Chapter05 상속

1. 상속
   - 부모클래스(상위클래스)에 만들어진 필드, 메소드를 자식클래스(하위클래스)가 물려받음
   
   • 장점
     1. 클래스의 간결화
        - 멤버의 중복 작성 불필요
     2. 클래스 관리 용이
        - 클래스들의 계층적 분류
     3. 소프트웨어의 생산성 향상
        - 클래스 재사용과 확장 용이
        - 새로운 클래스의 작성 속도 빠름
2. 클래스 상속과 객체
   • 클래스 상속
     

     public class Person {
     	...
     }
     
     // Person을 상속받는 클래스 Student 선언
     public class Student extends Person {
     	...
     }
     
     // Student를 상속받는 StudentWorker 선언
     public class StudentWorker extends Student {
     	...
     }​

     - 부모클래스(슈퍼클래스)
     - 자식클래스(서브클래스) == 슈퍼클래스를 확장
     
     
   • 객체
     

     public class Main {
     	public static void main(String[] args) {
         	Point p = new Point();	
             p.set(1, 2);
             p.showPoint();
             
             ColorPoint cp = new ColorPoint();
             cp.set(3, 4);
             cp.setColor("red");
             cp.showColorPoint();
         }
     }
     
     public class Point {
     	int x;
     	int y;
         
     	void set(int x, int y){
         	this.x = x;
             this.y = y;
         }
     }
     
     public class ColorPoint extends Point {
     	String color;
     
     	void setColor(String color){
     		this.color = color;
     	}
         
     	void showColorPoint() {
     		System.out.print(color);
     		showPoint();
     	}
     }

     
     
     
   • 자바 상속의 특징
     - 클래스의 다중 상속을 지원하지 않음
     - 상속 횟수는 무제한
3. 상속과 protected 접근 지정자
   • 접근지정자
     2021.12.22 - [Language/Java] - Chapter04 클래스와 객체
     

     Chapter04 클래스와 객체

4. 상속과 생성자
   
   • 서브 클래스 / 슈퍼 클래스의 생성자 호출 및 실행
     
     • new에 의해 서브 클래스의 객체가 생성될 때
       - 슈퍼 클래스의 생성자와 서브 클래스 생성자 모두 실행됨
       - 생성자 호출은 서브 클래스의 생성자를 먼저 호출 후, 컴파일러가 슈퍼 클래스의 생성자를 호출
       - 생성자 실행은 슈퍼 클래스의 생성자가 먼저 실행된 후, 서브 클래스의 생성자 실행
       • 슈퍼 클래스와 서브 클래스의 생성자간의 호출 및 실행 관계
         

         

     • 슈퍼 클래스 생성자와 서브 클래스 생성자
       1. 슈퍼 클래스의 기본 생성자가 자동 선택
          

          

          => 만약 클래스 A에 기본 생성자가 없다면, 컴파일러에 의해 “Implicit super constructor A() is undefined. Must explicitly invoke another constructor” 오류가 발생함

       2. 서브 클래스에 매개변수를 가진 생성자
          

          

   • super( parameter );
     - 서브 클래스에서 명시적으로 슈퍼 클래스의 생성자 선택 호출할 때 사용
     - 반드시 서브 클래스 생성자 코드의 가장 첫번째 줄에 위치해야함
     - 슈퍼 클래스의 생성자 중 parameter를 받을 수 있는 생성자가 호출됨
5. 업캐스팅(upcasting)과 instanceof 연산자
   
   • 업캐스팅 (upcasting) : 자동타입변환 
     - 서브 클래스 객체를 슈퍼 클래스 타입으로 타입 변환
     

     class Person { ... }
     class Student extneds Person { ... }
     
     Student s = new Student();
     Person p = s;	// Upcasting : 객체 내에 슈퍼 클래스의 멤버만 접근 가능

   • 다운캐스팅 (downcasting) : 강제타입변환
     - 슈퍼 클래스 객체를 서브 클래스 타입으로 변환
     

     class Person { ... }
     class Student extneds Person { ... }
     
     Person p = new Student("초코칩");	// Upcasting
     Student s = (Student)p;		// Downcasting

     
     
     • if) 실제 객체가 할당되지 않았다면 실행오류가 발생함
       

       package inheritance.typecast;
       
       public class DownCasting {
       	public static void main(String[] args){
           	Person she = new Person("초코칩", 1234568);
               System.out.println(she.name+" "+she.number);
               // Faculty f = she;			// 컴파일 오류
               // Faculty f1 = (Faculty) she;		// 실행 오류
           }
       }​

   • instanceof 연산자
     - 업캐스팅된 레퍼런스로 객체 타입을 판단할 수 없으므로, 레퍼런스가 가리키는 객체의 타입 식별을 위해 사용
     

     객체레퍼런스 instanceof 클래스타입	// 결과 : true or false​

6. 메소드 오버라이딩 (Method Overriding) : @Override
   • 메소드 오버라이딩
     - 슈퍼 클래스의 메소드를 서브 클래스에서 재정의 (메소드이름, 매개변수 타입 및 개수, 리턴 타입 등 동일)
     - ex) 같은 draw( ) 메소드라도 Line클래스는 선을 그리고, Circle클래스는 원을 그리고 싶을 때
     - 동적 바인딩이 발생 : 서브 클래스에 오버라이딩된 메소드가 무조건 실행되는 동적 바인딩
     
     • Binding : 함수를 호출할 때, 함수가 위치한 메모리 번지로 연결시키는 것
       1. 정적 바인딩 : 컴파일 시간에 호출될 함수로 이동할 수 있는 주소가 결정되어 바인딩 ex) super( ) 사용시
       2. 동적 바인딩 : 점프할 주소를 저장하기 위한 메모리 공간을 가지고 있다가 런타임시 결정
       
       
   • 메소드 오버라이딩 vs 오버로드
     

     

7. 추상 클래스
   • 추상 메소드 ( abstract로 선언 )
     - 선언되어 있으나, 구현되어있지 않은 메소드
     

     public abstract String getName();
     public abstract void setName(String s);​

     - 추상 메소드는 서브 클래스에서 오버라이딩하여 구현해야 함
     
     
   • 추상 클래스
     • 개념
       - 추상의 의미대로 "구체적"이지 않은 클래스 즉, 보다 구체적인 하위 클래스를 대표하는 클래스
        
     • 사용 이유
       - 서브 클래스마다 다른 구현이 필요한 메소드는 추상 메소드로 선언하고 슈퍼 클래스에서 개념을 정의함
       - 각 서브 클래스에서 구체적 행위를 구현하기 위해, 서브 클래스 목적에 맞게 추상메소드도 다르게 구현함
       - 계층적 상속 관계를 갖는 클래스 구조를 만들 때
       
       
     • 생성 방법 
       1. 추상 메소드를 하나라도 가진 클래스 (abstract 클래스로 선언 필수!)
          

          abstract class Shape {
          	public Shape() { }
              public void paint() { draw(); }
              abstract public void draw();	// 추상 메소드
          }

       2. 추상 메소드가 없더라도 abstract로 선언된 클래스
          

          abstract class MyComponent {
          	String name;
              public void load(String name) {
              	this.name = name;
          	}
          }

     • 추상 클래스의 상속
       1. 단순 상속
          - 추상 클래스를 상속받고 추상 메소드를 구현하지 않으면 추상클래스가 됨
          - 서브 클래스도 abstract로 선언해야함
       2. 구현 상속
          - 서브 클래스에서 슈퍼 클래스의 추상 메소드 구현(오버라이딩)
          - 서브 클래스 != 추상 클래스 
     • 다른 일반 클래스와 구별되는 특징
       
       1. 직접 객체화(instantiation)될 수 없음 == 생성자를 사용하여 객체를 생성할 수 없음
       2. 다른 클래스에 의하여 상속되어야 함 == 하위클래스가 없는 추상클래스는 의미가 없음
       3. 하위 클래스가 존재해야 하므로, 추상 클래스 구현 시 클래스 앞에 final 사용할 수 없음  
8. 인터페이스
   
   • 인터페이스란?
     - 스펙을 주어 클래스들이 그 기능을 서로 다르게 구현할 수 있도록 하는 클래스의 규격 선언
     - 클래스의 다형성을 실현하는 도구
     ex) 회사마다 구현방식은 다르지만 전기기기는 표준전압인 220V에 맞게 설계되어야 함
     
     
   • 인터페이스 구현 예시
     

     interface PhoneInterface {
         public static final int TIMEOUT = 10000;
         public abstract void sendCall();
         public abstract void receiveCall();
         public default void printLogo() {
         	System.out.println("** PHONE **");
         };	// 디폴트 메소드
     }
     
     class SamsungPhone implements PhoneInterface {
         @Override
         public void sendCall() {
         	System.out.println("띠리리리링");
         }
         
         @Override
         public void receiveCall() {
         	System.out.println("전화가 왔습니다");
         }
         
         // 메소드 추가 작성 가능
         public void flash() { 
         	System.out.println("전화기에 불이 켜졌습니다.");
         }
     }
     
     public class InterfaceEx {
     	public static void main(String[] args){
         	SamsungPhone phone = new SamsungPhone();
             phone.printLogo();
             phone.sendCall();
             phone.receiveCall();
             phone.flash();
         }
     }

     => interface(PhoneInterface)를 선언하고, 새 클래스에서 PhoneInterface를 implements 키워드를 이용해 인터페이스의 추상 메소드를 모두 구현한 메소드를 작성할 수 있음 (메소드 추가 작성 가능)
     
     
   • 자바 인터페이스 특징
     
     • 인터페이스의 객체 생성 불가
       

       new PhoneInterface(); 	// 오류​

     • 인터페이스 타입의 레퍼런스 변수 선언 가능
       

       PhoneInterface galaxy;​

     • 인터페이스를 상속받는 클래스는 인터페이스 내의 모든 추상 메소드를 반드시 구현해야함
     • 다른 인터페이스 상속 가능 
     • 인터페이스의 다중 상속 가능
     • 클래스는 하나 이상의 인터페이스를 구현할 수 있음
       

       class AIPhone implements MobilePhoneInterface, AIInterface {
           // MobilePhoneInterface의 모든 메소드를 구현
           public void sendCall() { ... }
           public void receiveCall() { ... }
           public void sendSMS() { ... }
           public void receiveSMS() { ... }
           
           // AIInterface의 모든 메소드를 구현
           public void recognizeSpeech() { ... }
           public void synthesizeSpeech() { ... }
       }

9. 추가) 추상클래스 vs 인터페이스
   • 유사점
     - 객체를 생성할 수 없고, 상속을 위한 슈퍼 클래스로만 사용가능
     
     
   • 다른점