[Java] 인터페이스와 추상클래스

추상클래스 (abstract)

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정의

• 추상 클래스는 하나 이상의 추상 메소드(구현되지 않은 메소드)를 포함하는 클래스이다.
• 일반 메소드도 가질 수 있기에 0%에서 99%까지 구현되어 있는 클래스라고 설명할 수 있다.
  (모두 추상 메소드일수도... 일반 메소드 99개에 추상 메소드 1개일 수도...)
• 클래스 앞에 abstract를 붙여서 선언한다.

목적

• 공통된 동작은 공유하면서, 일부 다른 부분은 추상 메소드로 구현하여 하위 클래스가 반드시 구현하도록 강제한다.
• 상속을 통해서 코드의 재사용성을 높이고, 중복을 줄인다.

특징

• 객체를 new를 이용하여 직접 생성할 수 없다. $\rightarrow$ 인스턴스화 불가능
• 하위 클래스에서 반드시 추상 메소드를 구현해야 한다.

abstract class Animal {
    String name;

    // 일반 메서드
    void eat() {
        System.out.println(name + " is eating.");
    }

    // 추상 메서드
    abstract void makeSound();  // 구현되지 않음
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Woof Woof");
    }
}

인터페이스 (interface)

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정의

• 인터페이스는 일종의 추상 클래스로 추상 메소드를 가지지만, 추상 클래스와 달리 선언부만 가질 수 있다.
  일반 메소드, 멤버 변수를 가질 수 없다는 뜻
  완전한 0% 구현이 된 추상 클래스인 것
• interface 키워드를 사용하여 선언한다.

목적

• 특정 행동을 정의하고 강제하기 위해서 사용된다.
• 다중 구현을 통해 클래스 간의 공통된 기능을 제공하거나 확장성을 높인다.

특징

• 인터페이스는 일종의 추상 클래스이기 때문에 모든 메소드가 기본적으로 public abstract이다.
  (명시하지 않아도 됨, 생략 가능)
• 모든 멤버 변수는 public static final이다.
  (명시하지 않아도 됨, 생략 가능)
  인터페이스의 상수는 변경할 수 없는 값이어야 하기 때문!
• 보통 인터페이스에 -able을 붙이는데
  이는 인터페이스가 특정 행동을 할 수 있는 능력을 직관적으로 나타내기 위해서 사용된다.
  Runnable → "실행 가능"
  Flyable → "비행 가능"

interface Flyable {
    // 상수 정의
    int MAX_ALTITUDE = 10000;  // 최대 비행 고도 (단위: 미터)
    String TYPE = "Flying Object";

    // 메서드 선언
    void fly();
}

class Bird implements Flyable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(TYPE + " is flying at a safe altitude below " + MAX_ALTITUDE + " meters.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Flyable bird = new Bird();
        bird.fly();
    }
}

둘의 차이점

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구분	추상 클래스	인터페이스
정의	클래스의 일종, 일부 메서드 구현 가능	구현이 없는 메서드들의 집합
다중 상속	단일 상속만 지원	다중 구현 가능
필드 지원	일반 필드 및 메서드 포함 가능	상수 필드만 선언 가능
메서드 구현	구현된 메서드 포함 가능	기본 메서드와 정적 메서드만 구현 가능

선택 기준

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추상 클래스

• is-a 관계를 표현하며, 공통 속성과 동작을 가졌을 때
  (is-a 관계: 개는 동물,, 과 같은 관계)
• 기본적인 동작을 재사용할 때

abstract class Animal {
    String name; // 공통 속성
    int age;     // 공통 속성
    
    void move() {
        System.out.println("animal is moving");
    }

    abstract void sound();
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void sound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

인터페이스

• can-do 관계를 표현하며, 클래스가 특정 행동을 하도록 강제할 때
  (can-do 관계: Brid가 Flyable을 구현하면 "새는 날 수 있다"라는 의미)
• 다중 상속이 필요할 때

interface Flyable {
    void fly();
}

interface Swimmable {
    void swim();
}

class Duck implements Flyable, Swimmable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Duck is flying");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("Duck is swimming");
    }
}