자바 기본기 다지기 - 추상클래스

jungwoo jo·2021년 8월 24일

자바 기본기

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추상 클래스와 인터페이스는 자바에서 클래스를 정의할 때 사용되는 특별한 클래스이다. 일반적인 클래스처럼 멤버 변수와 메서드를 가질 수 있지만 객체를 생성하지 못하고 특정 클래스에 상속(extends)되거나 구현(implements)되어 사용된다.

추상 클래스와 인터페이스는 객체로 생성하지 않고 개발 과정에서 프로그래머에게 클래스 가독성과 구현을 쉽게하도록 도움을 준다.

추상 클래스(abstract class)

일반 클래스가 객체를 생성하기 위한 '설계도'라고 한다면 추상 클래스는 설계도를 정의하는데 도와주는 '미완성의 설계도'라고 한다. 따라서 추상 클래스는 객체로서 사용되지 않고 클래스가 정의될 때 미리 필요한 공통의 멤버나 메서드를 만들어서 클래스(설계도)를 만드는데 방향을 제시해 줄 수 있다.

추상[抽象] : 여러 가지 사물이나 개념에서 공통되는 특성이나 속성 따위를 추출하여 파악하는 작용.

추상 클래스 정의와 구성

추상 클래스는 class 선언 전에 abstract 키워드를 선언하면 된다.

추상 메서드를 포함하지 않은 온전한 클래스에도 abstract 키워드를 선언하면 추상 클래스로 지정할 수 있다.

추상 클래스 정의

abstract class 클래스이름 {  // 추상 클래스 선언
    ...
}

추상 메서드 정의

/* 주석을 통해 어떤 기능을 수행할 목적으로 작성하였는지 설명한다. */
abstract 리턴타입 메서드이름();

추상 클래스의 구성은 일반 클래스와 동일하게 멤버 변수, 메서드, 생성자를 가질 수 있다.
일반 클래스와 차이점은 추상 메서드를 포함한다는 것이다.

추상 클래스 사용 예시

public class PlayerTest {
    public static void main(String[] args) {
        CDPlayer cdPlayer = new CDPlayer();
        System.out.println(cdPlayer.toString());
        cdPlayer.play(100);
        System.out.println(cdPlayer.toString());
        cdPlayer.pause();
        System.out.println(cdPlayer.toString());
        cdPlayer.currentPos = 50;
        cdPlayer.pause();
    }
}

// 추상 클래스
abstract class Player { // 추상 클래스
    boolean pause;      // 일시정지 상태를 저장하기 위한 변수
    int currentPos;     // 현재 Play되고 있는 위치를 저장하기 위한 변수

    Player() {          // 추상 클래스도 생성자가 있어야 한다.
        pause = false;
        currentPos = 0;
    }
    /** 지정된 위치(pos)에서 재생을 시작하는 기능이 수행되도록 작성되어야 한다. **/
    abstract void play(int pos);  // 추상 메서드 - 구현부(몸통)x
    /** 재생을 즉시 멈추는 기능을 수행하도록 작성되어야 한다. **/
    abstract void stop();         // 추상 메서드

    void play() {
        play(currentPos);         // 추상메서드를 사용할 수 있다.
    }
    void pause() {
        if (pause) {  // pause가 true일 때(정지상태)에서 pause가 호출되면
            pause = false;     // pause의 상태를 false로 바꾸고
            play(currentPos);  // 현재 위치에서 play를 한다.
        } else {  // pause가 true일 때(play 상태)에서 pause가 호출되면
            pause = true;  // pause의 상태를 true로 바꾸고
            stop();        // play를 멈춘다.
        }
    }
}

// Player 추상 클래스를 상속하는 CDPlayer 자식 클래스
class CDPlayer extends Player {  // 추상 클래스 상속
    void play(int pos) {
        /* 부모의 추상 메서드 내용 구현 */
        System.out.println("Play player currentPos:" + pos);
        super.currentPos = pos;
    }
    void stop() {
        /* 부모의 추상 메서드 내용 구현 */
        System.out.println("Stop player");
        super.currentPos = 0;
    }

    // CDPlayer 클래스에 추가로 정의된 멤버와 메서드
    int currentTrack;  // 현재 재생중인 트랙
    void nextTrack() {
        currentTrack++;
    }
    void preTrack() {
        if (currentTrack > 1) {
            currentTrack--;
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "CDPlayer{" +
                "pause=" + pause +
                ", currentPos=" + currentPos +
                '}';
    }
}

추상 클래스 예제 실행 결과

CDPlayer{pause=false, currentPos=0}
Play player currentPos:100
CDPlayer{pause=false, currentPos=100}
Stop player
CDPlayer{pause=true, currentPos=0}
Play player currentPos:50

추상 메서드는 메서드 앞에 abstract 키워드를 선언만하고 구현은 하지 않는다. 구현부는 상속 받는 클래스에서 꼭 재정의해야 한다.

추상화 : 클래스 간의 공통점을 찾아내서 공통의 부모를 만드는 작업
구체화 : 상속을 통해 클래스를 구현, 확장하는 작업

추상 클래스의 상속

추상 클래스는 같은 추상 클래스가 상속 받을 수 있다. 추상 클래스를 상속 받은 자식 클래스가 추상 메서드를 호출하면 추상 클래스가 된다. 추상 클래스를 상속 받은 추상 클래스는 추상 메서드를 재선언하지 않아도 된다. 추상 클래스를 상속 받는 클래스만 추상 메서드를 구현하기만 하면된다.

abstract class Player {
    abstract void play(int pos);
    abstract void stop(); 
    ...
}
// 추상 클래스를 상속 받은 추상 클래스
abstract class CDPlayer extends Player {  
    abstract void play(int pos);  // 추상 메서드 재선언 -> 추상 클래스
    // stop() 재선언x
    ...
}

class CDPlayerMachine extends CDPlayer {
    void play(int pos) { ... };
    void stop() { ... }; 
    ...
}