[JAVA] 11. 객체지향 프로그래밍7. 다형성

 

1️⃣ 다형성(polymorphism)

객체지향개념에서 다형성이란 '여러가지 형태를 가질 수 있는 능력'을 의미하며, 자바에서는 한 타입의 참조변수로 하여 여러 타입의 객체를 참조할 수 있도록 함으로써 다형성을 프로그램적으로 구현하였다. 

-> 조상클래스 타입의 참조변수로 자손클래스의 인스턴스를 참조할 수 있도록 하였다. 

 

Tv  t = new Tv();

Tv  t2 = new SmartTv();

SmartTv t3 = new SmartTv();

-> Tv 참조 변수로는 SmartTv 인스턴스 중에서 Tv 클래스의 멤버들만 사용할 수 있다. 

둘 다 같은 타입의 인스턴스지만 참조변수의 타입에 따라 사용할 수 있는 멤버의 개수가 달라진다. 

 

참조변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수는 인스턴스의 멤버 개수보다 같거나 적어야 한다. 

 

참조변수의 타입이 참조변수가 참조하고 잇는 인스턴스에서 사용할 수 있는 멤버의 개수를 결정한다는 사실을 이해해야 한다!!

 

조상타입의 참조변수로 자손타입의 인스턴스를 참조할 수 있다. 
반대로 자손타입의 참조변수로 조상타입의 참조변수를 참조할 수는 없다. 

 

 

2️⃣ 참조변수의 형변환

-> 사용할 수 있는 멤버의 개수를 조절하는 것 , 형변환 하는 이유가 바로 참조변수를 변경함으로써 사용할 수 있는 멤버의 갯수를 조절하기 위해서이다. 

자손 타입 -> 조상 타입 (Up-casting) : 형변환 생략 가능 
조상 타입 -> 자손 타입 (Down-casting) : 형변환 생략 불가 

조상 타입의 참조변수를 자손타입의 참조변수로 변환하는 것을 다운캐스팅이라고 하며, 

자손 타입의 참조변수를 조상타입의 참조변수로 변환하는 것을 업캐스팅이라고 한다. 

- 조상타입의 참조변수를 자손타입의 참조변수에 저장할 경우 형변환을 생략할 수 없다. 명시적으로 형변환을 해줘야한다. 

 

형변환은 참조변수의 타입을 변환하는 것이지 인스턴스를 변환하는 것이 아니기 때문에 참조변수의 형변환은 인스턴스에 아무런 영향을 미치지 않는다. 

단지 참조변수의 형변환을 통해서, 참조하고 있는 인스턴스에서 사용할 수 있는 멤버범위를 조절하는 것 뿐이다. 

 

-> 캐스트 연산자를 사용해서 조상타입의 참조변수를 자손타입의 참조변수로 형변환한것이기 때문에 문제가 없어보이지만 참조변수 car가 참조하고 있는 인스턴스가 Car 타입의 인스턴스라는데 있다. 

전체 배운 것 처럼 조상타입의 인스턴스를 자손타입의 참조변수로 참조하는 것은 허용되지 않는다. 

 

컴파일시에는 참조변수간의 타입만 체크하기 때문에 실행 시 생설될 인스턴스의 타입에 대해서는 전혀 알지 못한다. 

그래서 컴파일시에는 문제가 없었지만 실행시에는 에러가 발생하여 실행이 비정상적으로 종료된 것이다. 

 

서로 상속관계에 있는 타입간의 형변환은 양방향으로 자유롭게 수행될 수 있으나, 참조변수가 가리키는 인스턴스의 자손타입으로 형변환은 허용되지 않는다. 
그래서 참조변수가 가리키는 인스턴스의 타입이 무엇인지 확인하는 것이 중요하다. 

 

3️⃣ instanceof 연산자

참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 알아보기 위해 instanceof 연산자를 사용한다. 

주로 조건문에 사용되고, instanceof의 왼쪽에는 참조변수를 오른쪽에는 타입(클래스명)이 피연산자로 위치한다.

그리고 연산의 결과로 boolean 값인 true와 false 중의 하나를 반환한다. 

 

instanceof를 이용한 연산 결과로 true를 얻었다는 것은 참조변수가 검사한 타입으로 형변환이 가능하다는 것을 뜻한다. 

 

-> 어떤 타입에 대한 instaceof연산의 결과가 true라는 것은 검사한 타입으로 형변환이 가능하다는 것을 뜻한다.