🧩 추상 클래스

🧐 추상 클래스란?

추상클래스는 여러 클래스 간에 공통된 필드와 메서드를 추출하여 정의한 클래스이다.

예를 들어, 우리가 Phone이라는 클래스를 만든다고 가정해 보자. 이를 기반으로 SmartPhone과 TelePhone이라는 클래스를 만들 수 있다. SmartPhone과 TelePhone은 각기 다른 방식으로 동작하지만, 둘 다 "전화"를 한다는 공통점이 있다. 또한, 전화를 걸기 위해 전화번호를 입력할 때 다이얼을 누른다는 공통된 동작이 존재한다. 다만, SmartPhone은 터치 방식으로 다이얼을 입력하고, TelePhone은 버튼 방식으로 다이얼을 입력한다는 차이가 있다.

이처럼 공통된 특성(예: "다이얼"과 "전화 기능")을 추출하여 정의한 클래스를 추상 클래스라고 한다. (클래스에서의 공통된 특성은 필드와 메소드를 말한다.) 추상 클래스는 실제로 객체를 생성할 수는 없지만, 이를 기반으로 만들어진 클래스(SmartPhone, TelePhone)에서 구체적인 동작을 구현할 수 있다. 이렇게 추상 클래스를 상속받아 구체적인 객체를 생성하는 클래스를 실체 클래스라고 한다.

이렇게 추상 클래스를 사용하면 코드의 중복을 줄이고, 객체지향 프로그래밍의 일관성을 유지할 수 있다.

📋 추상 클래스의 용도

이렇게 실체 클래스의 공통적인 특성(필드, 메소드)을 뽑아내어 추상 클래스로 만드는 이유가 무엇일까?

공통된 필드와 메소드의 이름을 통일할 목적

만약 실체 클래스를 설계하는 사람이 여러 명일 경우, 실체 클래스마다 필드와 메소드가 제각기 다른 이름을 가지게 될 것이다.

예를 들어, Telephone에서는 소유자의 이름을 저장하는 필드를 user, SmartPhone에서는 member라고 정의하고 전화를 거는 메소드를 TelePhone에서는 makeCall(), SmartPhone에서는 ring()이라고 한다면 개발을 하면서 개발자마다 쓰는 필드명과 메소드명이 다르기 때문에 혼동이 쉽게 발생하게 된다.

이러한 것을 방지하기 위해 추상 클래스를 사용하는 것이다. 앞선 예시에서 적용하자면 추상 클래스에 user 필드와 makeCall() 메소드를 공통적으로 선언하여 추상 클래스를 구축하면 된다. 추상 클래스에서는 미리 정의한 필드와 메서드가 있다면, 실체 클래스에서 추상 클래스의 필드와 메서드명을 변경할 수 없고 무조건 해당 명명으로 구현해야 한다. 따라서, 필드와 메서드 이름을 통일하여 유지 보수성을 높이고 통일성을 유지할 수 있게 된다.

실체 클래스를 작성할 때 시간 절약

공통적인 필드와 메소드는 추상 클래스에 모두 선언하고, 다른 특성 및 추가된 특성만 실체 클래스에 선언하면 실체 클래스를 작성하는 데 시간을 절약할 수 있다.

앞의 예시에서 TelePhone과 SmartPhone은 Phone을 상속받기 때문에 user 필드와 makeCall() 메소드를 선언할 필요가 없다. 추가적인 특성만 있을 때 필드 및 메소드를 실체 클래스에 각각 선언을 하면 된다. 그리고 추상 클래스에 추상 메소드라는 것이 있는데 추상 메소드를 구현하기 위한 방법으로는 추상 클래스를 상속받은 실체 클래스에 오버라이딩하여 메소드 내부의 로직을 작성을 하면 된다.

또한 현업에서는 주로 관리자 급 개발자들이 구조를 잡아주고 개발을 하는데 이러한 상황에서도 공통된 부분이 있다면 추상 클래스를 사용할 수 있을 것이다.

🖋️ 추상 클래스 선언

추상 클래스를 선언할 때에는 클래스 선언에 abstract 키워드를 붙여야 한다. abstract를 붙이면 new 연산자를 이용해서 객체를 만들지 못하고 상속을 통해서 자식 클래스를 이용하여 클래스를 만들 수 있다.

public abstract class 클래스 {
  //필드

  //생성자

  //메소드

}

추상 클래스도 일반 클래스와 마찬가지로 필드, 생성자, 메소드를 선언할 수 있다. new 연산자로 직접 생성자를 호출할 수는 없지만 자식 객체가 생성될 때 super()를 호출해서 추상 클래스 객체를 생성하기에 추상 클래스도 생성자가 반드시 있어야 한다.

예시 코드

package abstractclass;

public abstract class Phone {

    // 필드
    public String user;

    // 생성자
    public Phone(String user) {
        this.user = user;
    }

    // 메소드
    public void makeCall() {
        System.out.println("전화를 건다");
    }
    

}

package abstractclass;

public class SmartPhone extends Phone {
    // 생성자
    public SmartPhone(String user) {
        super(user);
    }
    
    // 메소드
    public void internetSearch() {
        System.out.println("검색 하기");
    }
}

package abstractclass;

public class TelePhone extends Phone {

    public TelePhone(String user) {
        super(user);
    }

    // 메소드
    public void clickDial() {
        System.out.println("다이얼을 누른다");
    }

}

🔄 추상 메소드와 재정의

앞에서 잠깐 추상 메소드라는 것을 설명하였는데 더 자세히 설명하자면 추상 메소드는 객체 지향 프로그래밍(OOP)에서 메서드의 선언만 정의하고, 구현(실제 동작)은 하지 않은 메서드를 의미한다. 구현부가 없으므로 중괄호 {} 대신 메서드 선언 뒤에 세미콜론(;)을 사용한다. 이 메소드는 상속받는 클래스에서 재정의(Override)하여 구체적인 구현을 제공해야 한다.

Phone의 예시를 다시 사용하자면 아래의 코드처럼 추상 메소드를 선언할 수 있다.

package abstractclass;

public abstract class Phone {

    // 필드
    public String user;

    // 생성자
    public Phone(String user) {
        this.user = user;
    }

    // 추상 메소드
    public abstract void makeCall(); 
    
}

이렇게 선언한 추상 메소드는 상속을 받는 실체 클래스에서 무조건 직접 재정의하여 내부 로직을 작성해야 한다. 아래의 코드를 참고하길 바란다.

package abstractclass;

public class SmartPhone extends Phone {
    // 생성자
    public SmartPhone(String user) {
        super(user);
    }
    
    // 추상 메소드 재정의
    @Override
    public void makeCall() {
        System.out.println("스마트 폰으로 전화 걸기");
    }
}

package abstractclass;

public class TelePhone extends Phone {

    public TelePhone(String user) {
        super(user);
    }

    // 메소드
    @Override
    public void makeCall() {
        System.out.println("텔레폰으로 전화 걸기");
    }

}

참고
https://limkydev.tistory.com/188
혼공자 - 379p ~ 387p