[SEB BE] Section 1. 다형성(polymorphism)-참조변수의 타입변환

박두팔이·2022년 12월 30일

Polymorphism 다운캐스팅 다형성 업캐스팅 참조변수타입변환

자바

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다형성 (polymorphism)

poly(여러개) + morphism(형태) = 다형성(polymorphism)

즉 다형성이란, 하나의 객체가 여러가지 형태를 가질 수 있다는 뜻이다.

자바에서의 다형성이란, 한 타입의 참조변수를 통해 여러타입의 인스턴스를 참조할 수 있도록 한 것이다.

💡 하위클래스의 인스턴스는 하위클래스가 상속받은 상위 클래스 타입을 참조할 수 있다.

//참조변수의 다형성 예시

class Friend {
    public void friendInfo() {
        System.out.println("나는 당신의 친구입니다.");
    }
}

class BoyFriend extends Friend {
   
    public void friendInfo() {
        System.out.println("나는 당신의 남자친구입니다.");
    }
}

class GirlFriend extends Friend {
    
    public void friendInfo() {
        System.out.println("나는 당신의 여자친구입니다.");
    }
}

public class FriendTest {

    public static void main(String[] args) {
        Friend friend = new Friend(); // 객체 타입과 참조변수 타입의 일치
        BoyFriend boyfriend = new BoyFriend();
        Friend girlfriend = new GirlFriend(); // 객체 타입과 참조변수 타입의 불일치

        friend.friendInfo();
        boyfriend.friendInfo();
        girlfriend.friendInfo();
    }
}

// 출력값
나는 당신의 친구입니다.
나는 당신의 남자친구입니다.
나는 당신의 여자친구입니다.

Friend girlfriend = new GirlFriend();

위의 코드를 살펴보자.

상위클래스의 참조변수 타입으로 지정한 뒤 하위클래스의 인스턴스를 생성[new 생성자()]하여 변수에 할당[참조변수 =] 한 경우이다.

원래라면 타입을 일치시키기 위해 GirlFriend를 참조변수 타입으로 지정해주어야 하지만 상위클래스 Friend를 타입으로 지정해주고 있다.

이 경우, 상위클래스를 참조변수의 타입으로 지정했기 때문에 참조변수가 사용할 수 있는 멤버(이/필/메)의 개수는 상위클래스의 멤버의 수가 된다.

💡 다형성의 핵심
상위 클래스 타입의 참조변수로 하위클래스의 객체를 참조하는 것. 즉, 하나의 객체가 여러 가지 형태를 가질 수 있는 성질을 의미한다.

참조변수의 타입변환

참조변수의 타입변환이란 사용할 수 있는 멤버의 개수를 조절하는 것을 의미한다.

⭐️ 타입변환을 위한 세 가지 조건

상속관계일 때만 : 상위클래스-하위클래스 사이에만 타입변환이 가능하다.

업캐스팅 (하위클래스타입 -> 상위클래스타입)은 형변환 연산자 괄호()를 생략할 수 있다.

다운캐스팅 (상위클래스타입 -> 하위클래스타입)은 반드시 형변환 연산자 괄호()를 명시해야한다.

public class VehicleTest {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        Vehicle vehicle = (Vehicle) car; // 상위 클래스 Vehicle 타입으로 변환(생략 가능)
        Car car2 = (Car) vehicle; // 하위 클래스 Car타입으로 변환(생략 불가능)
        MotorBike motorBike = (MotorBike) car; // 상속관계가 아니므로 타입 변환 불가 -> 에러발생
    }
}

class Vehicle {
    String model;
    String color;
    int wheels;

    void startEngine() {
        System.out.println("시동 걸기");
    }
    
class Car extends Vehicle {
    void giveRide() {
        System.out.println("다른 사람 태우기");
    }
}

class MotorBike extends Vehicle {
    void performance() {
        System.out.println("묘기 부리기");
    }
}

참조변수의 타입변환은 서로 상속 관계에 있는 관계에서는 양방향으로 자유롭게 수행될 수 있으나, 상위 클래스로의 타입 변환이냐(괄호 생략 가능) 아니면 하위 클래스로의 타입 변환이냐(괄호 생략 불가)에 따라서 약간의 차이가 있다.