파이썬 객체지향 프로그래밍: 클래스와 객체

객체지향 프로그래밍(Object-Oriented Programming, OOP)은 데이터를 객체로 관리하며, 코드의 재사용성과 유지보수성을 높이는 프로그래밍 패러다임입니다. 이번 글에서는 파이썬에서 클래스와 객체를 정의하고 사용하는 방법을 알아보겠습니다.

1. 객체지향 프로그래밍이란?

• 객체(Object): 데이터와 데이터를 처리하는 메서드의 묶음.
• 클래스(Class): 객체를 생성하기 위한 설계도 또는 템플릿.
• 장점:
  • 코드 재사용성 증가.
  • 유지보수성 향상.
  • 프로그램의 구조화.

2. 클래스와 객체의 기본 구조

1) 클래스 정의

class 클래스이름:
    # 클래스의 속성과 메서드 정의
    pass

2) 객체 생성

# 클래스 인스턴스(객체) 생성
객체이름 = 클래스이름()

예제

# 클래스 정의
class Person:
    def greet(self):
        print("Hello, World!")

# 객체 생성 및 메서드 호출
person = Person()
person.greet()  # 출력: Hello, World!

3. 생성자와 속성

1) 생성자 (__init__ 메서드)

• 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 메서드입니다.
• 초기값을 설정하거나 객체 속성을 정의할 때 사용됩니다.

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name  # 속성 정의
        self.age = age

# 객체 생성
person = Person("Alice", 25)
print(person.name)  # 출력: Alice
print(person.age)   # 출력: 25

2) 속성 접근

• 속성은 self.속성명을 통해 정의되고, 객체에서 객체이름.속성명으로 접근할 수 있습니다.

4. 메서드

클래스 내에서 정의된 함수는 메서드(Method)라고 부릅니다. 메서드는 객체와 관련된 작업을 수행합니다.

1) 인스턴스 메서드

• 객체에 속한 메서드로, self를 통해 객체의 속성과 메서드에 접근합니다.

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def introduce(self):
        print(f"My name is {self.name}, and I am {self.age} years old.")

# 객체 생성 및 메서드 호출
person = Person("Bob", 30)
person.introduce()
# 출력: My name is Bob, and I am 30 years old.

2) 클래스 메서드와 정적 메서드

• 클래스 메서드 (@classmethod): 클래스 전체에 영향을 미치는 작업 수행.
• 정적 메서드 (@staticmethod): 클래스나 객체와 독립적으로 동작하는 메서드.

class Math:
    @classmethod
    def square(cls, x):
        return x ** 2

    @staticmethod
    def add(a, b):
        return a + b

print(Math.square(4))  # 출력: 16
print(Math.add(2, 3))  # 출력: 5

5. 상속과 다형성

1) 상속(Inheritance)

• 기존 클래스를 기반으로 새로운 클래스를 정의하여, 코드를 재사용할 수 있습니다.

class Animal:
    def speak(self):
        print("Animal makes a sound.")

class Dog(Animal):  # Animal 클래스를 상속받음
    def speak(self):
        print("Dog barks.")

# 객체 생성
animal = Animal()
dog = Dog()

animal.speak()  # 출력: Animal makes a sound.
dog.speak()     # 출력: Dog barks.

2) 다형성(Polymorphism)

• 동일한 메서드 이름이 다양한 객체에서 다르게 동작할 수 있습니다.

6. 캡슐화

캡슐화(Encapsulation)는 객체의 내부 데이터를 외부에서 직접 접근하지 못하도록 보호하는 원리입니다.
파이썬에서는 속성 앞에 밑줄(_)을 붙여 비공개 속성을 나타냅니다.

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self._balance = balance  # 비공개 속성

    def deposit(self, amount):
        self._balance += amount

    def withdraw(self, amount):
        if amount > self._balance:
            print("Insufficient funds")
        else:
            self._balance -= amount

    def get_balance(self):
        return self._balance

# 객체 생성 및 사용
account = BankAccount(100)
account.deposit(50)
print(account.get_balance())  # 출력: 150

7. 객체지향 설계의 실용 예제

1) 간단한 클래스 설계

class Car:
    def __init__(self, brand, model):
        self.brand = brand
        self.model = model

    def drive(self):
        print(f"The {self.brand} {self.model} is driving.")

car = Car("Toyota", "Camry")
car.drive()
# 출력: The Toyota Camry is driving.

2) 상속을 활용한 클래스 설계

class Vehicle:
    def __init__(self, brand):
        self.brand = brand

    def move(self):
        print(f"The {self.brand} is moving.")

class Bike(Vehicle):
    def move(self):
        print(f"The {self.brand} bike is pedaling.")

vehicle = Vehicle("Generic")
bike = Bike("Mountain")

vehicle.move()  # 출력: The Generic is moving.
bike.move()     # 출력: The Mountain bike is pedaling.

정리

• 클래스와 객체: 객체지향 프로그래밍의 기본 단위로, 데이터를 구조화하여 관리.
• 생성자와 속성: 객체 초기화와 데이터 저장.
• 상속과 다형성: 코드 재사용성과 확장성 제공.
• 캡슐화: 데이터 보호 및 은닉.

다음 글 예고:
객체지향 프로그래밍의 심화 주제로, “생성자와 소멸자, 상속과 다형성”에 대해 알아보겠습니다!