객체지향 프로그래밍의 4대 특성은 무엇인가요?

김상욱·2024년 11월 18일

객체지향 프로그래밍의 4대 특성은 무엇인가요?

캡슐화(Encapsulation)

객체의 데이터를 보호하고, 데이터에 접근하는 방법(메서드)을 제공하는 원리. 객체 내부의 세부 구현을 외부로부터 숨기고, 필요한 부분만 외부에 노출.
데이터(속성)와 메서드(기능)를 하나의 객체로 묶음.
외부에서 직접 접근을 막기 위해 접근 제한자(public, private, protected)를 사용
데이터 무결성을 보장하고, 코드의 유지보수를 용이하게 만듬.

class Person {
    private String name; // 캡슐화된 데이터
    public String getName() { // 데이터 접근을 위한 메서드
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

상속(Inheritance)

기존 클래스(부모 클래스 또는 슈퍼 클래스)의 속성과 메서드를 새로운 클래스가 물려받는 원리.
코드의 재사용성을 높이며 계층 구조를 형성해 객체 간의 관계를 명확히함.
부모 클래스의 기능을 자식 클래스에서 재정의(오버라이딩)할 수 있음.

class Animal {
    void eat() {
        System.out.println("This animal eats food.");
    }
}
class Dog extends Animal {
    void bark() {
        System.out.println("The dog barks.");
    }
}

다형성(Polymorphism)

동일한 이름의 메서드나 연산자가 상황에 다라 다른 방식으로 동작하는 것을 의미.
오버로딩(Overloading) : 같은 이름의 메서드를 매개변수의 타입이나 개수에 따라 다르게 정의
오버라이딩(Overriding) : 상속받은 메서드를 자식 클래스에서 재정의
실행 시점에 객체의 타입에 따라 적합한 메서드가 호출 -> 프로그램의 유연성과 확장성을 높임

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

추상화(Abstraction)

객체의 공통된 속성과 기능을 추출하여 필요한 것만 표현
불필요한 세부사항은 숨기고, 중요한 정보만 노출. 추상 클래스와 인터페이스를 통해 구현.
복잡성을 줄이고, 설계의 유연성 제공.

abstract class Shape {
    abstract void draw(); // 추상 메서드
}
class Circle extends Shape {
    @Override
    void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

객체지향 프로그래밍(OOP)의 4대 특성에 대해 실습 가능한 아이디어를 Java와 Spring을 중심으로 설명드리겠습니다. 신입 취준생 입장에서 실습을 통해 이해를 심화하고, 포트폴리오로 활용할 수도 있는 방향으로 제안드릴게요.

1. 캡슐화 (Encapsulation)

실습 아이디어: 회원 관리 시스템

목표: 데이터를 캡슐화하고, 접근 메서드를 통해 데이터 보호와 무결성 유지.
예제:
- 회원의 이름, 비밀번호를 캡슐화하고, Getter/Setter를 통해 접근.
- Setter에 데이터 검증 로직 추가.

실습 코드:

public class Member {
    private String name;
    private String password;

    // Getter and Setter with validation
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        if (name == null || name.isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("Name cannot be null or empty");
        }
        this.name = name;
    }

    public String getPassword() {
        return "****"; // 비밀번호 노출 금지
    }

    public void setPassword(String password) {
        if (password.length() < 6) {
            throw new IllegalArgumentException("Password must be at least 6 characters long");
        }
        this.password = password;
    }
}

Spring 실습:

Controller에서 @RequestBody로 JSON 입력을 받아 Member 객체로 변환.
유효성 검사를 @Valid와 @NotNull로 처리.

@RestController
public class MemberController {
    @PostMapping("/register")
    public String register(@Valid @RequestBody MemberDto memberDto) {
        // Business Logic
        return "회원 등록 완료!";
    }
}

2. 상속 (Inheritance)

실습 아이디어: 도형 클래스 계층 구조

목표: 공통 속성과 메서드를 부모 클래스에 정의하고, 자식 클래스에서 확장.
예제:
- 부모 클래스 Shape를 정의하고, Circle과 Rectangle에서 상속.
- 자식 클래스에서 부모 메서드를 재정의.

실습 코드:

public class Shape {
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a shape");
    }
}

public class Circle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

public class Rectangle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a rectangle");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape shape = new Circle();
        shape.draw(); // "Drawing a circle"
    }
}

Spring 실습:
- 공통된 로직이 있는 서비스 계층에서 BaseService를 정의하고, 이를 상속한 UserService, AdminService 등을 구현.
- 예를 들어, 공통 CRUD 메서드는 BaseService에, 추가 기능은 자식 클래스에 작성.

3. 다형성 (Polymorphism)

실습 아이디어: 다양한 결제 수단 처리

목표: 인터페이스나 부모 클래스를 활용해 다양한 구현체를 다룰 수 있도록 다형성을 적용.
예제:
- Payment 인터페이스를 정의하고, CreditCardPayment, PaypalPayment 구현체 작성.
- 다형성을 통해 Payment 타입으로 처리.

실습 코드:

public interface Payment {
    void pay(double amount);
}

public class CreditCardPayment implements Payment {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " using Credit Card.");
    }
}

public class PaypalPayment implements Payment {
    @Override
    public void pay(double amount) {
        System.out.println("Paid " + amount + " using PayPal.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Payment payment = new CreditCardPayment();
        payment.pay(100.0); // "Paid 100.0 using Credit Card."
    }
}

Spring 실습:

Payment 구현체를 @Service로 등록하고, @Qualifier를 통해 원하는 구현체를 선택.

@RestController
public class PaymentController {
    private final Payment payment;

    public PaymentController(@Qualifier("creditCardPayment") Payment payment) {
        this.payment = payment;
    }

    @PostMapping("/pay")
    public String pay(@RequestParam double amount) {
        payment.pay(amount);
        return "결제 완료!";
    }
}

4. 추상화 (Abstraction)

실습 아이디어: 게시판 관리 시스템

목표: 추상 클래스를 활용해 공통 기능을 정의하고, 구체적인 기능은 자식 클래스에서 구현.
예제:
- Board 추상 클래스를 작성하고, NoticeBoard, QnaBoard에서 상속.

실습 코드:

public abstract class Board {
    public abstract void createPost(String content);

    public void commonFeature() {
        System.out.println("This is a common feature for all boards.");
    }
}

public class NoticeBoard extends Board {
    @Override
    public void createPost(String content) {
        System.out.println("Creating a notice post: " + content);
    }
}

public class QnaBoard extends Board {
    @Override
    public void createPost(String content) {
        System.out.println("Creating a Q&A post: " + content);
    }
}

Spring 실습:
- 추상화된 서비스 계층을 작성하여 특정 데이터베이스나 API 호출을 처리.
- 예를 들어 NotificationService를 추상 클래스로 정의하고, SMS와 이메일 구현체를 작성.

실습 프로젝트 아이디어

회원 관리 시스템
- 로그인/회원가입 구현.
- 캡슐화, 상속, 다형성 적용.
쇼핑몰 결제 시스템
- 다양한 결제 수단 처리.
- 추상화와 다형성을 활용해 확장성 있는 구조 설계.
게시판 시스템
- 공지사항, Q&A 등 다양한 게시판 유형 구현.
- 공통 기능은 추상 클래스로 관리.

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1. 캡슐화 (Encapsulation)

2. 상속 (Inheritance)

3. 다형성 (Polymorphism)

4. 추상화 (Abstraction)

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