객체 지향에서 “캡슐화”, “추상화”, “다형성”, “상속”.
한번쯤은 들어보았을 내용이다.
객체 지향에서 의미하는 다형성의 의미는 무엇인지 알아보자.
다형성이란?
정의
하나의 객체가 여러 가지 형태를 가질 수 있는 것을 의미한다.
다형성을 활용하면, 부모 클래스가 자식 클래스의 동작 방식을 알 수 없어도 오버라이딩을 통해 자식 클래스에 접근할 수 있다.
조건
- 상위 클래스와 하위 클래스는 상속 관계여야 한다.
- 오버라이딩이 반드시 필요하다.
- 자식 클래스의 객체가 부모 클래스의 타입으로 형변환(업캐스팅) 해야 한다.
장단점
장점
- 유지보수 : 여러 객체를 하나의 타입으로 관리할 수 있어 유지보수가 용이하다.
- 재사용성 : 객체의 재사용이 쉬워 재사용성이 높아진다.
- 느슨한 결합 : 클래스 간의 의존성을 줄여 확장성은 높아지고 의존성은 낮아진다.
단점
- 프로그램의 가독성이 낮아진다.
- 개발자의 능력에 따라 코드의 품질차이가 크다.
- 디버깅이 어렵다.
구현법
오버로딩(Overloading)
정의
같은 이름의 메서드 여러 개를 가지면서 매개변수의 유형과 개수가 다르도록 하는 기술
예제
[코드]
public class Calculator {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
public double add(double a, double b) {
return a + b;
}
public int add(int a, int b, int c) {
return a + b + c;
}
public static void main(String[] args) {
Calculator calculator = new Calculator();
int sum1 = calculator.add(5, 10);
double sum2 = calculator.add(2.5, 3.7);
int sum3 = calculator.add(1, 2, 3);
System.out.println("sum1: " + sum1); // 15
System.out.println("sum2: " + sum2); // 6.2
System.out.println("sum3: " + sum3); // 6
}
}[결과]
sum1: 15
sum2: 6.2
sum3: 6Calculator 클래스는 add라는 메서드 하나만 사용하고 있지만 매개변수의 타입과 개수가 다르기 때문에 컴파일러는 호출하는 메서드를 구별할 수 있다.
이를 통해 다양한 타입의 매개변수를 전달하여 다양한 연산을 수행할 수 있다
오버로딩을 통해 메서드의 이름을 일관성 있게 유지하며 다양한 상황에 대응할 수 있으며, 이 또한 다형성의 예시 중 하나이다.
오버라이딩(Overriding)
정의
상위 클래스가 가지고 있는 메서드를 하위 클래스가 재정의 해서 사용
예제
[코드]
public class Animal {
public static void main(String[] args) {
Animal a1 = new Animal();
Animal a2 = new Tiger();
Animal a3 = new Rabbit();
a1.printX();
a2.printX();
a3.printX();
}
public void printX(){
System.out.println("printX - Animal");
}
private static class Tiger extends Animal {
@Override
public void printX() {
System.out.println("printX - Tiger");
}
}
private static class Rabbit extends Animal {
}
}[결과]
printX - Animal
printX - Tiger
printX - Animal메서드의 이름이 동일하지만 하위 클래스에서 구현내용을 재정의 하여 사용한 경우이다.
모두 Animal이라는 클래스 타입을 가지고 있지만 각각 다른 클래스의 생성자를 호출하고 있다.
위 코드가 다형성이 맞는지 확인해 보기 위해 추가적인 코드를 작성해 봤다
[코드]
public class Animal {
public static void main(String[] args) {
Animal a1 = new Animal();
Animal a2 = new Tiger();
Animal a3 = new Rabbit();
a1.printX();
a2.printX();
a3.printX();
Animal[] arr = {a1, a2, a3};
for (Animal item : arr){
System.out.println("----------------");
if (item instanceof Animal){
System.out.println("Type Is Animal");
}
if (item instanceof Tiger){
System.out.println("Type Is Tiger");
}
if (item instanceof Rabbit){
System.out.println("Type Is Rabbit");
}
}
}
public void printX(){
System.out.println("printX - Animal");
}
private static class Tiger extends Animal {
@Override
public void printX() {
System.out.println("printX - Tiger");
}
}
private static class Rabbit extends Animal {
}
}[결과]
----------------
Type Is Animal
----------------
Type Is Animal
Type Is Tiger
----------------
Type Is Animal
Type Is Rabbit코드 중앙부에 배열을 담아 ==instanceOf== 를 사용하여 비교하는 반복문을 작성했고
결과로 받은 값에는 부모 클래스를 제외한 자식 클래스는 두 가지 클래스 타입을 가진 것을 확인할 수 있었다.
함수형 인터페이스(Funtional Interface)
정의
추상 메서드가 1개만 정의된 인터페이스를 의미한다.
Java의 람다 표현식은 함수형 인터페이스로만 사용 가능하다.
예제
[코드]
public interface Calculator {
int calculate(int a, int b);
}public class Main {
public static void main(String[] args) {
Calculator add = (a, b) -> a + b;
Calculator sub = (a, b) -> a - b;
Calculator times = (a, b) -> a * b;
int result1 = go(6, 3, add);
int result2 = go(3, 4, sub);
int result3 = go(7, 2, times);
System.out.println("result1: " + result1); // 9
System.out.println("result2: " + result2); // -1
System.out.println("result3: " + result3); // 14
}
public static int go(int a, int b, Calculator calculator) {
return calculator.calculate(a, b);
}
}[결과]
result1: 9
result2: -1
result3: 14Java에서 함수형 인터페이스는 단 하나의 추상 메서드를 가지는 인터페이스를 의미한다.
이 때, 인터페이스에는 abstract 키워드를 명시하지 않아도 자동으로 추상 메서드로 간주한다.
Java 8부터는 람다식을 이용하여 함수형 인터페이스를 구현할 수 있게 되었으며, 람다식을 통해 추상 메서드의 구현을 간결하게 표현할 수 있게 되었고 이를 활용하여 인터페이스의 메서드를 통해 다형성을 구현할 수 있다.
