추상 클래스와 인터페이스의 비교

유사점

• 객체를 생성할 수 없고 상속을 위한 슈퍼 클래스로만 사용한다.
• 클래스의 다형성을 실현하기 위해 사용한다.

차이점

비교	목적	구성
추상 클래스	서브 클래스에서 필요로 하는 대부분의 기능을 구현하여 두고, 서브 클래스가 상속받아 활용할 수 있도록 하되, 서브 클래스에서 구현할 수밖에 없는 기능만을 추상 메소드로 선언하여 서브 클래스에서 구현하도록 하는 목적을 갖는다. (다형성)	✅ 추상 메소드와 일반 메소드를 모두 포함한다. ✅ 상수, 변수 필드를 모두 포함한다.
인터페이스	객체의 기능을 모두 공개한 표준화 문서와 같은 것으로 개발자에게 인터페이스를 상속받는 클래스의 목적에 따라 인터페이스의 모든 추상 메소드를 만들도록 하는 목적을 갖는다. (다형성)	✅ 변수 필드 (멤버 변수)는 포함하지 않는다. ✅ 상수, 추상 메소드, 일반 메소드, default 메소드, static 메소드를 모두 포함한다. ✅ protected 접근 지정 선언 불가하다. ✅ 다중 상속을 지원한다.

출처 : 명품 자바 프로그래밍

인터페이스의 장점

자바는 다중 구현 메커니즘으로 인터페이스와 추상 클래스를 제공한다. 자바 8 이후로 인터페이스도 default 메서드를 제공할 수 있게 되었는데 가장 큰 차이는 추상 클래스가 정의한 타입을 구현하는 클래스는 반드시 추상 클래스의 하위 클래스가 되어야 한다.

자바는 클래스의 단일 상속만 지원하니 추상 클래스를 상속할 경우 큰 제약조건이 될 것이다. 이에 비해 인터페이스를 상속하여 메서드를 구현한 클래스라면 다른 어떤 클래스를 상속하든 같은 타입으로 취급된다.

1. 인터페이스 vs 추상 클래스 - 인터페이스는 기존 클래스에 쉽게 구현해 넣을 수 있다.

인터페이스 의 경우 기존 클래스에 손쉽게 구현할 수 있다. implement 구문만 추가하고 인터페이스가 요구하는 메서드를 추가하면 된다.

• ex) Comparable, Iterable, AutoClosable 인터페이스

추상 클래스 의 경우 기존 클래스에 새로운 추상 클래스를 끼워 넣기는 어려운 일이다. 두 클래스가 같은 추상 클래스를 확장하려면 두 클래스의 공통 조상이어야 한다. 또한 추상 클래스의 모든 자손이 이를 상속하게 된다.

2. 인터페이스는 믹스인 mixin 정의에 안성맞춤이다.

믹스인 : 클래스가 구현할 수 있는 타입, 믹스인을 구현한 클래스에 원래의 주된 타입 외에 특정 선택적 행위를 제공한다고 선언하는 효과를 준다.

• 대상 타입의 주된 기능에 선택적 기능을 혼합 mixed in 해서 믹스인이라 부른다.

추상 클래스의 경우 자바가 클래스 단일 상속만 지원하기에 두 부모를 섬길 수 없고 기존 클래스에 덧씌울 수 없기에 추상 클래스에 믹스인을 정의하기 어렵다. 클래스 계층 구조는 믹스인을 삽입하기 적절한 위치가 없다.

3. 인터페이스는 계층구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다.

책에서는 현실에서 개념을 구조적으로 잘 표현하기 어려운 경우도 있으며 그 예로 가수 인터페이스 작곡가 인터페이스를 들며 작곡도 하는 가수인 싱어송라이터의 경우 계층 구조로 표현하기 어려운 경우 인터페이스가 다중 상속을 통해 그 해답이 될 수 있다고 소개한다.

public interface Singer {
	AutoClip sing(Song s);
}

public interface Songwriter {
	Song compose(int charPosition);
}

public interface SingerSongwriter extends Singer, Songwriter {
	AudioClip strum();
    void actSensitive();
}

4. 래퍼 클래스 관용구와 한께 사용시 인터페이스는 기능을 향상시키는 안전하고 강력한 수단이 된다.

타입을 추상 클래스로 정의시, 타입에 기능을 추가하는 방법은 상속뿐이다. -> 활용도가 떨어지고 쉽게 깨진다.

자바 8부터는 디폴트 메서드를 제공하니 구현 방법이 명백한 것이 있다면 이를 디폴트 메서드로 제공해 프로그래머들의 일감을 덜어줄 수 있다.

단, 인터페이에는 몇가지 제약조건이 존재한다. 먼저 equals, hashCode 같은 Object 의 메서드는 디폴트 메서드로 제공해서는 안된다. 또한 인스턴스 필드를 가질 수 없고 public 이 아닌 정적 멤버도 가질 수 없다. 그리고 봉닌이 만들지 않은 인터페이스에는 디폴트 메서드를 추가할 수 없다.

추상 골격 구현 클래스를 인터페이스와 함께 제공하는 방식으로 인터페이스와 추상 클래스의 장점을 모두 취하는 방법이 있다.

• 인터페이스로 타입을 정의하고 필요시 디폴트 메서드도 제공한다.
• 골격 구현 클래스는 나머지 메서드까지 구현한다.

이렇게 굴격 구현을 확장하는 것만으로 인터페이스를 구현하는데 필요한 일을 대부분 완료할 수 있다. - 템플릿 메서드 패턴 -

• 관례상 골격 구현 클래스의 이름은 인터페이스가 Interface 라면 AbstractInterface 라고 이름을 짓는다.
• ex) AbstractCollection, AbstractSet, AbstractList, AbstractMap 등...

// 추상 골격 클래스
public abstract class Animal {
    private String name;

    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 추상 메서드: 하위 클래스에서 반드시 구현해야 함
    public abstract void makeSound();

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

    public void sleep() {
        System.out.println(name + " is sleeping.");
    }
}

// 추상 골격 클래스를 상속받는 구체적인 동물 클래스
public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(getName() + " says Woof!");
    }
}

public class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(getName() + " says Meow!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog("Buddy");
        Animal cat = new Cat("Whiskers");

        dog.makeSound();
        dog.eat();
        dog.sleep();

        cat.makeSound();
        cat.eat();
        cat.sleep();
    }
}

위의 예시코드를 보자. Dog 과 Cat 은 eat 과 sleep 이 동일하다. 그러니 추상 클래스처럼 미리 Animal 에 구현해둘 수 있다. 다만 makeSound 가 다르다. 추상 메서드로 만들어두고 subclass 에서 오버라이드해 구현하는 식으로 추상 골격 클래스를 활용할 수 있다.

추상 골격 클래스를 통해 중복을 제거하고 읽기 좋은 코드를 만들 수 있다. 골격 구현 클래스는 추상 클래스처럼 구현을 도와주면서 추상 클래스로 타입을 정의할 때 발생하는 제약조건에서 자유롭다는 장점을 갖는다.

시뮬레이트한 다중 상속 은 인터페이스를 구현한 클래스에서 해당 골격 구현을 확장한 private 내부 클래스를 정의하고 각 메서드 호출을 내부 클래스의 인스턴스에 전달하는 것을 말한다. 다음 짱호 님의 포스트 예시 코드를 참고하자

단순 구현

단순 구현은 골격 구현의 작은 변종으로 AbstractMap.SimpleEntry 를 참고하자. 골격 구현과 같이 상속을 위해 인터페이스를 구현한 것이나 추상 클래스가 아니다. 단순 구현은 동작하는 가장 단순한 구현이다.

정리

일반적으로 다중 구현은 인터페이스가 적절하다.
복잡한 인터페이스라면 구현한느 수고를 줄이기 위해 골격 구현을 함께 제공해보자.
골격 구현은 가능한 한 인터페이스의 디폴트 메서드로 제공하며 인터페이스를 구현한 모든 곳에서 활용하도록 하는 것이 좋다.