[Java] 인터페이스

👩‍🚀 목표

자바의 인터페이스에 대해 학습하세요.

👩‍💻 학습할 것

• 인터페이스 정의하는 방법
• 인터페이스 구현하는 방법
• 인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하는 방법
• 인터페이스 상속
• 인터페이스의 기본 메소드 (Default Method), 자바 8
• 인터페이스의 static 메소드, 자바 8
• 인터페이스의 private 메소드, 자바 9

 

 

 

👩‍⚖️ 인터페이스 정의하는 방법

인터페이스

• 일종의 추상 클래스
• 추상 메서드의 집합
• 멤버로 추상 메서드와 상수만 가질 수 있다.
• 다른 클래스를 작성하는데 도움 줄 목적으로 작성된다
• 추상 클래스보다 추상화 정도가 높다.
• Java 8 이전 버전에서는 추상 클래스와 달리 몸통을 갖춘 일반 메서드, 멤버 변수를 구성원으로 가질 수 없다.
• 인터페이스는 클래스와 달리 Object 클래스와 같은 최고 조상이 없다.

 

인터페이스 정의

interface 인터페이스명 {
    public static final 타입 상수명 = 값;
    public abstract 메서드명(매개변수);
}

 

인터페이스 멤버들의 제약사항

• 모든 멤버 변수는 public static final 이어야 하며 이를 생략할 수 있다.
• 모든 메서드는 public abstract 이어야 하며, 이를 생략할 수 있다.
• JDK 1.8부터 static 메서드와 default 메서드는 예외로 작성할 수 있다.
• 생략된 제어자는 컴파일 시에 컴파일러가 자동적으로 추가해준다.

 

인터페이스의 장점

1. 개발 시간을 단축시킬 수 있다.

메서드를 호출하는 쪽에서는 선언부만 알면 호출이 가능하다.

2. 표준화가 가능하다.

기본틀을 인터페이스로 작성한 다음,  개발자들에게 구현하게 하면 일관되고 정형화된 프로그램의 개발이 가능하다.

3. 서로 관계없는 클래스들에게 관계를 맺어 줄 수 있다.

상속 관계나 같은 조상 클래스를 가지고 있지 않은 서로 아무런 관계도 없는 클래스들에게 하나의 인터페이스를 공통적으로 구현함으로써 관걔를 맺어줄 수 있다.

4. 독립적인 프로그래밍이 가능하다.

클래스의 선언과 구현을 분리시킬 수 있기 때문에 실제 구현에 독립적인 프로그램을 작성하는 것이 가능하다.

클래스와 클래스간의 직접적인 관계를 인터페이스를 이용해서 간접적인 관계로 변경하면 한 클래스의 변경이 다른 클래스에 영향을 미치지 않는 독립적인 프로그래밍이 가능하다.

 

 

 

👩‍🔬 인터페이스 구현하는 방법

인터페이스도 추상 클래스처럼 그 자체로는 인터페이스를 생성할 수 없다.

implements 키워드를 사용하여 인터페이스를 구현한다.

class 클래스명 implements 인터페이스명 {
	// 인터페이스에 정의된 추상메서드 모두 구현
}

 

만일 인터페이스 메서드중 일부만 구현 한다면 abstract를 붙여서 추상 클래스로 선언해야 한다.

abstract class 클래스명 implements 인터페이스명 {
	// 인터페이스에 정의된 추상메서드 일부 구현
}

 

상속과 구현을 동시에 할 수도 있다.

class 클래스명 extends 상위클래스 implements 인터페이스명 {
	// 인터페이스에 정의된 추상메서드 구현
}

 

 

 

👩‍🏫 인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하는 방법

자손 클래스의 인스턴스를 조상타입의 참조변수로 참조하는 것이 가능하다는 것을 배웠다.

인터페이스 역시 이를 구현한 클래스의 조상이라 할 수 있으므로

해당 인터페이스 타입의 참조변수로 이를 구현한 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있으며

인터페이스 타입으로 형변환도 가능하다. 

 Cook c = (Cook)new Cooker();
 또는
 Cook c = new Cooker();

 

인터페이스는 메서드의 매개변수의 타입으로 사용될 수 있다.

void bake(Cook c){

}

 

인터페이스 타입의 매개변수가 갖는 의미는

메서드 호출시 해당 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스를 매개변수로 제공해야 한다는 것

class Cooker extends Unit implements Cook {
    public void bake(int temperature){  }
    public void fry(Ingredient ingredient){  }
}

 

Cook 인터페이스를 구현한 Cooker 클래스가 있을 때,

fry 메서드의 매개변수로 Ingredient 인스턴스를 넘겨 줄 수 있다.

fry(new Ingredient())와 같이 쓸 수 있다.

 

메서드의 리턴타입으로 인터페이스를 지정하는 것도 가능하다.

Ingredient method() {
    Cooker c = new Cooker();
    return c;
}

 

리턴 타입이 인터페이스라는 것은

메서드가 해당 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스를 반환한다는 것을 의미한다.

 

 

 

👩‍🌾 인터페이스 상속

인터페이스는 인터페이스로부터만 상속받을 수 있으며,

클래스와 달리 다중 상속이 가능하다. (여러개의 인터페이스로부터 상속을 받는 것이 가능하다.)

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

interface Attackable {
    void attack(Unit u);
}

interface Fightable extends Movable, Attackable { }

 

클래스의 상속과 마찬가지로 자손 인터페이스인 Fightable은 조상 인터페이스에 정의된 멤버를 모두 상속 받는다.

그래서 Fightable 자체에는 정의된 멤버가 하나도 없지만 조상 인터페이스로부터 상속받은 두개의 추상 메서드 move(int x, int y)와 attack(Unit u)를 멤버로 갖게 된다.

 

 

 

👩‍🔧 인터페이스의 기본 메소드 (Default Method), 자바 8

Defailt Method

• 추상 메서드의 기본적인 구현을 제공하는 메소드
• 키워드 default를 앞에 붙이며, 추상메서드와 달리 일반 메서드처럼 몸통 { } 이 있어야 한다.
• 접근 제어자가 public이며 생략 가능하다.
• 추상 메소드가 아니기 때문에 디폴트 메서드가 새로 추가되어도 해당 인터페이스를 구현한 클래스를 변경하지 않아도 된다.
• 이를 구현하는 클래스는 default method를 오버라이딩 할 수 있다.
• 인터페이스가 변경되면 인터페이스를 구현하는 모든 클래스들이 해당 메소드를 구현해야 하지만,
  default method는 인터페이스에 메소드를 구현하여 이러한 문제를 해결해준다.

interface MyInterfacce {
  void method();
  default void newMethod(){
  	// 구현
  }
}

 

 

 

👩‍🏭 인터페이스의 static 메소드, 자바 8

Static 메소드

• 키워드 static을 앞에 붙인다.
• static 메소드는 default 처럼 인터페이스에서 구현한다.
• 그러나 구현하는 클래스에서 재정의가 불가능하다.
• 반드시 클래스명으로 메소드를 호출한다.

public interface Vehicle {
    
    // regular / default interface methods
    
    static int getHorsePower(int rpm, int torque) {
        return (rpm * torque) / 5252;
    }
}

Vehicle.getHorsePower(2500, 480));

 

 

 

👩‍🎨 인터페이스의 private 메소드, 자바 9

private 메소드

• default method와 static method는 public method로 구현해야하는 부분이 불편했지만
• Java 9에서 제공하는 private method는 코드의 중복을 피하고 캡슐화를 가능하게 해준다.
• 인터페이스를 구현하는 클래스가 해당 메소드를 상속하는 것을 막아준다.
• static private method는 static method에서 호출 가능하다.
• private 메서드는 private, abstract, default 또는 static 메서드를 호출할 수 있다. private static은 static 및 static private 메서드만 호출 할 수 있다.

 

Using private methods in interfaces have four rules :

1. Private interface method cannot be abstract.
2. Private method can be used only inside interface.
3. Private static method can be used inside other static and non-static interface methods.
4. Private non-static methods cannot be used inside private static methods.

 

ublic interface CustomInterface {
     
    public abstract void method1();
     
    public default void method2() {
        method4();  //private method inside default method
        method5();  //static method inside other non-static method
        System.out.println("default method");
    }
     
    public static void method3() {
        method5(); //static method inside other static method
        System.out.println("static method");
    }
     
    private void method4(){
        System.out.println("private method");
    } 
     
    private static void method5(){
        System.out.println("private static method");
    } 
}
 
public class CustomClass implements CustomInterface {
 
    @Override
    public void method1() {
        System.out.println("abstract method");
    }
     
    public static void main(String[] args){
        CustomInterface instance = new CustomClass();
        instance.method1();
        instance.method2();
        CustomInterface.method3();
    }
}
 
Output:
 
abstract method
private method
private static method
default method
private static method
static method

https://howtodoinjava.com/java9/java9-private-interface-methods/

Private Methods in Interface - Java 9

 

 

 

참조

8주자 과제: 인터페이스

남궁성, 자바의 정석 기초편, 도우출판, 2019