a, int b) {   // 함수의 정의         
...
}





Call By Value vs Call By Reference
함수 호출시 파라미터를 넘기는 방식에 따라  Call By Value 또는 Call By Reference 라고 구분한다.
함수 호출시 변수들의 데이터(값)가 복사되는데, 함수 내에서 이 복사된 변수에  대한 조작은 원본 변수에
에  아무런 영향을 미치지 못하는데 이러한 호출방식을 Call By Value라고 부른다.   
파라미터로 변수의 주소를 넘기면, 피호출자 쪽에서는 이 주소를 조작하여 원본 변수의 데이터를 변경 할
수 있다. 이러한 호출방식을 Call By Pointer 또는 Call By Reference 라고 부른다.

 
Call By Value
#include <stdio.h>

main() {
    int a = 1, b = 5;
    swap(a, b);// 변수의 값을 전달함 
}

void swap(int a, int b)  {// main함수의 a, b는 변경되지 않음    
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp      
}


Call By Reference 
#include <stdio.h>

main()  {
    int a = 1, b = 5;
    swap(&a, &b);// 변수의 주소를 전달함    
}
 
void swap(int *a, int *b)  { // main함수의 a, b가 변경됨    
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

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예외처리 (Exception Handling)

언어로그/Java 2011. 3. 24. 00:37



예외처리는 객체지향 프로그래밍을 지원하는 언어에서 에러를 처리하기 위한 메커니즘이다. 전통적인 절차지향
언어에서는 함수의 반환값을 통해 에러 유무를 판단하였다. 매번 반환값을 검사하는 작업은 상당히 번거롭고, 
그 반환값의 의미 또한 프로그래머가 인지하기 어려운 형태여서 에러처리가 불편하였다. 반면 예외처리 방식은
예외가 발생하면 그에 대한 정보를  얻을 수 있고, 제어 흐름 또한 쉽게 이동시킬 수 있는 방식이다.  
하지만 아무리 언어차원에서 좋은 메커니즘을 제공하더라도 언제, 어떻게 사용해야하는지 모른다면 무용지물이다.
C++와 Java 언어를 처음 접했을 때에도 언제, 어디서 예외를 던지고 잡아야 하는지가 난제였다.  예외처리에 대해서
좀더 자세히 알아보자. 


자바의 철학은 "잘못 만든 코드는 실행되지 않아야 한다" 는 것이다. 그래서 에러를 잡는 가장 이상적인 시기는 컴파일
시기이다. 하지만 모든 에러를 컴파일 시에 검출할 수 는 없으며,  실제론 실행시점에 어떠한 절차를 거치면서 심각한 문제들이
더 발생하게 된다.  발생한 에러는,  프로그램이 수행하는 절차와 연관되어 그 에러를 올바르게 처리하는 방법을 아는 수신자가
처리해야한다.  그렇다. 처리하는 방법을 아는 수신자가 처리하게 해야하는 것이 정답이다. 이 개념을 설명하기에 앞서 
자바에서 지원하는 예외(Exception) 클래스에 대해서 알아보자. 
 
 
1. 예외란 무엇인가?
예외란 프로그램 절차상에서 정상 흐름을 벗어난 이벤트이다. 
 


2.  자바의 예외처리 장점
비지니스 로직과 예외처리 코드를 분리해주는 장점이 있다.  try {} 블럭 안에서 비지니스 로직을 처리하며, 
그에 대한 예외처리는 catch {} 라는  별도의 블럭에서 수행도히기 때문에 로직과 예외처리 영역이 명확히
분리가 된다.  또한 예외처리 영역에서는 예외클래스의 이름을 바탕으로 예외의 종류, 발생위치와 관련된 정보를
확인할 수 있다.  (예외이름이 발생한 문제를 나타내도록 알아보기 쉽게 지어야 하는 이유이다.)                                    
 

3. 예외관련 클래스 상속도 
다음은 예외 관련 클래스 상속도이다.  모든 예외클랫들은 Throwable 인터페이스를 구현한다.  발생시 로직에 따라 적절히
처리 될 수 있는 문제들을 Exception 이라 하며,  심각한 문제들로 시스템을 중단해야할 문제들을 Error 라고 한다. 
일반적으로 Checked  Exception을 상속하는 커스텀 예외 클래스를 생성하여 사용한다. 


 
 

 
4. 예외처리를 위한 전략
발생한 예외는 상위계층으로 throw 하거나 또는  try~catch 구문을 사용하여 직접 처리할 수 있다.  throw 할지, 직접처리 할지에 
대한 결정은 처리 절차에 의존한다.  
 
 throw 할 예외와 직접 try~catch 여부를 어떻게 결정할 것인가?
  
- 예외로 무엇을 할지 알 때까지는 그것을 catch 하지 말아라
   - 예외 발생시 어떻게 해야하는지 알고있는 절차를 다루는 클래스에게 까지 예외를 throw 하자.

다음 일반적인 프로그래밍 패턴 중에 언제  throw 와 try~catch 할지에 대한 사항이다. 
 데이터 추출     -  throw 한다. 
 유효성 검사     -  throw 한다. 
 처 리                 -  try ~ catch 
 결과출력         -  try ~ catch
 
 1, 2 번 같은 경우 데이터를 제공하는 곳에서 예외를 처리 할 책임이 있다. 상위로 예외를 던진다(throw)
3. 4  번의 경우, 상위에서 제공하는 데이터에서 이상이 없고, 내가 처리하는 동안 발생한 예외므로 내가 처리할 책임이 있다. 예외를 try ~ catch 한다
 
 
예외를 위한 계획적인 전략 사용하기!
코딩하다 즉흥적으로 삽인하는 예외처리 코드가 아닌,  처음 절차에서부터 계획된 예외처리 전략을 사용해야 한다
예외처리 전략을 위한 과정은 다음과 같다
예외클래스를 정의하고,  언제, 어디서  throw 되고, try~catch 되야하는지 결정한다
비지니스 로직에 전념하고, 예외처리가 필요한 곳에는 주석으로 예외처리 표시를 한다.
예외처리가 필요한(주석을 단 부분)에 실제 처리코드를 삽입한다.
       
 
 
5. checked Exception 과 unchecked Exception

5.1 checked Exception 
컴파일 타임 예외로, 비지니스 데이터에 위해한 예외로 시스템 서비스에 부자연스러움을 가져오는 예외이다. 
소스에 예외처리를 하지  않으면, 컴파일러 에러가 발생한다. 
ex) IOException,  NumberFormatException
 
5.2 unchecked Exception
런타임 예외로, 비지니스 데이터에 위해하지 않지만, 시스템에 영향을 미칠 수 있는 예외이다. 
unchecked Exception 은 try ~ catch 블럭이 없어도, 컴파일 에러가 발생하지 않는다.  주로  비지니스 로직상이 아닌 
프로로램 자체상의 에러로,  프로그램 작성을 잘 못했을 때 발생한다. 
 ex) ClassCastException, IndexOutOfBoundsException, IllegalStateException
 

다음은  checked 예외인 Exception 을 상속하여, 다양한 생성자를 갖도록 오버로딩하여 사용하는 예이다. 
 
 
 
  다음은 unchecked 예외인 RuntimeExcepting 을 상속하여,  다양한 생성자 오버로딩를 하여 사용하는 예이다. 




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원 위에 나열된 수 제거하기

알고리즘.데이터구조 2011. 3. 23. 16:08





1부터 n까지의 수를 원 위에 차례로 나열하고 k 번째 수를 지워간다.  k보다 적을 때까지 반복한다

입력: n, k (n > k > 0)

출력: 최종 남은 숫자들(지워진 순서로 출력, 역순으로 출력) / 지워진 숫자들

조건: 함수는 재귀적인 기법 이용  / n보다 적은 배열 하나만 이용



1. 반복루프를 사용한 방법
(1) n크기의 배열을 사용. 어떤 수 n은 (n-1)배열요소에 위치한다
(2) K번째 배열요소에는 지워진 순서가 기록되고, 남아있는 수의 배열요소에는 0값을 저장하고 있다.
(3) 함수 종료 후, 기록된 순서를 통해 지워진 순서, 역순 출력을 할수 있고,
      배열요소가 0인 것을 찾아 남아있는 수들을 출력 할 수 있다.







2. 재귀함수를 사용한 방법
(1) 단순히 위의 반복버전을 재귀함수로 변경한 버전







3. 최고 n - (n/k) 크기의 배열을 사용하는 재귀함수
(1) 첫번째, 두번째 재귀호출은 배열을 한번 순회하기 위해 루프문을 구현한 것이고,
(2) 세번째 재귀호출은 한번의 순회의 남아있는 수들로 재구성한 새 배열을 가지고, (1)과정을 재적용한다.
(3) 알고리즘이 종료하면 전역변소 $e에는 남아있는 수의 개수를 저장하고 있으면 array의 0~($e-1) 요소에 그 값이 위치한다




3번에 대한 그림 설명




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합병정렬(Merge Sort)

알고리즘.데이터구조 2011. 3. 23. 15:50



 n개의 아이템으로 구성된 리스트를 크기가 거의 n/3 인 3개의 부분리스트로 분할하고
각 부분리스트를 재귀적으로 정렬한 후, 그 3개의 정렬된 부분리스트를 합병하는 정렬 알고리즘을 작성하라 (n>=100)

 => 합병정렬(merge sort) 알고리즘을 작성하되, 3분할 방식을 사용하라~~는 말


먼저 2분할을 사용하는 합병정렬 소스는 다음과 같다








3분할을 사용하는 MergeSort (Ruby 버전)
# 배열리스트를 n/3으로 분할 후 정렬 / 병합
def merge_sort(low, high)
	if (high-low >= 2)
		mid1 = (high-low) /3 + low
		mid2 = ((high-low)*2)/3 + low
		
		merge_sort(low, mid1)
		merge_sort(mid1+1, mid2)
		merge_sort(mid2+1, high)
		merge(low, mid1, mid2, high)
	else
		if (high-low==1 && $a[low] > $a[high])
			tmp = $a[low]
			$a[low] = $a[high]
			$a[high] = tmp
		end
	end
end

def merge(low, mid1, mid2, high)
	i, h, j, m, k = low, low, mid1+1, mid2+1, 0	

	b = []
	pass = false;
	while ((h<=mid1) and (j<=mid2) and (m<=high))
		if ($a[h] <= $a[j] && $a[h] <= $a[m])
			b[i] = $a[h]
			h = h + 1
			i = i + 1
			next	
		end	
		if ($a[j] <= $a[h] && $a[j] <= $a[m])
			b[i] = $a[j]
			j = j + 1
			i = i + 1
			next	
		end
		if ($a[m] <= $a[h] && $a[m] <= $a[j])
			b[i] = $a[m]
			m = m + 1
			i = i + 1
			next	
		end
	end
	# 루프가 종료하고 남은 요소들을 병합
	if (h > mid1 && !pass)
		pass = true
		while ((j<=mid2) and (m<=high))
			if ($a[j] <= $a[m])
				b[i] = $a[j]
				j = j + 1
			else
				b[i] = $a[m]
				m = m + 1
			end
			i = i + 1
		end
		if (j > mid2)
			for k in m..high
				b[i] = $a[k]
				i = i + 1
			end
		else
			for k in j..mid2
				b[i] = $a[k]
				i = i + 1
			end
		end
	end
	if (j > mid2 && !pass)
		pass = true
		while ((h<=mid1) and (m<=high))
			if ($a[h] <= $a[m])
				b[i] = $a[h]
				h = h + 1
			else
				b[i] = $a[m]
				m = m + 1
			end
			i = i + 1
		end
		if h > mid1
			for k in m..high
				b[i] = $a[k]
				i = i + 1
			end
		else
			for k in h..mid1
				b[i] = $a[k]
				i = i + 1
			end
		end
	end
	if (m > high && !pass)
		while ((h<=mid1) and (j<=mid2))
			if ($a[h] <= $a[j])
				b[i] = $a[h]
				h = h + 1
			else
				b[i] = $a[j]
				j = j + 1
			end
			i = i + 1
		end
		if (h > mid1)
			for k in j..mid2
				b[i] = $a[k]
				i = i + 1
			end
		else
			for k in h..mid1
				b[i] = $a[k]
				i = i + 1
			end
		end
	end
    # 원배열에 정련된 임시배열값을 복사	
	for k in low..high
		$a[k] = b[k]
	end
end

#$a = [1,5,4,3,2,6,9,7,8]
$a = Array.new(100)
$a.each_index { |i| $a[i] = rand(100)+1 }

$a.each { |x| print x, " " }
merge_sort(0,99) 

print "결과\n"
$a.each { |x| print x, " " }









3분할을 사용하는 MergeSort (C++ 버전)
#include <iostream>

using namespace std;

void mergeSort(int * a, int low, int high);
void merge(int * a, int low, int mid1, int mid2, int high);
void print(int * arr, int size);
int * minThree(int * a, int *i, int *j, int *k);
int * minTwo(int * a, int *i, int *j);


int main()
{
	int size = 100;
	int * arr = new int[size];

	srand(time(NULL));
	// 초기화- 0~99까지 수를 랜덤으로 복사
	for (int i=0; i < size; i++)
		arr[i] = rand() % size;

	// 정렬 전 
	print(arr, size);

	mergeSort(arr, 0, size-1);
	// 정렬 후 
	print(arr,size);

	return 0;
}


void mergeSort(int * a, int low, int high)
{
	int mid1, mid2;

	if (high-low >= 2)
	{
		mid1 = (high-low)/3 + low;
		mid2 = ((high-low)*2)/3 + low;

		mergeSort(a, low, mid1);
		mergeSort(a, mid1+1, mid2);
		mergeSort(a, mid2+1, high);
		merge(a, low, mid1, mid2, high);
	}
	else
	{	
		if (high-low==1 && a[low] > a[high])
		{
			int tmp = a[low];
			a[low] = a[high];
			a[high] = tmp;
		}
	}
}


void merge(int * a, int low, int mid1, int mid2, int high)
{
	int * b = new int[high-low+1];
	bool pass = false;  // 조건을 만족할 경우 나머지 if문을 통과하기 위한 변수
	int i, h, j, m;
	
	i = 0;
	h = low;
	j = mid1 + 1; 
	m = mid2 + 1;

	// 세분할 배열중 하나를 다 복사할때까지 루프를 돈다
	for (; h<=mid1 && j<=mid2 && m<=high; i++)
	{
		int * p = minThree(a, &h, &j, &m);
		b[i] = a[*p];
		*p = *p + 1;
	}

	if (h > mid1)
	{
		pass = true;
		// 나머지 두 분할 배열중 하나를 다 복사할때까지 루프를 돈다
		for (; j<=mid2 && m<=high; i++)
		{
			int * p = minTwo(a, &j, &m);
			b[i] = a[*p];
			*p = *p + 1;
		}
		// 나머지 하나의 분할배열을 복사한다
		if (j > mid2)
			for (; m<=high; i++, m++)
				b[i] = a[m];
		else
			for (; j<=mid2; i++, j++)
				b[i] = a[j];
	}

	if (j > mid2 && !pass)
	{
		pass = true;
		for (; h<=mid1 && m<=high; i++)
		{
			int * p = minTwo(a, &h, &m);
			b[i] = a[*p];
			*p = *p + 1;
		}

		if (h > mid1)
			for (; m<=high; i++, m++)
				b[i] = a[m];
		else
			for (; h<=mid1; i++, h++)
				b[i] = a[h];
	}

	if (m > high && !pass)
	{
		for (; h<=mid1 && j<=mid2; i++)
		{
			int * p = minTwo(a, &h, &j);
			b[i] = a[*p];
			*p = *p + 1;
		}

		if (j > mid2)
			for (; h<=mid1; i++, h++)
				b[i] = a[h];
		else
			for (; j<=mid2; i++, j++)
				b[i] = a[j];
	}

	// 정렬된 임시배열을 원본배열에 복사한다
	for (int k=low; k <= high; k++)
		a[k] = b[k-low];
	
}

// 배열의 내용 출력
void print(int * a, int size)
{
	for (int i=0; i < size; i++)
		cout << a[i] << " " ;	
	cout << endl;

}


// 세 분할배열에 숫자 중 가장 작은수의 인덱스를 반환
int * minThree(int * a, int *i, int *j, int *k)
{
	if (a[*i]<=a[*j] && a[*i]<=a[*k])
		return i;
	if (a[*j]<=a[*i] && a[*j]<=a[*k])
		return j;
	if (a[*k]<=a[*i] && a[*k]<=a[*j])
		return k;
}

// 두 분할배열에 숫자 중 가장 작은수의 인덱스를 반환
int * minTwo(int * a, int * i, int * j)
{
	if (a[*i]<=a[*j])
		return i;
	else
		return j;
}	






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다중인자를 갖는 PerformSelector 메시지

Objective-C 2011. 3. 23. 15:31




이번 포스팅에서는 다중 파라미터를 갖는 Selector를 인자로 받아  별도의 쓰레드에서 처리를 해주는 비동기 메서드
구현에 대해서 알아볼 것이다.

아이폰 앱 프로젝트 진행 중 Delegate 패턴을 구현하면서  PerformSelector 류의 메서드를 사용 할 필요가 생겼다.
Cocoa Touch 프레임웍에서는 최대 2개까지의 인자를 받는 메서드(performSelector:withObject:withObject:) 만을 제공하고,
더 많은 파라미터를 전달해야 할 경우, 클래스 또는 Dictionary를 사용하여 전달해야 했다.  매번마다 파라미터를  담기위해 Dictionary를 생성하고, 데이터를 꺼내쓰는 것은 상당히 번거로운 작업이었다.
외국 블로그에서 우연히 이 문제를 깔끔하게 해결해주는 코드를 발견했다.  C언어의 가변인자 리스트와 Objective-C 의 
NSInvocation 메커니즘을 사용하는 방법이었다.  이 포스팅에서는 가변인자 리스트와 NSInvocation 메커니즘에 대해서는
설명하지 않겠다. 추후 Objective-C 런타임 메커니즘을 알아보면서 NSInvocation에 대해서 자세히 알아볼 것이다.


다음은 가변인자 리스트와 NSInvocation을 사용하여 다중 파라미터를 갖는 Selector를 호출하는 예제코드이다. 

- (void)performSelector:(SEL)aSelector withContext:(void*)context,... {
	if (context) {
		NSMethodSignature *signature = [self methodSignatureForSelector:aSelector];
		NSInvocation *invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
		[invocation retainArguments];
		
		NSUInteger argumentCount = [signature numberOfArguments] - 2;
		
		[invocation setTarget:self];			// index 0
		[invocation setSelector:aSelector];	    // index 1
		
		va_list arguments;
		
		va_start(arguments, context);
		
		// 인자의 개수는 +2가 된 상태 
		NSUInteger i, count = argumentCount;
		void *currentValue = context;
		
		for (i = 0; i < count; i++) {
			[invocation setArgument:¤tValue atIndex:(i + 2)];
			currentValue = va_arg(arguments, void*); // 다음 인자 읽기 
		}
		
		va_end(arguments);
		
		NSThread *customWorkerThread = [NSThread currentThread];
		
		[invocation performSelector:@selector(invoke) onThread:customWorkerThread withObject:nil waitUntilDone:NO];
		
	} else {
		[self performSelectorInBackground:aSelector withObject:nil];
        
	}
}


위 메서드를 사용하여 아래와 같이 세 개의 인자를 갖는  printArgument:andOther:andAnother: 메시지를 호출하면...

// 호출할 메서드 
- (void)printArgument:(NSString*)arg1 andOther:(NSString*)arg2 andAnother:(NSString*)arg3 {
	NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);  
	NSLog(@"arg1: %@", arg1);
	NSLog(@"arg2: %@", arg2);
	NSLog(@"arg3: %@", arg3);
}

// 요렇게 호출할 수 있다. 깔끔하지 않는가? 
[self performSelector:@selector(printArgument:andOther:andAnother:) withContext:@"t1", @"t2", @"t3", nil];

위 메소드를 카테고리로 정의해놓으면 아주 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

[소스 출처]


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