추상클래스란 ?
클래스 안에는 각자의 필드와 메소드가 존재합니다. 추상클래스는 클래스들간의 비슷한 필드와 메서드를 공통적으로 추출해 만들어진 클래스입니다.
- 추상클래스와 실체클래스는 상속적인 관계를 가지고 있습니다.
- 추상클래스는 객체를 생성할 수 없습니다. 아직은 실체성이 없고 구체적이지 않기 떄문입니다.
추상클래스는 abstract 키워드를 사용하여 선언되며, 추상클래스는 추상메서드를 포함할 수 있는 클래스입니다. 추상클래스는 일반클래스와 추상메서드를 함께 포함할 수 있어, 특정한 공통 기능을 정의하면서도 서브클래스에서 구체적인 구현을 강제할 수 있습니다.
추상메서드는 메서드 본체가 없는 메서드입니다. 즉, 메서드 선언만 있고, 구현은 없기 떄문에 해당 메서드를 반드시 서브클래스에서 구현해야합니다.
추상클래스의 목적
-
공통된 필드와 메소드를 통일할 목적
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실체클래스 구현시, 시간절약
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규격에 맞는 실체클래스 구현
여기서 중요한 것은, 추상클래스를 상속받은 실체클래스들은 반드시 추상메서드를 재정의(오버라이딩)해서 실행내용을 작성해야 합니다.
추상클래스 사용법
- 클래스 앞에 abstract 키워드를 붙이면 추상클래스입니다.
public abstract class 클래스명{
//필드
//생성자
//메서드
//추상메서드
}
예제를 통해 알아봅시다.
Animal이라는 추상클래스를 구현했습니다. 내부를 보면, breathe()라는 일반메서드, 그리고 sound()라는 추상메서드가 존재합니다.
여기서, 추상클래스를 상속받는 실체클래스들은 반드시 sound()라는 추셍메서드를 상속받아 재정의해야합니다.
// 추상 클래스 선언
public abstract class Animal {
public String kind;
// 일반 메서드
public void breathe() {
System.out.println("This animal is breathing.");
}
// 추상 메서드 (구체적인 서브클래스에서 구현해야 함)
public abstract void sound();
}extends키워드를 통해, Animal 추상클래스를 상속받은 실체클래스 Dog와 Cat을 구현했습니다.
- Animal은 추상 클래스이고, Dog와 Cat은 Animal 클래스를 상속받아 구현한 구체적인 실체클래스입니다.
- 추상 클래스인 Animal은 직접 객체를 생성할 수 없지만, Dog나 Cat과 같은 서브클래스는 객체를 생성할 수 있습니다
이때, Animal 클래스 타입의 변수인 animal은 다양한 Animal의 서브클래스 타입의 객체를 참조할 수 있습니다. 이를 다형성이라고 합니다.
// 서브클래스: Animal 클래스를 상속받아 추상 메서드를 구현
public class Dog extends Animal {
public Dog(){
this.kind = "포유류";
}
// 추상 메서드 구현
@Override
public void sound() {
System.out.println("The dog barks.");
}
}
// 서브클래스: Animal 클래스를 상속받아 추상 메서드를 구현
public class Cat extends Animal {
public Dog(){
this.kind = "포유류";
}
// 추상 메서드 구현
@Override
public void sound() {
System.out.println("The cat meows.");
}
}추상메서드 sound()를 보면, 실체클래스에 맞게 구현되어있는것을 확인할 수 있습니다.
즉, 오버라이딩을 하면 다형성이 발생된다는 사실을 알 수 있습니다. 또한, 규격에 맞게끔 필드명과 메서드명이 통일되어있음을 알 수 있고, 실체클래스들의 코드를 보면 모양이 비슷합니다. 즉 규격이 맞춰져있음을 의미합니다.
public class AbstractClassExample {
public static void main(String[] args) {
// Animal animal = new Animal(); // 에러! 추상 클래스는 인스턴스화할 수 없음
// Dog와 Cat은 Animal을 상속받았으므로 인스턴스화 가능
Dog dog = new Dog();
Cat cat = new Cat();
dog.sound();
cat.sound();
Animal animal = null;
animal = new Dog(); //자동 타입변환
animal.sound(); //Dog에 구현된 Sound()메서드 실행
animal = new Cat(); //자동 타입변환
animal.sound(); //Cat에 구현된 Sound()메서드 실행
}자동 타입 변환
추상클래스 변수 animal에 추상클래스를 상속받아 구현한 실체클래스 인스턴스(Dog,Cat)를 주입하면, 해당 추상클래스변수는 자동 타입변환을 발생시켜 실체클래스 인스턴스처럼 사용할 수 있습니다. 이를 타입의 다형성이라고 합니다.
- animal = new Dog(); 또는 animal = new Cat();와 같이, 서브클래스의 객체가 추상 클래스 타입의 변수(animal)에 할당될 때, 자바는 자동으로 서브클래스 타입에서 슈퍼클래스(추상 클래스) 타입으로의 변환을 수행합니다.
- animal이 Dog 객체를 참조할 때 animal.sound()를 호출하면, Dog 클래스에서 구현된 sound() 메서드가 실행됩니다.
- animal이 Cat 객체를 참조할 때 animal.sound()를 호출하면, Cat 클래스에서 구현된 sound() 메서드가 실행됩니다.
