17. 다형성(Polymorphism)

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다형성

• 다형성
• 클래스 형변환
• instanceof 연산자
• 객체배열과 다형성
• 매개변수와 다형성
• 바인딩
• 추상클래스
• 인터페이스
• 추상클래스와 인터페이스

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다형성

• 객체지향 프로그래밍 3대 특징 중 하나, 여러 개의 형태를 갖는다는 의미
• 하나의 행동으로 여러가지 일을 수행한다는 개념
• 상속을 이용한 기술로 부모 타입으로부터 파생된 여러가지 타입의 자식 객체를 부모 클래스 타입 하나로 다룰 수 있는 기술

 

 

클래스 형변환

• 업 캐스팅(UP Castring)
• 다운 캐스팅(Down Casting)

1. 업 캐스팅(Up Casting)

상속 관계에 있는 부모, 자식 클래스 간에 부모타입의 참조형 변수가
모든 자식 타입의 객체 주소를 받을 수 있음

// Sonata 클래스는 Car 클래스의 후손
Car c = new Sonata();
//Sonata 클래스형에서 Car 클래스형으로 바뀜

* 자식 객체의 주소를 전달받은 부모타입의 참조변수를 통해서 사용할 수 있는 후손의 정보는*
* 원래 부모타입이었던 멤버만 참조 가능*


2.다운 캐스팅(Down Casting)

자식객체의 주소를 받은 부모 참조형 변수를 가지고 자식의 멤버를 참조해야할 경우,
부모 클래스 타입의 참조형 변수를 자식 클래스 타입으로 형 변환하는 것
자동으로 처리되지 않기 때문에 반드시 후손 타입 명시해서 형 변환

// Sonata 클래스는 Car 클래스의 후손
Car c = new Sonata();
((Sonata)c).moveSonata();

*클래스 간의 형 변환은 반드시 상속 관계에 있는 클래스끼리만 가능

 

instanceof 연산자

• 연재 참조형 변수가 어떤 클래스 형의 객체 주소를 참조하고 있는지 확인 할 때 사용
• 클래스 타입이 맞으면  true, 맞지 않으면 false 반환

instanceof 표현식

if( 레퍼런스 instanceof 클래스 타입){
	//true일 때 처리할 내용, 해당 클래스 타입으로 down casting
}

if (c instanceof ISTP) {
	((Sonata)c).moveISTP();
} else if (c instancsof ESFP){
	((ESFP)c).moveESFP();
} else if (c instancsof ISFP){
	((ISFP)c).moveISFP();
}

 

 

객체배열과 다형성

• 다형성을 이용하여 상속 관계에 있는 하나의 부모 클래스 타입의 배열 공간에
• 여러 종류의 자식 클래스 객체 저장 가능

Mbti[] mbtiArr[] = new Mbti[5];

mbtiArr[0] = new Istp();
mbtiArr[1] = new Isfp();
mbtiArr[2] = new Entj();
mbtiArr[3] = new Enfp();
mbtiArr[4] = new Infj();

 

 

매개변수와 다형성

• 다형성을 이용하여 메소드 호출 시 부모타입의 변수 하나만 사용해 자식 타입의 객체를 받을 수 있음

public void execute(){
	driveCar(new Sonata());
    driveCar(new K3());
    driveCar(new K7());
}

publice void driveCar(Car c) {}

 

 

바인딩

• 실제 실행할 메소드 코드와 호출하는 코드를 연결 시키는 것
• 프로그램이 실행 되기 전에 컴파일이 되면서 모든 메소드는 정적 바인딩 됨

• 동적 바인딩:
  • 컴파일 시 정적 바인딩된 메소드를 실행할 당시의 객체 타입을 기준으로 바인딩 되는 것
• 동적 바인딩 성립 요건:
  • 상속관계로 이루어져 다형성이 적용된 경우, 메소드 오버라이딩이 되어 있으면
  • 정적으로 바인딩 된 메소드 코드보다 오버라이딩 된 메소드 코드를 우선적으로 수행

 

추상 클래스

• 몸체 없는 메소드를 포함한 클래스
• 추상 클래스일 경우 클래스 선언부에 abstract 키워드 사용

[접근제한자] abstract class 클래스명 {}

• 추상 메소드:
  • 몸체 없는 메소드
  • 추상 메소드의 선언부에 abstract 키워드 사용
  • 상속시 반드시 구현해야 하는, 오버라이딩이 강제화 되는 메소드

[접근제한자] abstract 반환형 메소드명(자료형 변수명);

 

•  특징
  1. 미완성 클래스(abstract 키워드 사용)
     • 반드시 상속하여 객체 생성
  2. abstract 메소드가 포함된 클래스는 반드시 abstract 클래스
     • abstract 메소드가 없어도 abstract 클래스 선언 가능
  3. 클래스 내에 일반 변수, 메소드 포함 가능
  4. 객체 생성은 안되지만 참조형 변수 타입으로는 사용 가능

 

• 장점
  • 일관된 인터페이스 제공
  • 꼭 필요한 기능 강제화(공통적이나 자식클래스에서 특수화 되는 기능)

 

인터페이스

 

•  특징
  1. 모든 인터페이스 메소드는 묵시적으로 public이고 abstract
  2. 변수는 묵시적으로 public static final
     
     • 따라서 인터페이스 변수의 값 변경 시도 시 컴파일 에러 발생
  3. 객체 생성은 안되나 참조형 변수로는 가능

 

• 장점
  • 상위 타입 역할로 다형성을 지원하여 연결
  • 해당 객체가 다양한 기능 제공 시에도 인터페이스에 해당하는 기능만을 사용하게 제한 가능
  • 공통 기능 상의 일관성 제공
  • 공동 작업을 위한 인터페이스 제공

 

추상클래스와 인터페이스

구분	추상 클래스	인터페이스
상속	단일 상속	다중 상속
구현	extends	implements 사용
추상 메소드	abstract 메소드 0개 이상	모든 메소드가 abstract
abstract	명시적 사용	묵시적으로 abstract
객체	생성 불가	생성 불가
용도	참조 타입	참조 타입