[JAVA] 11. 객체지향 프로그래밍9. 추상클래스 작성, 인터페이스

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[JAVA] 11. 객체지향 프로그래밍8. 다형성, 추상클래스

 

1️⃣ 추상클래스 작성

어떤 클래스에 공통적으로 사용될 수 있는 클래스를 바로 작성하기도 하고, 기존의 클래스의 공통적인 부분을 뽑아서 추상클래스로 만들어 상속하도록 하는 경우도 있다. 

 

상속이 자손 클래스를 만드는데 조상 클래스를 사용하는 것이라면, 반대로 추상화는 기존의 클래스의 공통적인 부분을 뽑아내서 조상 클래스를 만드는 것이다. 

 

상속 계층도에 따라 내려갈수록 클래스는 점점 기능이 추가되어 구체화의 정도가 심해지며, 상속 계층도를 따라 올라갈수록 클래스는 추상화의 정도가 심해진다고 할 수 있다. 

-> 즉, 상속 계층도를 따라 내려갈수록 세분화되고, 올라갈수록 공통 요소만 남게 된다.

 

추상화: 클래스간의 공통점을 찾아내서 공통의 조상을 만드는 작업
구체화: 상속을 통해 클래스를 구현, 확장하는 작업 

 

❓abstract 를 붙여서 추상메서드로 선언하는 이유 

자손 클래스에서 추상 메서드를 반드시 구현하도록 강요하기 위해서이다. 

만일 추상메서드로 정의되어 있지 않고 빈 몸통만 가지도록 정의되어 있다면, 상속받는 자손 클래스에서는 이 메서드들이 온전히 구현된 것으로 인식하고 오버라이딩을 통해 자신의 클래스에 맞도록 구현하지 않을 수도 있기 때문이다. 

-> 다형성에서 배웠듯이 조상 클래스 타입의 참조변수로 자손 클래스의 인스턴스를 참조하는 것이 가능하기 때문에 조상크래스타입의 배열에 자손 클래스의 인스턴스를 담을 수 있다. 

 

 

2️⃣ 인터페이스 interface

인터페이스는 일종의 추상클래스인데 한마디로 추상메서드의 집합이다. 

인터페이스는 추상클래스처럼 추상메서드를 갖지만 추상클래스보다 추상화 정도가 높아서 추상클래스와 달리 몸통을 갖춘 일반 메서드 또는 멤버변수를 구성원으로 가질 수 없다!!!

오직 추상메서드와 상수만을 멤버로 가질 수 있으며, 그 외의 다른 어떠한 요소도 허용하지 않는다!!!

 

추상클래스를 부분적으로만 완성된 '미완성 설계도' 라고 한다면, 인터페이스는 구현된 것은 아무것도 없고 밑그림만 그려져 있는 '기본 설계도'라고 할 수 있다. 

 

인터페이스 작성

인터페이스를 작성하는 것은 클래스를 작성하는 것과 같고, 키워드를 그냥 interface를 쓰면 된다. 

interface 인터페이스 이름 {
   public static final 타입 상수이름 = 값;
   public abstract 메서드이름(매개변수 목록); 
}

-> 모든 멤버변수는 public static final이어야 하고, 이를 생략할 수 있다.

모든 메서드는 pulbic abstract 이어야 하고, 이를 생략할 수 있다. 

❗️static 메서드와 디폴트 메서드는 예외!!

원래는 인터페이스의 모든 메서드는 추상메서드이어야 하는데, jdk 1.8부터 인터페이스에 static 메서드와 디폴트 메서드의 추가를 허용하는 방향으로 변경되었다. 

 

 

인터페이스 상속  

인터페이스는 인터페이스로부터만 상속받을 수 있으며 ,클래스와는 달리 다중상속 즉 여러개의 인터페이스로부터 상속받는 것이 가능하다.

 

 

인터페이스 구현

인터페이스도 추상클래스처럼 그 자체로는 인스턴스를 생성할 수 없으며, 추상 클래스가 상속을 통해 추상메서드를 완성하는 것처럼 인터페이스도 자신에 정의된 추상메서드의 몸통을 만들어주는 클래스를 작성해야 한다. 

인터페이스는 구현한다는 의미의 키워드 implements 를 사용한다. 

 

class 클래스이름 implements 인터페이스이름 {

   // 인터페이스에 정의된 추상 메서드를 구현해야 한다.

} 

 

만일 구현하는 인터페이스의 메서드 중 일부만 구현했다면 abstract 를 붙여서 추상클래스로 선언해야 한다!!

그리고 상속과 구현을 동시에 할 수도 있다. 

-> Fighter 클래스는 Unit 클래스로부터 상속받고, Fightable 인터페이스만을 구현했지만, 

Unit 클래스는 Object 클래스의 자손이고, Fightable 인터페이스는 Attackable, Movable 인터페이스의 자손이므로 Fighter 클래스는 모든 클래스와 인터페이스의 자손이 되는 셈이다. 

 

 

3️⃣ 인터페이스를 이용한 다중 상속 

두 조상으로부터 상속받는 멤버 중에서 멤버변수의 이름이 같거나 메서드의 선언부가 일치하고 구현 내용이 다르다면 이 두 조상으로부터 상속받는 자손클래스는 어느 조상의 것을 상속받게 되는 것인지 알 수 없다. 

어느 한쪽으로부터의 상속을 포기하거나, 이름이 충돌하지 않도록 조상 클래스를 변경하는 수밖에 없다. 

 

인터페이스는 static 상수만 정의할 수 있으므로 조상클래스의 멤버변수와 충돌하는 경우는 거의 없고, 충돌된다 하더라도 클래스 이름을 붙여서 구분이 가능하다. 

그리고 추상메서드는 구현 내용이 전혀 없으므로 조상클래스의 메서드와 선언부가 일치하는 경우에는 당연히 조상 클래스 쪽의 메서드를 상속받으면 되므로 문제되지 않는다. 

 

 

4️⃣ 인터페이스를 이용한 다형성 

다형성에 대해 학습할 때 자손 클래스의 인스턴스를 조상타입의 참조변수로 참조하는 것이 가능하다는 것을 배웠다. 

ex) Tv t = new SmartTv();

 

인터페이스 역시 이를 구현한 클래스의 조상이라 할 수 있으므로, 해당 인터페이스 타입의 참조변수로 이를 구현한 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있으며, 인터페이스 타입으로의 형변환도 가능하다. 

 

인터페이스 타입의 매개변수가 갖는 의미는 메서드 호출 시 해당 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스를 매개변수로 제공해야한다는 것이다! 

그리고 다음과 같이 메서드의 리턴타입으로 인터페이스의 타입을 지정하는 것 역시 가능하다. 

리턴타입이 인터페이스라는 것은 메서드가 해당 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스를 반환한다는 것을 의미한다.