참조형의 형변환

자료형

• 기본형(Primitive Type)

  • 값을 다루는 자료형
  • boolean, char, byte, int, short, long, float, double

• 참조형(Reference Type)

  • 주소를 다루는 자료형
  • new 연산을 사용해서 메모리를 생성
  • 일반 참조형(클래스, 인터페이스, 배열), 나열형(enumeration type), 어노테이션형(annotation type)

참조형의 형변환

• 참조형에서 형변환은 단순히 메모리의 크기만 고려하는 것이 아닌 클래스를 구성하는 구성 요소, 즉 구조가 같아야 한다.

• 일반 클래스 간에 형변환은 원칙적으로 할 수 없다.

• 단, 상속 관계에 있는 클래스 간에는 형변환을 할 수 있다.

• 클래스간의 형변환은 두 가지 방식이 있는데, 업캐스팅과 다운캐스팅이다.

업캐스팅(upcasting)

• 하위 클래스가 상위 클래스로 형변환

// Parent parent 는 상위 클래스형 참조 변수
// new Child() 는 하위 클래스 객체
Parent parent = new Child();
// 상위 클래스 = 하위 클래스
// 상위 클래스로 형변환

• 하위 클래스인 Child 객체를 만들면 상위 클래스인 Parent 클래스로부터 상속받은 영역과 Child 클래스에서 확장한 영역으로 메모리에 할당이 일어난다.

• 하지만 Child 클래스에서 확장한 영역으로 할당된 메모리는 은닉(가려짐)된다. 즉 하위 클래스에 접근 권한이 사라진다.

• 자바에서는 업캐스팅만을 지원한다.

• 컴파일러에 의해서 자동으로 형변환이 일어난다.

• 업캐스팅 된 후에는 상위 클래스로부터 상속받은 메서드만 호출 가능하고 하위 클래스의 메서드는 사용할 수 없다.

• 단, 재정의된 메서드는 업캐스팅이 되면 오히려 상위 클래스로부터 상속받은 메서드가 은닉되고, 하위 클래스에서 재정의된 메서드를 참조할 수 있다.

• 왜냐하면 컴파일 중에 결정된 클래스형이 아닌 실행 중에 생성된 객체의 클래스형에 의해 호출될 메서드가 결정되기 때문이다. 이를 동적 바인딩이라고 한다.

바인딩

• 프로그램 내에서 변수, 배열, 이름 등의 명칭, 즉 식별자(identifier)가 그 대상인 메모리 주소 또는 실제 값에 배정되는 것
• 정적 바인딩(static binding) : 프로그램의 컴파일 또는 링크 중에 확정되는 바인딩
• 동적 바인딩(dynamic binding) : 프로그램 실행 중에 확정되는 바인딩으로 객체의 타입이 런타임 중에 결정됨을 말한다.

다운캐스팅(downcasting)

Parent parent = new Child(); // 업캐스팅
Child child = (Child) parent;

• 처음 업캐스팅이 일어나고서 하위 클래스인 Child의 객체에는 상위 클래스로부터 상속받은 메모리뿐만 아니라 하위 클래스에서 확장한 메모리도 받는다. 단, 하위 클래스에서 확장한 메서드나 속성은 은닉되어서 사용할 수 없다.

• 이 때, 상위 클래스형의 참조 변수인 parent를 다시 하위 클래스형인 Child로 변환하면 은닉된 하위 클래스의 메서드와 속성에 접근할 수 있다.

• Java에서는 원칙적으로 다운캐스팅을 허용하지 않지만, 이렇게 업캐스팅한 후에 다시 다운캐스팅하는 상황에 있어서는 형변환을 허용한다.

• 단, 명시적으로 강제로 cast 연산자를 사용해서 형변환을 해야 한다.

정리

• 기본형과 달리 참조형의 형변환은 원칙적으로 지원하지 않는다.

• 단, 상속 관계에 있는 클래스 간에 형변환은 지원한다.

• 업캐스팅(상위 클래스형으로 형변환)은 자동으로 이루어진다.

• 다운캐스팅(하위 클래스형으로 형변환)은 업캐스팅을 했다가 다시 다운캐스팅할 때만 cast 연산자를 통해 명시적으로 형변환할 때만 가능하다.