230125 TIL

JAVA 공부 4일차

객체지향 Part. 2 (상속, 오버라이딩, 캡슐화, 다향성, 추상 클래스, 인터페이스 등)

1) 상속

ㄱ. 상속 : 기존의 클래스로 새로운 클래스를 작성하며 extends 를 이용해 부모자식 관계를 만들어 준다.

자손은 조상의 모든 멤버를 상속 받는다. (생성자와 초기화 블럭은 제외)
자손의 변경은 조상에게 영향을 주지 않는다.
상속받은 클래스를 상속받을 수 있다. (부모가 아니라 조상까지 갈 수 있다)
java는 단일 상속만 허용, Diamond Problem
모든 클래스는 Object 클래스로 부터 상속 받는다.

ㄴ. Overriding : 상속받은 메서드를 자신에게 맞게 변경

선언부는 변경 불가능
메서드 내부의 내용만 변경 가능
선언부가 조상의 메서드와 일치해야함
접근 제어자를 조상의 메서드 보다 좁은 범위로 변경할 수 없음
예외는 조상 클래스의 메서드 보다 많이 선언할 수 없음.
※오버로딩 : 기존에 없는 새로운 메서드를 정의

ㄷ. super & super() : this & this()와 반대라고 볼 수 있으며 조상의 멤버를 자신의 멤버와 구별 할 때 사용한다.

super
객체 자신을 가리키는 참조 변수 ex) super.params
인스턴스 메서드(생성자) 내에서만 존재
조상의 멤버를 자신의 멤버와 구별할 때 사용

super()
조상의 생성자를 호출
조상의 멤버를 조상의 생성자를 호출해서 초기화
생성자의 첫 줄에 반드시 생성자를 호출

class Parent {
    int x,y,z;

    public Parent(int x, int y, int z) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.z = z;
    }
}

class Child extends Parent {

    Child() {
        // super() 를 통해서 부모 클래스의 멤버변수를 초기화합니다.
        super(10,20,30);
    }
}

2) package와 import

ㄱ. package

서로 관련된 클래스의 묶음
클래스의 실제 이름은 패키지를 포함 ex) java.lang.String

ㄴ. package 선언

패키지는 소스파일의 첫 번째 문장으로 단 한번만 선언
같은 소스 파일의 클래스들은 모두 같은 패키징에 속함
패키지 선언이 없으면 default 패키지에 속함

ㄷ. package 선언

클래스 파일(.class)의 위치를 알려주는 경로
classpath(환경변수)로 관리하며 경로간의 구분자는 ; 사용
classpath에 패키지의 루트를 등록해줘야 한다.

ㄹ. import

클래스가 속한 패키지를 알려주며, 클래스 사용시 패키지 이름을 생략할 수 있게 해준다.
java.lang 패키지는 중요해서 생략 가능하게 되어있음

ㅁ. static import

static 멤저를 사용할 때 클래스 이름 생략 가능
ex ) import static java.lang.System.out; >> out.println("출력가능");

3) 제어자와 접근 제어자

ㄱ. 제어자

클래스와 멤버에 부가적인 의미 부여, 하나의 대상에 여러 제어자 사용 가능
static

final

abstract

ㄴ. 접근 제어자

private : 같은 클래스 내에서만 접근이 가능합니다.
(default) : 같은 패키지 내에서만 접근이 가능합니다. (생략가능)
protected : 같은 패키지 내에서, 그리고 다른 패키지의 자손 클래스에서 접근이 가능합니다.
public : 접근 제한이 전혀 없습니다.

ㄷ. 접근 제어자 조합 주의

대상	사용가능한 접근 제어자
클래스	public, (default), final, abstract
메서드	모든 접근제어자, final, abstract, static
멤버변수	모든 접근제어자, final, static
지역변수	final

메서드에 static과 abstract 함께 사용 물가 : static 메서드는 몸통이 있는 메서드만 사용 가능
class에는 abstract와 final을 동시 사용 불가 : abstract와 final의 기능 모순
abstract메서드의 접근 제어자가 private일 수 없음 : 자손 클래스에서 구현해야하기 때문
메서드에서 private과final을 같이 사용할 필요는 없음 : 이 둘 중 하나만 사용해도 의미가 충분

3) 여러가지 특성(캡슐화,다형성,형변환 등)

ㄱ. 캡슐화

외부로부터 데이터를 보호하기 위해 사용
내부적으로만 사용되는 것을 외부로 노출시키지 않고 감추기 위해서
데이터 그자체가 아닌 메서드를 통해 확인 가능

public class Capsule {

    private int age;

    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

ㄴ. 다형성

여러 가지 혀ㅇ태를 가질 수 있는 능력
조상의 타입의 참조변수로 자손의 타입의 객체를 다루는 것,
하지만 조상에 없고 자손만 가지는 기능 및 속성은 사용 불가
아래 코드에서 Mammalia 클래스를 선언할 때 Whale로 초기화를 했다.(반대는 불가하다)

class Whale extends Mammalia{
    // 고래는 포유류 이면서 바다에 살며 수영이 가능하다.
    public void swimming() {
        System.out.println("수영 하다.");
    }

    @Override
    public void feeding() {
        System.out.println("고래는 모유 수유를 합니다.");
    }

    @Override
    public void giveBirth() {
        System.out.println("고래는 새끼를 낳습니다.");
    }
}

class Mammalia {
    // 포유류는 새끼를 낳고 수유를 한다.
    public void feeding() {
        System.out.println("모유 수유를 합니다.");
    }

    public void giveBirth() {
        System.out.println("새끼를 낳습니다.");
    }
}

class PolyTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 고래는 포유류이기 때문에 Mammalia 에 담길 수 있다.
        Mammalia mammalia = new Whale();

        // 하지만 포유류 전부가 바다에 살고 수영을 할 수 있는 것은 아니기 때문에
        // 수영 하다 메서드는 실행 불가
//         mammalia.swimming(); // Error 발생

        // 또한 모든 포유류가 전부 고래 처럼 수영이 가능한 것이 아니기 때문에 아래 상황은 불가능 하다.
//         Whale whale = new Mammalia(); // Error 발생

        mammalia.giveBirth();
        mammalia.feeding();
    }
}

ㄷ. 참조변수의 형변환

사용할 수 있는 멤버의 개수를 조절하는 것
조상, 자손 관계의 참조변수는 서로 형변환이 가능

class Whale extends Mammalia{
    // 고래는 포유류 이면서 바다에 살며 수영이 가능하다.
    public void swimming() {
        System.out.println("고래만 수영 하다.");
    }
    @Override
    public void feeding() {
        System.out.println("고래는 모유 수유를 합니다.");
    }
    @Override
    public void giveBirth() {
        System.out.println("고래는 새끼를 낳습니다.");
    }
}
class Mammalia {
    // 포유류는 새끼를 낳고 수유를 한다.
    public void feeding() {
        System.out.println("모유 수유를 합니다.");
    }

    public void giveBirth() {
        System.out.println("새끼를 낳습니다.");
    }
}
class Bird {
    public void fly() {
        System.out.println("Bird.fly");
    }
}

class PolyTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Whale whale = new Whale();
        Mammalia mammalia = (Mammalia) whale; //(Mammalia) 생략 가능!
        mammalia.giveBirth();
        mammalia.feeding();
        //현재 swimming() 불가

        // 형변환을 통해 담긴 mammalia 참조변수를 형변환을 통해
        // 다시 Whale 로 변환할 수 있습니다.
        Whale whale2 = (Whale) mammalia; // (Whale) 생략 불가능!
        whale2.swimming();
        whale2.feeding();

        // 조상, 자손 관계에서만 형변환이 가능합니다.
        Bird bird = new Bird();
//        Mammalia mammalia1 = bird; // Error
//        Mammalia mammalia2 = (Mammalia) bird; // Error

    }
}

ㄹ. A(객체) instanceof B(클래스) 연산자

A객체가 B클래스로 부터 상속을 받았는지 확인
참조변수를 형변환 하기 전에 형변환 가능 여부를 확인 하기 위해 사용
형변호나 전에는 반드시 instanceof로 확인 해야함

class A {}
class B extends A{}
class Instanceof {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        B b = new B();

        System.out.println("a instanceof A = " + (a instanceof A));

        // a 객체는 B 클래스의 부모 클래스 입니다.
        // 따라서 아래는 false 입니다.
        System.out.println("a instanceof B = " + (a instanceof B));

        System.out.println("b instanceof A = " + (b instanceof A));

        System.out.println("b instanceof B = " + (b instanceof B));
    }
}

ㄹ. 매개변수 다형성

참조형 매개변수는 메서드 호출시, 자신과 같은 타입 또는 자손타입의 인스턴스를 넘겨줄 수 있다
여러 종류의 객체를 배열로 다룰 수 있으며, 클래스 선언시 같은 클래스를 배열로 선언할 수 도 있다.

3) 추상클래스와 인터페이스

ㄱ. 추상클래스

일반 클래스와 똑같은데 추상 메서드가 추가된 미완성된 클래스
자녀 클래스에서 오버라이딩 후 완성 시켜 사용한다

ㄴ. 인터페이스

추상 메서드의 집합, 구현된 것이 전혀 없는 설계도
모든 멤버가 public이다.
상수 이외의 인스턴스 변수, 클래스 변수는 가질 수 없음
아래와 같은 example로 사용

interface PlayingCard {
    public static final int SPADE = 4;
    final int DIAMOND = 3; // public static final int DIAMOND = 3;
    static int HEART = 2;  // public static final int HEART = 2;
    int CLOVER = 1;        // public static final int CLOVER = 1;

    public abstract String getCardNumber();
    String getCardKing(); // public abstract String getCardKing();
}

ㄷ. 인터페이스의 상속

인터페이스의 조상은 언테이스만 가능, class처럼 object가 최고 조상이 아님
상속 받으면서 구현부를 작성하기 때문에 충돌해도 상관없음 >> 다중 상속 가능

interface Fightable extends Movable, Attackable {} // 인터페이스 다중 상속

interface Movable {
    void move(int x, int y);
}

interface Attackable {
    void attack(Unit u);
}

ㄹ. 인터페이스의 구현

class 클래스이름 implements 인터페이스이름 {} 으로 구현
추상 클래스 때와 마찬가지로 구현을 다 못한 클래스는 미완성으로 취급함으로 abstract 제어자를 클래스에 추가 해야한다.

class Unit {}

interface Fightable extends Movable, Attackable {}

interface Movable {
    void move(int x, int y);
}

interface Attackable {
    void attack(Unit u);
}

abstract class InterfaceTest implements Fightable {

    @Override
    public void move(int x, int y) {

    }
    
    // attack(Unit u); // 미 구현
    
}

ㅁ. 인터페이스의 다형성

스마트폰을 할머니에게 전화기라고 말씀드리면 할머니는 전화기라고만 생각해서 다른 기능은 쓰지 않을 수 있다.또, 스마트폰을 꼬마한테 게임이야 라고 말하면 꼬마는 게임기라고 생각되어 다른 기능을 쓰지 않을 수 있다.또한 꼬마에게 줄 때, 통화 기능 등의 다른 기능들을 못쓰도록 방지하고자 잠글 수 있는데 interface는 이러한 기능 및 역할들을 모~~~~두 할 수 있기 때문에 interface다형성을 사용하는 이유이다.

ㅂ. 인터페이스의 장점

두 객체 간의 '연결,대화, 소통'을 돕는 '중간 다리 역할'을 한다.
선언(설계)와 구현을 분리시킬 수 있게 해준다.

4)참조 링크

interface 다형성 사용 이유 : https://2ham-s.tistory.com/1032

인터페이스(interface)와 다형성 왜 사용하는가 ?

인터페이스가 어떻게 class가 할 수 없는 일을 할 수 있는가를 알아보겠다. 사진에서 인터페이스의 다향성도 마찬가지로 , 인터페이스( In 1)에서 정의된 메서드를 어떠한 클래스 ( A )가 인터페이

2ham-s.tistory.com

2. 자바-다형성의 이해 및 예제

https://kadosholy.tistory.com/99

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