12일차 - Java 객체지향 심화(2) : 다형성, 추상화

다형성 & 추상화

다형성과 추상화 공부하니 더 머릿속이 복잡해졌다. 이걸 이용해서 어떻게 프로그래밍하지...내일 실습도 어떻게 하지... 걱정이 앞선다.

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다형성

:  하나의 객체가 여러 가지 형태를 가질 수 있는 성질

- 한 타입의 참조 변수를 통해 여러 타입의 객체를 참조할 수 있도록 만든 것.

- 오버로딩과 오버라이딩 개념을 두가지 다 포함하고 있다.

- 동적 바인딩 혹은 Late Binding이라고도 한다.

- 상위 클래스 타입의 참조 변수로 하위 클래스의 객체를 참조하는 것

class Friend {
    public void friendInfo() {
        System.out.println("나는 당신의 친구입니다.");
    }
}

class BoyFriend extends Friend {
   
    public void friendInfo() {
        System.out.println("나는 당신의 남자친구입니다.");
    }
}

class GirlFriend extends Friend {
    
    public void friendInfo() {
        System.out.println("나는 당신의 여자친구입니다.");
    }
}

public class FriendTest {

    public static void main(String[] args) {
        Friend friend = new Friend(); // 객체 타입과 참조 변수 타입의 일치 -> 가능
        BoyFriend boyfriend = new BoyFriend();
        Friend girlfriend = new GirlFriend(); // 객체 타입과 참조 변수 타입의 불일치 -> 가능
	//  GirlFriend friend1 = new Friend(); -> 하위클래스 타입으로 상위클래스 객체 참조 -> 불가능

        friend.friendInfo();
        boyfriend.friendInfo();
        girlfriend.friendInfo();
    }
}

GirlFriend클래스가 Friend클래스를 상속받고 있지만 상위객체(Friend)로 생성하는데 하위객체(GirlFriend)의 타입으로 생성은 불가능하다.

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참조 변수의 타입 변환

세 가지 조건

1. 서로 상속 관계에 있는 상위 클래스 - 하위 클래스 사이에만 타입 변환이 가능하다.
2. 하위 클래스 타입에서 상위 클래스 타입으로의 타입 변환(업캐스팅)은 형 변환 연산자(괄호)를 생략할 수 있다.
3. 반대로 상위 클래스에서 하위 클래스 타입으로 변환(다운캐스팅)은 형 변환 연산자(괄호)를 반드시 명시해야 한다.
   • 또한, 다운 캐스팅은 업 캐스팅이 되어 있는 참조 변수에 한해서만 가능하다.

class Vehicle {
    String model;

    void startEngine() {
        System.out.println("시동");
    }

    void accelerate() {
        System.out.println("엑셀 밟기");
    }

    void brake() {
        System.out.println("멈춤!");
    }
}

class Car extends Vehicle {
    void giveRide() {
        System.out.println("사람 태우기");
    }
}

class MotorBike extends Vehicle {
    void performance() {
        System.out.println("퍼포먼스");
    }
}

public class VehicleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car(); //car라는 객체를 생성
        Vehicle vehicle = (Vehicle) car; // 상위 클래스 Vehicle 타입으로 변환(생략 가능)
        Car car2 = (Car) vehicle; // 하위 클래스 Car타입으로 변환(생략 불가능)
        // 업 캐스팅이 되어있다는 전제하에 다운 캐스팅을 할 수 있다.
        MotorBike motorBike = (MotorBike) car; // 상속 관계가 아니므로 타입 변환 불가 -> 에러발생
    }
}

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instanceof 연산자

: 캐스팅이 가능한지 여부를 boolean 타입 

참조_변수 instanceof 타입

true가 나오면 참조 변수가 검사한 타입으로 타입 변환이 가능하며,

반대로 false가 나오는 경우에는 타입 변환이 불가능

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추상화

공통성과 본질을 모아 추출해 놓은것

자바에서는 주로 추상 클래스와 인터페이스라는 문법 요소를 사용해서 추상화를 구현한다.

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abstract 제어자

추상적인 , 미완성 ..

어떤 클래스에 추상 메서드가 포함되어 있는 경우 해당 클래스는 자동으로 추상 클래스가 된다.

abstract class AbstractExample { // 추상 메서드가 최소 하나 이상 포함돼있는 추상 클래스
	abstract void start(); // 메서드 바디가 없는 추상메서드
}

Animal 이라는 추상화 클래스가 있고 Dog과 Cat이라는 Animal을 상속받는 클래스가 있다.

sound라는 추상메서드가 있으면 Dog과 Cat에 각각 sound라는 메서드를 가지고 있고 다르게 구현 할 수 있다.

abstract class Animal {
	public abstract void sound();
}

class Dog extends Animal { // Animal 클래스로부터 상속
	public void sound() { // 메서드 오버라이딩 -> 구현부 완성
		System.out.println("멍멍");
	}
}

class Cat extends Animal { // Animal 클래스로부터 상속
	public void sound() { // 메서드 오버라이딩 -> 구현부 완성
		System.out.println("야옹");
	}
}

상속의 상층부에 위치할수록 추상화의 정도가 높고 아래로 내려갈수록 구체화된다.

상층부에 가까울수록 더 공통적인 속성과 기능들이 정의되어 있다.

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Final 키워드

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;
	}
}

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인터페이스

: 두 개의 다른 대상 사이를 연결한다는 의미

- 기본적으로 추상 메서드와 상수만을 멤버로 가질 수 있다.

- 추상 메서드의 집합으로 이뤄져 있다.

- 추상 클래스에 비해 추상화 정도가 더 높다.

 

class 키워드 대신 interface 키워드를 사용한다.

내부의 모든 필드가 public static final로 정의된다.

static, default 외에는 모든 메서드가 public abstract로 정의된다.

 

class 클래스명 implements 인터페이스명 {
		... // 인터페이스에 정의된 모든 추상메서드 구현
}

class ExampleClass implements ExampleInterface1, ExampleInterface2, ExampleInterface3 { 
				... 생략 ...
}