[Java] 상속

👩‍🚀 목표

자바의 Class에 대해 학습하세요

👩‍💻 학습할 것

• 자바 상속의 특징
• super 키워드
• 메소드 오버라이딩
• 다이나믹 메소드 디스패치 (Dynamic Method Dispatch)
• 추상 클래스
• final 키워드
• Object 클래스

 

 

 

👪 자바 상속의 특징

기존 클래스를 재사용하여 새로운 클래스를 작성하는 것

직접 작성하지 않더라도 기존 클래스의 필드와 메소드를 재사용할 수 있다.

 

상속의 장점

• 코드의 재사용성 ↑
• 코드 중복 제거
• 프로그램 생산성 ↑
• 유지보수성 ↑

 

class 하위클래스 extends 상위클래스{

}

class Parent { }

class Child extends Parent {

}

 

📌 상위 클래스 · 부모/조상 클래스 · 슈퍼클래스

상속해주는 클래스

 

📌 하위 클래스 · 자식/자손 클래스 · 서브클래스

다른 클래스에서 파생된 클래스

상위 클래스의 모든 멤버를 상속 받는다. (생성자와 초기화 블럭은 상속되지 않는다.)

새로운 코드가 추가 되어도 상위 클래스는 아무런 영향을 받지 못한다.

 

Object 클래스

모든 클래스는 Object Class로부터 상속받는다.

 

단일 상속 single inheritance

C++에서는 다중 상속 multiple inheritance을 허용하지만 자바에서는 단일 상속만 가능하다.

두 개 이상의 클래스를 상속받는 것은 불가능하다.

하나의 상위 클래스만 가질 수 있기 때문에 클래스간의 관계가 명확하고 코드의 신뢰성이 높다.

class 하위클래스 extends 상위클래스1, 상위클래스{ // 불가능
}

 

 

 

🦸‍♂️ super 키워드

참조변수 Super

상위 클래스의 멤버를 참조하는데 사용

상속받은 멤버와 자신의 멤버와 이름이 같을 때 super를 붙여서 구별

class Parent {
    int x = 10;

    void printMethod() {
        System.out.println("Printed in Parent Class.");
    }
}

class Child extends Parent {
    int x = 20;

    void guessX(){
        System.out.println("x = " + x);
        System.out.println("this.x = " + this.x);
        System.out.println("super.x = " + super.x);
    }

    void printMethod() {
        super.printMethod();
        System.out.println("Printed in Child Class.");
    }

}

public class InheritanceTest {

    public static void main(String[] args) {
        Child child = new Child();
        child.guessX();

        System.out.println("==========================");

        child.printMethod();
    }
}

x = 20
this.x = 20
super.x = 10
==========================
Printed in Parent Class.
Printed in Child Class.

 

 

생성자 super()

하위 클래스의 생성자에서 상위 클래스의 생성자를 호출하는데 사용

생성자의 첫줄에 반드시 생성자 호출한다.

명시적으로 호출하지 않으면 컴파일러가 생성자 호출에 super()를 추가한다.

 

명시적 호출

class Store {
    Store() {
        System.out.println("Store 생성자");
    }
}

class LiquorStore extends Store{
    LiquorStore() {
        super();
        System.out.println("LiquorStore 생성자");
    }
}

public class ConstructorSuperTest {
    public static void main(String[] args) {
        LiquorStore liquorStore = new LiquorStore();
    }
}

Store 생성자
LiquorStore 생성자

 

묵시적 호출

class Store {
    Store() {
        System.out.println("Store 생성자");
    }
}

class LiquorStore extends Store{
    LiquorStore() {
        System.out.println("LiquorStore 생성자");
    }
}

public class ConstructorSuperTest {
    public static void main(String[] args) {
        LiquorStore liquorStore = new LiquorStore();
    }
}

Store 생성자
LiquorStore 생성자

 

 

🧙‍♂️ 메소드 오버라이딩

override : ~ 위에 덮어쓰다.

하위 클래스의 메소드가 상위 클래스의 메소드를 재정의 한다. 

 

 

오버로딩 overloading과 헷갈리기 쉽다.

 

📌 오버로딩 overloading

• 기존에 없는 새로운 매서드를 정의하는 것
• 선언부가 다르다.

 

📌 오버라이딩 overriding

• 상속받은 메서드의 내용을 변경하는 것
• 구현부가 다르다.
• 메서드의 선언부(메서드명. 매개변수, 반환타입)가 상위 클래스의 메서드와와 일치하다.
• 접근 제어자를 조상 클래스의 메서드보다 좁은 범위로 변경할 수 없다.
• 조상 클래스의 메서드보다 많은 수의 예외를 선언할 수 있다.

class Animal{
    void run(){
        System.out.println("동물이 달립니다.");;
    }
}

class Cat extends Animal {
    void run() {
        System.out.println("고양이가 달립니다.");
    }
}

public class OverridingTest {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat = new Cat();
        cat.run();
    }
}

고양이가 달립니다.

 

 

👩‍🔬 다이나믹 메소드 디스패치 (Dynamic Method Dispatch)

• override된 메서드에 대한 호출이 컴파일이 아닌 런타임 때 확인되는 매커니즘
• 컴파일러는 어떤 메소드를 호출할 지 모른다. 런타임 시점이 되어야 알 수 있다.
• override된 메서드가 상위 클래스 참조를 통해 호출되면,
  Java는 호출이 발생한 시점에 참조되는 객체의 유형에 따라서 상위 클래스를 실행할지, 하위 클래스를 실행할지 결정한다.

 

📌 upcasting

상위 클래스 참조 변수는 서브 클래스 객체를 참조할 수 있다.

Java는 이 사실을 사용하여 런타임에 override된 메서드에 대해 호출한다.

상위 클래스에 하위 클래스에 의해 override된 메서드가 포함된 경우,

상위 클래스 참조 변수를 통해 다른 유형의 객체를 참조할 때 다른 버전의 메서드가 실행된다. 

상위클래스 obj = new 하위클래스();

 

📌Dynamic Method Dispatch 장점

런타임 다형성의 핵심인 overriding of methods 지원

 

// A Java program to illustrate Dynamic Method
// Dispatch using hierarchical inheritance
class A
{
    void m1()
    {
        System.out.println("Inside A's m1 method");
    }
}
  
class B extends A
{
    // overriding m1()
    void m1()
    {
        System.out.println("Inside B's m1 method");
    }
}
  
class C extends A
{
    // overriding m1()
    void m1()
    {
        System.out.println("Inside C's m1 method");
    }
}
  
// Driver class
class Dispatch
{
    public static void main(String args[])
    {
        // object of type A
        A a = new A();
  
        // object of type B
        B b = new B();
  
        // object of type C
        C c = new C();
  
        // obtain a reference of type A
        A ref;
          
        // ref refers to an A object
        ref = a;
  
        // calling A's version of m1()
        ref.m1();
  
        // now ref refers to a B object
        ref = b;
  
        // calling B's version of m1()
        ref.m1();
  
        // now ref refers to a C object
        ref = c;
  
        // calling C's version of m1()
        ref.m1();
    }
}

 

https://www.geeksforgeeks.org/dynamic-method-dispatch-runtime-polymorphism-java/

Dynamic Method Dispatch or Runtime Polymorphism in Java - GeeksforGeeks

 

 

🧚‍♀️ 추상 클래스 abstract class

• 완전하게 구현되어 있지 않은 메소드를 가지고 있는 클래스
• 선언시 abstract를 붙인다.
• 객체를 생성할 수 없다.
• 하나 이상의 추상 메소드를 가지고 있다.

 

📌 추상 메서드 abstract method

• 선언부만 작성한다.
• 구현부는 존재하지 않는다. → 메서드의 내용이 상속받는 클래스에 따라 달라진다.
• 추상 클래스를 상속받는 하위 클래스가 오버라이딩을 통해 추상 메서드를 모두 구현해야 한다.

abstract 리턴타입 메서드이름();

 

abstract class Shape {
    private int x,y;

//  추상 메서드가 아닌 메서드도 가질 수 있다.
    public void move(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public abstract void draw();
}

class Rectangle extends Shape {
    private int width, height;

    public void draw() {
        System.out.println("사각형 그리기");
    }
}

class Circle extends Shape {
    private int radius;
    public void draw() {
        System.out.println("원 그리기");
    }
}


public class AbstractTest {
    public static void main(String[] args) {
        Rectangle rectangle = new Rectangle();
        rectangle.draw();

        Circle circle = new Circle();
        circle.draw();
    }
}

 

 

👩‍🚒 final 키워드

final : 마지막의, 변경될 수 없는

클래스에 사용 : 자신을 확장하는 자손클래스를 정의하지 못하게 된다.  →  String, Math

메서드에 사용 : 변경할 수 없는 메서드 오버라이딩을 할 수 없다.

변수에 사용 : 값을 변경할 수 없는 상수

final class FinalTest {     	      // 조상이 될 수 없는 클래스
    final int MAX_SIZE = 10;          // 값을 변경할 수 없는 멤버 변수 (상수)
    
    final int getMaxSize() {
        final int LV = MAX_SIZE;      // 오버라이딩할 수 없는 메서드
        return MAX_SIZE;              // 값을 변경할 수 없는 지역변수 (상수)
    }
}

 

🕵️‍♀️ Object 클래스

모든 클래스의 조상 클래스이다.

Object 클래스의 멤버들은 모든 클래스에서 바로 사용할 수 있다.

11개의 메서드를 가지고 있다.

 

객체 자신의 복사본을 반환한다.

protected Object clone()

 

객체 자신과 객체 obj가 같은 객체인지 알려준다.

같고 다름을 참조변수의 값으로 판단한다.

같으면 true

public boolean equals(Object obj)

 

객체가 소멸될 때 가비지 컬렉터에 의해 자동적으로 호출된다.

이 때 수행되어야하는 코드가 있을 때 오버라이딩한다.

protected void finalize()

 

객체 자신의 클래스 정보를 담고 있는 Class 인스턴스를 반환한다.

public Class getClass()

 

객체 자신의 해시코드를 반환한다.

public int hashCode()

 

객체 자신의 정보를 문자열로 반환한다.

public String toString()

 

객체 자신의 사용하려고 기다리는 쓰레드를 하나만 깨운다.

public void notify()

 

객체 자신을 사용하려고 기다리는 모든 쓰레드를 깨운다.

public void notifyAll()

 

다른 쓰레드가 notify()나 notifyAll()을 호출할 때까지,

현재 쓰레드를 무한히 또는 지정된 시간 (timeout, nanos)동안 기다리게 한다.

public void wait()
public void wait(long timeout)
public void wait(long timeout, int nanos)

 

 

 

참조

6주차 과제: 상속

남궁성, 자바의 정석 기초편, 도우출판, 2019

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/IandI/subclasses.html

Inheritance (The Java™ Tutorials > Learning the Java Language > Interfaces and Inheritance)