[JAVA] 자바 OOP의 특징 1, 2 - 상속과 다형성 (+캐스팅, 오버라이딩, final의 개념)

자바의 변수의 타입은 컴파일 시점에 만들어지고,

객체는 인터프리터(런타임 시점)에 만들어짐

변수의 다형성

하나의 변수로 다양한 객체를 생성할 수 있음 (단, 상속을 전제로 해야 함)

// 부모의 데이터 타입으로 자식의 객체 생성이 가능하다
// teacher와 student가 person을 상속 받고 있을 때 아래와 같이 타입의 다형성이 허용됨
PersonDTO teacher = new TeacherDTO();
PersonDTO student = new StudentDTO();

PersonDTO [] personArr = new PersonDTO[10]; // 배열을 생성하면서 배열의 요소를 Person 타입으로 지정한 것
personArr[0] = teacher;
personArr[1] = student;
// 단일 타입만 가능하다는 배열의 원칙에 위배될까? -> No. 둘 다 Person 타입을 담은 것이기에 가능함

 

⭐️ 다운 캐스팅

• 상속에서 캐스팅의 기본 : 자식은 부모의 구성요소에 접근할 수 있다
  • 자식 —→ 부모
  • 자식 <-x- 부모 (다운 캐스팅)
• 그러나 다운 캐스팅을 명시적으로 표시하여 가능하게 할 수 있다

PersonDTO [] personArr = new PersonDTO[10];
    personArr[0] = teacher;
    personArr[1] = student;

for (int idx = 0; idx < personArr.length; idx++) {
        PersonDTO person = personArr[0];
        // person.teacherInfo(); // ❌ : teacherInfo는 TeacherDTO의 메소드, person은 PersonDTO 타입으로, 그냥은 사용할 수 없음.
        ((TeacherDTO)person).teacherInfo(); // ✅ : 다운캐스팅
}

이 경우 personArr[0]에 teacher가 할당되었지만, personArr 배열 객체는 PersonDTO 타입으로 선언되었기 때문에 PersonDTO의 자식인 TeacherDTO의 요소인 teacherInfo()를 person.teacherInfo()와 같이 사용할 수는 없다.

 

`((TeacherDTO)person).teacherInfo();` 와 같이 해당 요소가 PersonDTO를 상속 받은 TeacherDTO 타입임을 명시해서 teacherInfo()를 사용할 수 있다.

 

이 개념을 해당 예제에 제대로 적용해보면 아래와 같이 완성할 수 있다.

 

for (int idx = 0 ; idx < personArr.length ; idx++) {
        PersonDTO person = personArr[idx] ;
      if (person == null) { // 참조 타입의 경우 null 체크 필요. (배열 = 참조 타입)
              break;
    } else if (person instanceof StudentDTO) {
        System.out.println(((StudentDTO)person).studentInfo());
    } else if( person instanceof TeacherDTO) {
        System.out.println(((TeacherDTO)person).teacherInfo());
    }
}

personArr에 할당된 각 요소가 StudentDTO인지 TeacherDTO인지 먼저 체크해주고, 각각의 분기문에서 다운캐스팅을 통해 자식이 가진 메소드를 사용할 수 있도록 한다.

 

메서드의 다형성

= 메서드 오버라이딩

 

⭐️ Overloading vs Overriding

오버로딩	오버라이딩
같은 클래스에서	상속 관계에서
매개변수의 타입과 개수를 달리해서 정의된 구현부가 동일한 형태	매개변수 타입과 개수가 동일하고, 구현부가 다른 형태의 메서드

 

public class A {
    public String f() {
        System.out.println("A");
    }
}

public class B extends A {
    @Override
    public String f() {
        System.out.println("B");
    }
}

A B = new B();
B.f()
// B 출력

😮 부모 타입인데 자식 메소드에 저렇게 접근이 가능해?

→ Yes. 오버라이딩하면 부모 타입으로 자식에 대한 접근이 다운 캐스팅 없이도 가능하다 (바텀업 방식으로 읽어내기 때문)

 

매개변수의 다형성

public class ArgPolyApp {
    private static PersonDTO [] personArr;
    private static int idx;

    public static void main(String[] args) {
        // ...

      setTeacherArr(student); // ❌ 
      setStudentArr(teacher); // ❌
    }

    public static void setTeacherArr(TeacherDTO element) {
        personArr[idx++] = element;
    }

    public static void setStudentArr(StudentDTO element) {
        personArr[idx++] = element;
    }

 

두 메소드는 구현부가 동일한데, 아래와 같이 메소드명을 setPersonArr로 변경해서 메소드 오버로딩을 할 수 있다. 이 경우 오류가 발생하지 않음.

    public static void setPersonArr(TeacherDTO element) {
        personArr[idx++] = element;
    }

    public static void setPersonArr(StudentDTO element) {
        personArr[idx++] = element;
    }

    setPersonArr(student);
    setPersonArr(teacher);

 

 

또는 매개변수의 다형성을 활용하여 하나의 메소드로 두 가지(TeacherDTO, StudentDTO) 타입을 받을 수 있다.

public class ArgPolyApp {
// ...

    public static void main(String[] args) {
        // ...

      setPersonArr(student); 
      setPersonArr(teacher);
    }

    public static void setPersonArr(PersonDTO element) {
        personArr[idx++] = element;
    }

 

final

final을 메서드에 붙이면 그 메서드는 더 이상 오버라이딩할 수 없음

class Parent {
    final void greet() {
         System.out.println("Hello from Parent");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    void greet() { // ❌
        System.out.println("Hello from Child");
    }
}

자식 클래스에서 재정의하려고 하면 오류가 발생한다.