Java Study [2022-08-12] - 객체지향프로그래밍(상속과 다형성)

📌 Java Study

🔸 2022-08-12 금요일

[상속과 다형성]

1. 다형성(polymorphism)

• 하나의 코드가 여러 자료형으로 구현되어 실행되는 것

• 같은 코드에서 여러 실행 결과가 나옴

• 정보은닉, 상속과 더불어 객체지향 프로그래밍의 가장 큰 특징 중 하나

• 객체지향프로그래밍의 유연성, 재활용성, 유지보수성에 기본이 되는 특징

    class Animal{
    public void move() {
        System.out.println("동물이 움직입니다.");
    }
}

class Human extends Animal {
    public void move() {
        System.out.println("사람이 두 발로 걷습니다.");
    }
}

class Tiger extends Animal {
    public void move() {
        System.out.println("호랑이가 네 발로 뜁니다.");
    }
}

class Eagle extends Animal {
    public void move() {
        System.out.println("독수리가 하늘을 날아갑니다.");
    }
}

public class AnimalTest {

    public static void main(String[] args) {

        Animal hAnimal = new Human();
        Animal tAnimal = new Tiger();
        Animal eAnimal = new Eagle();

        AnimalTest test = new AnimalTest();
        test.moveAnimal(hAnimal);
        test.moveAnimal(tAnimal);
        test.moveAnimal(eAnimal);

    }

    public void moveAnimal(Animal animal) {
        animal.move();
    }
}

• 한 클래스 내에 main을 제외한 여러 개의 클래스가 올 수 있음

• animal.move 하나의 코드가 여러 자료형이 구현되서 각각 다른 실행이 수행 => polymorphism(다형성)

• 장점

    public void moveAnimal(Human animal) {
        animal.move();
    }

    public void moveAnimal(Tiger animal) {
        animal.move();
    }

    public void moveAnimal(Eagle animal) {
        animal.move();
    }

• 메서드 3개를 일일이 만들지 않고, 아래 코드처럼 하나의 메서드로 다양한 구현이 가능

    public void moveAnimal(Animal animal) {
        animal.move();
    }

• hAnimal, tAnimal, EAnimal 들이 각각의 클래스로 이루어졌지만, Animal 타입 하나로 이루어짐

• 동일한 메서드로 출력할 수 있음

    ArrayList<Animal> animalList = new ArrayList<Animal>();
        animalList.add(hAnimal);
        animalList.add(tAnimal);
        animalList.add(eAnimal);

        for(Animal animal : animalList) {
            animal.move();
        }

• 위 코드도 polymorphism 으로서 같은 결과를 나타내는데, animal.move() 코드 하나지만 구현된 내용이 모두 다르게 나타남

• move() 가 호출이 되면, Animal 타입의 move()가 아니라 각 인스턴스의 move()가 호출되는 것(가상 메서드)

• 가상 메서드에 의해 맵핑되는 함수가 호출되면서 다양한 구현이 이루어짐

• 순서

  • 각 클래스에 상속을 받음 - 상속했을 때 어떻게 이루어지는지 관계가 이루어짐

  • Human, Tiger, Eagle 이 Aniaml 을 내포하게 됨 - 각각(Human, Tiger, Eagle) 재정의(오버라이딩)

  • 오버라이딩 되었을 때, 메서드의 호출은 인스턴스가 빌려짐

  • 상속 - 형 변환 - 오버라이딩 - 가상함수 - polymorphism

  • 다형성 사용 장점 : 다양한 여러 클래스를 하나의 자료형(상위 클래스)으로 선언하거나 형 변환하여 각 클래스가 동일한 메서드를 오버라이딩 한 경우, 하나의 코드가 다양한 구현을 실행할 수 있음, 유사한 클래스가 추가되는 경우 유지보수에 용이하고, 각 자료형마다 다른 메서드를 호출하지 않으므로 코드에서 많은 if 문이 사라짐

• IS-A 관계 : 일반적인(general)개념과 구체적인(specific)개념과의 관계
  • 상위 클래스 : 일반적인 개념(예 : 포유류)
  • 하위 클래스 : 구체적인 개념(예 : 사람, 원숭이, 고래 등)
  • 단순히 코드를 재사용하는 목적으로 사용하지 않음

• HAS-A 관계 : 한 클래스가 다른 클래스를 소유한 관계
  • 코드의 재사용의 한 방법
  • Student가 Subject를 포함한 관계

2. 다운 캐스팅과 instanceof

• 하위 클래스로 형 변환, 다운 캐스팅

  • 묵시적으로 상위 클래스 형 변환된 인스턴스가 원래 자료형(하위 클래스)으로 변환되어야 할 때 다운 캐스팅

  • 하위 클래스로의 형 변환은 명시적으로 되어야함

    Customer vc = new VIPCustomer();        // 명시적
    VIPCustoemr vCustomer = (VIPCustomer)vc;        // 명시적

• instanceof => true or false 반환

    if(hAnimal instanceof Human) {
        Human human (Human)hAnimal;
    }

• hAnimal instanceof Human => hAnimal이 Human 타입에 인스턴스인지 확인

• 다운 캐스팅은 명시적으로 일어남

• 상위 클래스에서 오버라이딩으로 해결할 수 있다면 그렇게 해결

• 오버라이딩이 정 안되는 경우에만 다운 캐스팅을 하면 되는데, 안정적으로 하기 위해 instanceof 활용

🔖 Eclipse 실습

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