[java] System/Data/Calendar/Random/Array 클래스

Backend/Java

[java] System/Data/Calendar/Random/Array 클래스

해로몬 2024. 10. 22. 17:35

[복습]

jar : 압축
- 패키지
  - 클래스
내장 라이브러리
- Oracle
  - java.lang 패키지
    - import(x)
    - Object
      - toString()
      - equal()
      - String Buffer/ String/ StringBuilder
      - Math
      - Wrapper
        
        형변환
        
        Integer.parseInt
        
        Double.parserDouble
        
        Auto Boxing / UnBoxing
        
        기본자료형 <->참조 객체화 개념

[오늘 내용 정리]

시간, 날짜 관련 => 달력
- Date / Calendar
문자열
- StringTokenizer => split
- StringJoiner => join
난수
- Random =>Math.random()

is-a(상속)관계와 has-a(구성)관계

[is -a]

객체 간의 관계를 설명 : 상속과 구성을 구분하는 데 사용
재사용성, 구조 설계, 계층 구조를 정의하는 데 매우 중요
특징
- 상속을 이용해 하위 클래스가 상위 클래스의 속성과 행동을 물려받음.
- 하위 클래스는 상위 클래스의 모든 동작과 속성을 재사용하거나 오버라이딩 함.
- 하위 클래스 상위 클래스의 특수한 유형

class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("This animal is eating.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("The dog is barking.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.eat();  // 상위 클래스인 Animal의 메서드 사용
        dog.bark(); // Dog 클래스의 메서드 사용
    }
}
//비유 a는 b의 일종이다 -> a is a b

[has-a]

한 클래스가 다른 클래스의 객체를 포함하는 관계의미
한 객체가 다른 객체를 소유하거나 구성 요소로 포함
특징
- 클래스 a가 클래스 b의 인스턴스를 속성으로 가짐.
- 포함된 클래스의 동작을 사용 but 상속관계❌
- 클래스 간의 협력

class Engine {
    void start() {
        System.out.println("Engine started.");
    }
}

class Car {
    private Engine engine;  // Car 클래스가 Engine 객체를 가짐 (has-a 관계)

    Car() {
        engine = new Engine();  // Car 생성자에서 Engine 인스턴스 생성
    }

    void drive() {
        engine.start();  // Engine 객체의 메서드를 호출
        System.out.println("Car is driving.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.drive();  // Engine이 포함된 Car가 작동
    }
}
//비유 a는 b를 가지고 있다 -> a has a b

특징	is-a 관계(상속)	has-a관계(구성)
관계의 의미	하위 클래스는 상위 클래스의 일종	한 클래스가 다른 클래스의 구성요소를 포함
구현 방법	상속	구성
목적	상위 클래스의 동작을 상속 -> 재사용 및 확장	기능 분리 및 객체 협력을 통해 동작 구현
클래스 간 결합도	높음	낮음
의존성	하위 클래스는 상위 클래스에 강하게 의존	덜 의존적
주로 사용 되는 예	클래스 계층에서 공통 동작을 상속받아 확장할 때	특정 클래스가 다른 클래스의 기능을 사용할 때
	Dog is a Animal Car is a Vehicle	Car has a Engine Computer has aProcessor

[Java.Lang.System Class]

https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/java.base/java/lang/System.html

1. 입출력 (Input/Output)

1) System.out

System.out은 표준 출력 스트림을 가리킵니다. 주로 콘솔에 출력할 때 사용
가장 자주 사용하는 메서드: System.out.println()

2) System.in

System.in은 표준 입력 스트림을 가리킵니다. 주로 키보드 입력을 처리할 때 사용
입문자들이 자주 사용하는 방식은 Scanner 클래스와 함께 사용하는 것

3) System.err

System.err는 표준 에러 스트림을 가리킵니다. 에러 메시지를 출력할 때 사용
System.out과 같은 방식으로 콘솔에 출력하지만, 에러 처리에 주로 사용

2. 시스템 정보 및 종료

1) System.currentTimeMillis()

이 메서드는 1970년 1월 1일 자정 이후 경과한 밀리초(ms)를 반환
주로 성능 측정이나 시간 관련 작업을 할 때 사용

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();  // 현재 시간 측정
        // 작업 실행
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Execution time: " + (endTime - startTime) + "ms");
    }
}

2) System.exit(int status)

이 메서드는 프로그램을 종료합니다. status 값에 따라 종료 상태를 설정 가능
프로그램이 종료될 때 JVM이 모든 리소스를 해제하고 종료

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Program will exit now.");
        System.exit(0);  // 정상 종료
        System.out.println("This line will never be printed.");  // 출력되지 않음
    }
}

3. 환경 변수 및 시스템 속성

1) System.getenv(String name)

이 메서드는 운영체제의 환경 변수를 반환
예를 들어, PATH, JAVA_HOME 같은 환경 변수 값을 얻을 수 있음.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String path = System.getenv("PATH");
        System.out.println("PATH: " + path);  // 시스템의 PATH 변수 값 출력
    }
}

2) System.getProperty(String key)

시스템의 속성을 반환 (자바 버전, 운영체제 종류, 파일 경로 구분자 등)

ProcessBuilder

ProcessBuilder를 사용하여 자바에서 텍스트 에디터를 실행 (Mac)

import java.io.IOException;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 텍스트 파일 경로를 지정
        String filePath = "/Users/username/Documents/myfile.txt";

        // ProcessBuilder를 통해 TextEdit 실행
        ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("open", "-a", "TextEdit", filePath);

        try {
            // 프로세스 실행
            Process process = processBuilder.start();
            process.waitFor();  // 프로세스가 종료될 때까지 대기
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

[java.util.Data 와 Calendar]

1.Data 클래스 : 날짜와 시간을 표현. (날짜와 시간을 밀리초 단위로 저장)

2. Date 객체 생성 방법

1) 현재 날짜와 시간 생성

import java.util.Date;
//Date 객체를 생성하면 현재 시스템의 날짜와 시간을 반환
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Date currentDate = new Date();  // 현재 날짜와 시간
        System.out.println(currentDate);
    }
}

2) 지정된 시간으로 날짜 객체 생성

        // 생성
        Date date3 = new Date(2024-1900, 10-1, 0);
        // date를 0으로 주게 된다면? 이전 달의 마지막 날이 출력
        System.out.println(date3.toLocaleString());

3. Date 클래스의 주요 메서드

1) getTime()

Date currentDate = new Date();
long timeInMillis = currentDate.getTime();  // 현재 시간의 밀리초
System.out.println(timeInMillis);

3. Date 클래스 사용 시 주의점
Date 클래스는 시간이 지나면서 설계의 문제점과 API의 혼란으로 인해 몇 가지 단점이 있습니다.

월(Month) 값의 혼란: getMonth() 메서드는 0부터 11까지의 값을 반환하여, 0은 1월, 11은 12월을 나타냅니다.
연도 값의 혼란: getYear() 메서드는 1900년을 기준으로 한 연도를 반환합니다. 예를 들어, getYear()가 121을 반환하면 이는 2021년을 의미합니다.
Date 클래스는 불변하지 않음: Date 객체는 변경 가능(mutable)하므로, 동일한 객체를 여러 곳에서 참조할 경우 문제가 발생할 수 있습니다.
부족한 시간대 지원
오래된 설계로 인해 많은 메서드가 Deprecated되었습니다.,

[java.util.Calendar 클래스]

1. Calendar 클래스의 기본 개념

추상 클래스이기 때문에 직접 객체를 생성할 수 없으며, getInstance() 메서드를 사용하여 하위 클래스의 인스턴스를 얻습니다.
날짜와 시간을 필드 단위로 조작할 수 있으며, 연도, 월, 일, 시, 분, 초 등 개별적으로 설정하거나 가져올 수 있습니다.

import java.util.Calendar;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();  // 현재 날짜와 시간 가져오기

        int year = calendar.get(Calendar.YEAR);      // 연도 가져오기
        int month = calendar.get(Calendar.MONTH);    // 월 가져오기 (0부터 시작)
        int day = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH); // 일 가져오기
        int hour = calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); // 시간 가져오기 (24시간 형식)
        int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);  // 분 가져오기

        System.out.println("Year: " + year);
        System.out.println("Month: " + (month + 1));  // 월은 0부터 시작하므로 1을 더해줌
        System.out.println("Day: " + day);
        System.out.println("Hour: " + hour);
        System.out.println("Minute: " + minute);
    }
}

2. Calendar의 상수 필드

Calendar.YEAR: 연도
Calendar.MONTH: 월 (0 ~ 11: 0 = 1월, 11 = 12월)
Calendar.DAY_OF_MONTH: 일
Calendar.HOUR: 12시간 형식의 시간
Calendar.HOUR_OF_DAY: 24시간 형식의 시간
Calendar.MINUTE: 분
Calendar.SECOND: 초
Calendar.MILLISECOND: 밀리초

3. Calendar 클래스의 메서드

1) 날짜/시간 필드 설정
Calendar 객체는 특정 날짜나 시간으로 설정할 수 있습니다. set() 메서드를 사용해 연도, 월, 일 등을 직접 설정합니다.

set(int field, int value): 특정 필드를 설정합니다. 예를 들어, 연도, 월, 일, 시간을 설정할 수 있습니다.
월 설정 시 주의: **Calendar.MONTH**는 0부터 시작하므로, 12월은 Calendar.DECEMBER 또는 11로 설정해야 합니다.

2) 날짜/시간 더하기
날짜나 시간을 더하거나 빼는 기능은 add() 메서드를 통해 제공합니다.

add(int field, int amount)
월말이나 연도 말 등의 경계를 넘는 경우도 자동으로 계산됩니다.

import java.util.Calendar;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();

        // 날짜를 2024년 12월 25일로 설정
        calendar.set(Calendar.YEAR, 2024);
        calendar.set(Calendar.MONTH, Calendar.DECEMBER);  // 11 = 12월
        calendar.set(Calendar.DAY_OF_MONTH, 25);

        System.out.println(calendar.getTime());  // 설정된 날짜 출력
    }
}

import java.util.Calendar;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();

        // 현재 날짜에서 10일 더하기
        calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 10);
        System.out.println("10일 후: " + calendar.getTime());

        // 현재 날짜에서 2개월 빼기
        calendar.add(Calendar.MONTH, -2);
        System.out.println("2개월 전: " + calendar.getTime());
    }
}

3) 날짜 비교
Calendar 객체의 날짜를 비교할 때는 before(), after() 등의 메서드를 사용할 수 있습니다.

before(Calendar when): 해당 날짜가 인자로 전달된 날짜보다 이전인지 확인합니다.
after(Calendar when): 해당 날짜가 인자로 전달된 날짜보다 이후인지 확인합니다.

Calendar calendar1 = Calendar.getInstance();
Calendar calendar2 = Calendar.getInstance();

// 5일 후 날짜 설정
calendar2.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 5);

System.out.println(calendar1.before(calendar2));  // true (현재 날짜는 5일 후보다 이전)
System.out.println(calendar1.after(calendar2));   // false (현재 날짜는 5일 후보다 이후가 아님)

3. Calendar 클래스 사용시 주의할 점

월 값이 0부터 시작하는 등 몇 가지 혼란스러운 부분이 있으며, 시간대 처리가 불편합니다.

[StringTokenizer와 String.split()]

	StringTokenzier	String.split()
도입 시기	자바 1.0	자바 1.4
구분자 처리	개별 문자로 처리	정규 표현식 사용 가능
빈 토큰 처리	무시	빈 토큰을 포함
성능	더 빠름	약간 느림
기능	경량화 된 기본 문자열 분리	정규식을 지원하여 더 많은 기능 제공
대체 여부	권장 ❌	권장

+ StringJoiner : 문자열을 연결

//  StringJoiner를 이용한 문자열 연결
        StringJoiner sj = new StringJoiner(",");
        sj.add("사과").add("수박").add("딸기").add("참외");
        System.out.println(sj.toString());  // 출력: 사과,수박,딸기,참외

[java.util.Random 클래스]

1. Random 클래스 사용법

Random 클래스는 정수, 실수, 불리언 등 다양한 난수를 생성.

난수 생성의 기본은 내부적으로 시드 값에 따라 의사난수를 생성한다는 점입니다. 시드를 지정하지 않으면 현재 시간에 기반한 시드 값이 사용됩니다.

2. Random 클래스 생성자

1) Random()

기본 생성자로, 현재 시간을 바탕으로 시드 값을 자동으로 생성

2) Random(long seed)

사용자가 지정한 시드 값을 사용하여 Random 객체를 생성합.

3. 주요 메서드

1) nextInt()

랜덤한 정수를 생성. 파라미터 없이 호출하면 모든 범위의 정수를 반환, 파라미터를 전달하면 0부터 n-1까지의 범위에서 정수를 반환

2) nextInt(int bound)

0부터 bound - 1 사이의 정수를 생성. bound 값을 지정하면 그 값보다 작은 정수를 생성

3) nextDouble()

0.0 이상 1.0 미만의 실수(double) 값을 생성

4) nextBoolean()

랜덤한 불리언(boolean) 값을 생성. 즉, true 또는 false

4. 난수 시드(Seed)

Random 클래스에서 생성되는 난수는 시드 값에 따라 결정됩니다. 같은 시드 값을 사용하면 항상 같은 난수 시퀀스가 생성됩니다.

시드 값이 없는 경우: 기본적으로 현재 시간을 기준으로 시드를 생성하여 매번 다른 난수가 생성됩니다.
시드 값을 지정한 경우: 지정한 시드 값에 따라 동일한 난수 시퀀스가 반복해서 생성됩니다. 이를 통해 테스트나 디버깅 시 같은 랜덤한 결과를 얻고 싶을 때 유용하게 사용됩니다.

예시: 같은 시드 값으로 동일한 난수 생성

5. Random 클래스의 주의사항

멀티스레드 환경에서 Random 클래스는 스레드 안전하지 않음. 만약 멀티스레드 환경에서 난수를 생성해야 한다면, ThreadLocalRandom 클래스를 사용하는 것이 더 적합합니다.
동일한 시드 값을 여러 번 사용하면, 항상 같은 난수 시퀀스가 생성되므로 테스트와 디버깅에서 유용하지만, 실제 난수를 사용해야 하는 경우에는 시드를 사용하지 않거나 랜덤한 시드를 사용해야 합니다.

[java.util.Arrays]

: 배열을 다루기 위한 유틸리티 메서드 제공하는 클래스

toString() : 배열 출력
fill() : 배열 내용 채우기
sort() : 베열 오름차순으로 정렬
equals() :배열 비교

String[] arrs1 = {"a", "b", "c"};
String[] arrs2 = {"a", "b", "c"};
System.out.println(arrs1 == arrs2);  // 출력: false (참조값 비교)
System.out.println(Arrays.equals(arrs1, arrs2));  // 출력: true (내용 비교)

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