[JAVA] 상속 / 인터페이스 / 다형성 / protected 접근제한자/ 메소드 오버라이드(재정의)/ 추상클래스

※ 상속 (Inheritance)

: 자식 클래스가 부모 클래스의 멤버를 물려받는 것

자식이 부모를 선택해 물려받음 

 

※ 상속의 효과

1. 부모 클래스 재사용해 자식 클래스 빨리 개발 가능

2. 반복된 코드 중복 줄임

3. 유지 보수 편리성 제공

4. 객체 다형성 구현 가능 

 

※ 상속 대상 제한 

1.  부모 클래스의 private 접근 갖는 필드와 메소드 제외 

2.  부모 클래스가 다른 패키지에 있을 경우, default 접근 갖는 필드와 메소드도 제외 

 

※ 자식 객체를 생성하면 부모 객체도 생성되는가?

- 자식 객체 생성할 때는 부모 객체부터 생성 후 자식 객체 생성. 

- 컴파일러가 자동으로 자식 생성자에 super() 코드를 추가시켜준다.

주의) super는 반드시 자식 생성자에서 첫 째 줄에 써야 한다. 

 

---

※ 메소드 재정의 (Override)

- 부모 클래스의 상속 메소드를 수정해서 자식 클래스에서 재정의하는 것을 말한다. 

- 재정의할 때 접근 제한을 더 강하게 오버라이딩 불가하다. 더 넓게는 가능 

- 주의 : 부모의 메소드와 선언부가 같아야 한다. 

- 새로운 예외 throws 불가하다.

 

※ 메소드 재정의의 효과 

: 부모 메소드를 숨기는 효과를 가진다. 

 

※ super() : 부모 생성자 호출 

※ super : 부모 객체 참조 (this는 자신 객체 참조)

---

※ 어노테이션 

@Override  : 해당하는 메소드가 부모쪽에 있는지 확인해주는 어노테이션이다. (재정의할 때 쓰임)

---

※ final 

1. final 필드 : 수정 불가 필드

2. final 클래스 : 부모로 사용 불가한 클래스

[예 - String 클래스]

출처 : https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

- class 앞에 final이 붙으면 자식 클래스를 만들지 못한다.

 

3. final 메소드 

     : 오버라이딩 할 수 없는 final 메소드이다. 즉, 부모를 final로 하면 자식이 재정의할 수 없다. 

---

※ protected 접근 제한자와 다형성 (매우 중요 ) 

public class Parent {
	//Field
	protected int field1; 
	// 같은 패키지에서는 쓸 수 있다 (디폴트와 같음), 일반 다른 패키지는 사용 불가능 
	// but 다른 패키지에 있지만 내 자식 클래스라면 protected로 지정된 필드나 메소드를 모두 사용할 수 있다. 
	
	//Constructor
	
	//Method
	protected void parentMethod() {
		System.out.println("parentMethod() 실행");
	}
}

 

※ 다형성 (Polymorphism)

: 다형성을 만드는 방법은 두 가지이다. 인터페이스와 상속.

사용 방법은 똑같은데 어떤 부품을 사용하느냐에 따라 성능이 달라진다. (실행 결과가 달라진다.)

 

▶ 다형성이 되려면 2가지 전제조건이 필요하다. 

• 재정의
• 자동 타입 변환(Promotion)

=> 상속은 재정의와 타입변환 이 두 가지를 만족하기 때문에 다형성을 만드는 기술에 이용되는 것이다. 

 

 

▶ 다형성의 효과

: 객체 부품화 가능. 예를 들어, 자동차의 drive() 메소드는 변하지 않지만

바퀴를 교체함으로써 같은 drive()를 호출했을 때  성능이 달라질 수 있다. 

 

▶ 자동 타입 변환(Promotion)

 : 프로그램 실행 도중에 자동적으로 타입 변환이 일어나는 것을 말한다. 

- 자식클래스타입이 부모클래스 타입으로 자동 타입 변환될 수 있다. 

public class Example {

	public static void main(String[] args) {

		Parent parent = new Child(); // 자동 타입 변환 
		parent.field1 = 5;
		parent.method1();
		parent.method2();
		
		Child child = (Child)parent; // 강제 타입 변환 
		child.field1 = 10;
		child.field2 = 10;
		child.method1();
		child.method2();
		child.method3();
		
	}

}

parent.method2() 가 부모가 아니라 자식의 오버로딩된 메소드가 호출되는 것이 매우 중요하다.

Parent 타입이라서 method1() 과 method2() 만 사용가능하고, 그 중에서 자식이 오버라이딩했다면 해당 메소드가 실행된다. 

---

※ 강제 타입 변환 (Casting)

▶ 조건

    : 자식 타입이 부모 타입으로 자동 변환된 이후, 다시 자식 타입으로 변환할 때만 유효하다. 

Parent p = new Child();
/*
   부모타입을 자식타입으로 강제 타입 변환하려면 조건이 필요하다. 
   자식이 부모타입으로 변환된 이후에 다시 자식으로 돌아오는 것만 가능하다 
*/
Child c = (Child)p;

 

▶ 강제 타입 변환이 필요한 경우 

• 자식 타입이 부모 타입으로 자동 변환되면, 부모 타입에 선언된 필드와 메소드만 사용 가능하다.
• 자식 타입에 선언된 필드와 메소드를 다시 사용해야 한다면 강제 타입 변환이 필요하다. 

---

※ 객체 타입 확인 (instanceof 연산자 )

▶ instanceof - 강제 타입 변환 전에 안전하게 객체 타입을 확인하는 연산자이다. 

public void method(Parent parent) {
	if(parent instanceof Child) { // parent 매개변수가 참조하는 객체가 Child 인지 조사 
		Child child = (Child)parent;  // 부모가 자식으로 강제 타입 변환 되려면 매개변수로 Child객체가 들어와야 한다. 
	}
	
}

---

※  추상 클래스

- 완전한 설계도가 아니기 때문에 객체를 만들 수 없다. 

- 단지 공통된 부분만 빼서 만들다 보니까 그 자체만으로 무언가 만들기가 애매모호하다. 

- 추상 클래스는 new로 객체 생성을 할 수 없고, 반드시 상속을 통해서 부모 클래스로만 역할을 해야 한다. (단독 객체 X)

 

[추상 클래스의 용도]

1.  실체 클래스의 공통된 필드와 메소드의 이름을 통일할 목적 

2. 실체 클래스를 작성할 때 시간을 절약 

3. 추상클래스를 상속받아서 자식을 만들면 만드는 사람이 다 달라도 규격이 비슷해진다. 

package pr07.exam11;
/*
 * 클래스마다 공통된 부분을 가져와서 만든 클래스라면
 * abstract을 붙일 수 있다. 
 */
public abstract class Animal { 
	// 이 클래스를 객체로 쓰려는 것은 아니고, 단지 여러 클래스의 공통 부분을 빼서 만든 것이다. 
	
	public String name;
	public String kind;
	
	public void sleep() {
		System.out.println("잠을 잡니다.");
	}
	
	public void eat() {
		System.out.println("먹습니다. ");
	}

	public abstract void sound(); 
	/*  일반 클래스는 추상 메소드를 가질 수 없다.
	 *  추상 클래스만 추상 메소드를 가질 수 있다. 
	 *  
	 *  추상메소드는 자식쪽에서 재정의해서 써야 한다. 
	 */
}

---

※ 인터페이스 

: 인터페이스는 설계도가 아니다. 객체를 사용하기 위한 설명서이다.

(비교) 반면에 클래스는 설계도이다.  우리는 설명서를 보고 설계도를 만들 수 있다. 

 

[효과]

1.  개발 코드는 객체의 내부 구조를 알 필요가 없고 인터페이스의 메소드만 알고 있으면 된다. 

2. 개발 코드가 객체에 종속되지 않게 하여 객체가 교체할 수 있도록 하는 역할을 한다.

3. 개발 코드 변경 없이 리턴값 또는 실행 내용이 다양해 질 수 있다. 

4. 다형성도 가능. 개발 코드는 같아도 어떤 객체를 사용하냐에 따라 결과가 달라지기 때문이다.

 

▶ 인터페이스의 구성 멤버 (중요)

• 상수 : 상수는 static final과 같은 특성을 가진다. 대문자, 초기값 준다. 
• 추상 메소드 : 실행부가 없다. 단지 객체 사용 설명이다.
• 디폴트 메소드 (자바 8 부터 추가됨)
• 정적 메소드 (자바 8 부터 추가됨)

cf> 자바8부터 함수형 개발 기술이 포함되었다. 람다식을 보강하면서 디폴트 메소드와 정적 메소드가 추가되었다. 

      아직까지 현업에서는 디폴트 메소드와 정적 메소드를 많이 사용하지 않는다.

 

▶ 상수 필드 선언 

[public static final]  타입 상수명(대문자) = 값;

앞에 public static final은 관례적으로 생략한다. (자동적으로 컴파일 과정에서 붙음)

주의) 인터페이스의 모든 메소드는 public 접근 제한을 갖기 때문에 public 보다 더 낮은 접근 제한으로 작성할 수 없다. 

 

▶ 추상 메소드 선언 

- 인터페이스를 통해 호출된 메소드는 최종적으로 객체에서 실행된다.

- 인터페이스의 메소드는 실행 블록이 없는 추상 메소드로 선언한다. 

인터페이스 뒤에 있는 객체를 인터페이스를 구현한 객체라고 한다. 

앞에 public abstract를 생략하더라도 자동적으로 컴파일 과정에서 붙게 됨 

package pr08.exam01;

public interface RemoteControl { 
	// 상수 
	String COMPANY = "삼성"; // 이 앞에는 public static final이 생략되어 있다. 
	int MAX_VOLUME = 10; // 반드시 값을 지정해줘야 한다.  값을 변경할 수 없다. 
	int MIN_VOLUME = 1; 
	
	// 메소드 (객체 사용 설명) : 추상메소드이지만 추상메소드라고 잘 말하지 않는다. 
	void turnOn();   
	void turnOff();  
	void setVolume(int volume);
	
	/*
	 * 인터페이스는 사용 설명서이다. 
	 * 인터페이스를 구현한 클래스를 만들고 그 클래스로 객체를 생성한다. 
	 * 그 클래스에 실행 내용이 있겠금 모든 메소드를 재정의해주어야 한다. 
	 * 
	 * 
	 * 상수는 구현 객체에서 값을 제한하거나 참조하고 싶을 때 사용한다. 
	 */
}

 

- 자바는 다중상속을 허용하지 않는다. 

- 다중 인터페이스 의미 : 인터페이스A로도 사용가능하게 하고, 인터페이스 B로도 사용가능하게 한다. 

---

[인터페이스 다형성 예시]

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

//new ArrayList() 를 매개변수 list에 대입할 수 있겠구나!
void method(List list){

}

자바 도큐먼트

 

[실습]

package pr08.exam04;

public class Car {
	// Field
	public Tire t1; // 이 자리에 대입될 수 있는 것은 Tire 인터페이스로 사용가능한 것들이다.
	public Tire t2; // class XXX implements Tire , XXX 객체가 올 수 있다. 
	public Tire t3;
	public Tire t4;
	
	// Constructor
	
	// Method 
	public void run() {  //  다형성,, 어떤 객체가 들어가던 그 객체의 성질로 실행이 된다. 
		t1.roll();
		t2.roll();
		t3.roll();
		t4.roll();
	}

}
// 인터페이스는 상속과 결부시키지 말고, 단지 클래스가 인터페이스를 사용가능 하냐 아니야로 생각해야 한다.