[codestates] 다형성, 추상화
다형성(Polymorphism)
자바 프로그래밍에서 다형성은 한 타입의 참조 변수를 통해 여러 타입의 객체를 참조할 수 있도록 만든 것을 의미합니다.
예를 들어 다음과 같습니다.
class Friend {
...
}
class BoyFriend extends Friend {
...
}
class GirlFriend extends Friend {
...
}
public class FriendTest {
public static void main(String[] args) {
Friend friend = new Friend(); // 객체 타입과 참조 변수 타입의 일치
BoyFriend boyfriend = new BoyFriend();
Friend girlfriend = new GirlFriend(); // 객체 타입과 참조 변수 타입의 불일치
}
}
Friend girlfriend = new GirlFriend(); 처럼 상위 클래스 타입의 참조 변수로 하위 클래스의 객체를 참조할 수 있습니다.
참조 변수 타입 변환
다음과 같이 타입 변환이 일어날 수 있습니다.
...
public class FriendTest {
public static void main(String[] args) {
BoyFriend boyFriend = new BoyFriend();
Friend friend = boyFriend; // BoyFriend 타입은 상위 타입은 Friend 로 변환 가능
BoyFriend boyFriend2 = (BoyFriend) friend // 상위 타입에서 하위 타입으로 변환은 가능하나 타입 생략 불가능
}
}
instanceof 연산자
참조_변수 instanceof 타입 와 같이 선언하고, return 값으로 boolean 을 받습니다.
해당 참조변수가 타입으로 변환이 가능하다는 것을 나타냅니다.
예를 들어 BoyFriend instanceof Friend 는 true 를 반환합니다.
하지만 BoyFriend instanceof GirlFriend 는 false 입니다.
추상화
상속이 하위 클래스를 정의하는데 상위 클래스를 사용하는 것이라고 한다면 추상화는 반대로 기존 클래스들의 공통적인 요소들을 뽑아서 상위 클래스를 만들어 내는 것이라고 할 수 있습니다.
추상 클래스(abstract)
abstract는 주로 클래스와 메서드를 형용하는 키워드로 사용되는데, 메서드 앞에 붙은 경우를 ‘추상 메서드(abstract method)’, 클래스 앞에 붙은 경우를 ‘추상 클래스(abstract class)’라 각각 부릅니다.
어떤 클래스에 추상 메서드가 포함되어 있는 경우 해당 클래스는 자동으로 추상 클래스가 됩니다.
abstract class Animal {
public String kind;
public abstract void sound();
}
추상클래스의 추상 메서드는 subclass 에서 @overriding 으로 무조건 구현해야 합니다.
이를 통해서 각각의 subclass 는 각각 상황에 맞는 메서드 구현이 가능하다는 장점이 있습니다.
final modifier
final 키워드는 필드, 지역 변수, 클래스 앞에 위치할 수 있으며 그 위치에 따라 그 의미가 조금씩 달라지게 됩니다.
| 위치 | 의미 |
|---|---|
| 클래스 | 변경 또는 확장 불가능한 클래스, 상속 불가 |
| 메서드 | 오버라이딩 불가 |
| 변수 | 값 변경이 불가한 상수 |
final class FinalEx { // 확장/상속 불가능한 클래스
final int x = 1; // 변경되지 않는 상수
final int getNum() { // 오버라이딩 불가한 메서드
final int localVar = x; // 상수
return x;
}
}
즉, 클래스에 선언되면 superclass 로 사용될 수 없고, 메서드에 사용되면 overriding 이 불가능 합니다.
인터페이스
인터페이스는 모든 메서드가 추상메서드로 되어 있는 클래스입니다. 또한 내부 필드는 모두 public static final 로 상수만 선언할 수 있습니다.
다음과 같은 구조를 가집니다.
public interface InterfaceEx {
public static final int rock = 1; // 인터페이스 인스턴스 변수 정의
final int scissors = 2; // public static 생략
int paper = 3; // public & final & static 생략
public abstract String getPlayingNum();
void call() //public abstract 생략
}
- 생략되는 부분은 컴파일러가 자동으로 추가해줍니다.
인터페이스를 사용하는 이유
인터페이스의 가장 큰 장점 중에 하나는 앞서 봤었던 일반적인 인터페이스의 기능처럼 역할과 구현을 분리시켜 사용자 입장에서는 복잡한 구현의 내용 또는 변경과 상관없이 해당 기능을 사용할 수 있다는 점입니다.
다음은 인터페이스를 구현하지 않았을 때입니다.
public class InterfaceExample {
public static void main(String[] args) {
User user = new User(); // User 클래스 객체 생성
user.callProvider(new Provider1()); // Provider 객체 생성 후에 매개변수로 전달
}
}
class User {
// Provider 객체를 매개변수로 받는 callProvider 메서드
public void callProvider(Provider1 provider) {
provider.call();
}
}
class Provider1 {
public void call() {
System.out.println("Provider1");
}
}
class Provider2 {
public void call() {
System.out.println("Provider2");
}
}
User 클래스가 callProvider() 메서드를 사용하기 위해 Provider1 이 필요합니다. 이 때 변경이 되어서 Provider2 가 필요하다면 이렇게 변경해야 합니다.
ublic class InterfaceExample {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
user.callProvider(new Provider2()); // Provider2 객체 생성 후에 매개변수로 전달
}
}
class User {
// Provider2 로 객체 변경
public void callProvider(Provider2 provider) {
provider.call();
}
}
...
- 이처럼 User 클래스 안에서 Provider2 를 모두 변경해주어야 합니다. 코드가 길면 길수록 변경할 소요는 커집니다.
인터페이스 사용하는 예시입니다.
위 같은 문제를 인터페이스를 사용하여 해결할 수 있습니다.
public class Main {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
// 주입되는 값만 변경해주면 된다.
user.callProvider(new Provider1());
user.callProvider(new Provider2());
}
}
class User {
public void callProvider(Cover cover) { // 매개변수의 다형성 활용
cover.call();
}
}
interface Cover {
void call();
}
class Provider1 implements Cover {
public void call() {
System.out.println("Provider1");
}
}
class Provider2 implements Cover {
public void call() {
System.out.println("Provider2");
}
}
/*출력값
Provider1
Provider2
*/
위와 같이 main 메서드에서 User 객체의 user.callProvider() 메서드의 매개변수만 변경해줌으로써 Provider1, Provider2 를 모두 사용할 수 있습니다.
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