[Java] 상속(inheritance)

SeongWon Oh·2021년 8월 15일

Java

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Class상속

상속 기능을 사용하면 이미 구현되어있는 class를 이용하여 속성이나 기능들을 확장하여 새로운 class를 만들 수 있다.
기존 클래스보다 더 구체적이고 새로운 기능을 가진 클래스를 구현해야할 때 상속을 한다.

상속하는 클래스 : 상위 클래스, parent class, base class, super class
상속받는 클래스 : 하위 클래스, child class, derived class, subclass

class B extends A {}
위의 코드를 통해 class상속을 하는데 A의 위치에는 단 하나의 클래스만 올 수 있다.
※ Java는 단일 상속만을 지원한다.

👨🏻‍💻 Example Code

Customer클래스를 상속받아 생성한 VIPCustomer 예시

Customer.java

package ch03;

public class Customer {
	protected int customerId;
	protected String customerName;
	protected String customerGrade;
	//protected는 하위 class는 접근 가능하나 그 외에는 접근하지 못하는 것.
	int bonusPoint;
	double bonusRatio;
	
	public Customer() {
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
		
		System.out.println("Customer() called");
	}
	
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price;
	}
	
	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + "이며, 보너스 포인트는 "+ bonusPoint + "입니다.";
	}

	public int getCustomerId() {
		return customerId;
	}

	public void setCustomerId(int customerId) {
		this.customerId = customerId;
	}

	public String getCustomerName() {
		return customerName;
	}

	public void setCustomerName(String customerName) {
		this.customerName = customerName;
	}

	public String getCustomerGrade() {
		return customerGrade;
	}

	public void setCustomerGrade(String customerGrade) {
		this.customerGrade = customerGrade;
	}
}

protected접근 제어자: protected는 하위 class는 접근 가능하나 그 외에는 접근하지 못하는 제어자이다.

private 멤버 변수였으면 하위 클래스에서도 접근이 불가하다.

VIPCustomer.java

package ch03;

public class VIPCustomer extends Customer{
	
	private String agentId;
	double saleRatio;
	
	public VIPCustomer() {
		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		saleRatio = 0.1;
		
		System.out.println("VIP Customer() called");
	}
	public String getAgentId() {
		return agentId;
	}
}

CustomerTest.java

package ch03;

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Customer customer1 = new Customer();
		customer1.setCustomerName("이순신");
		customer1.setCustomerId(10010);
		customer1.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customer1.showCustomerInfo());
		
		VIPCustomer customer2 = new VIPCustomer();
		customer2.setCustomerName("김유신");
		customer2.setCustomerId(10020);
		customer2.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customer2.showCustomerInfo());
	}
}

하위 class (child class)

하위 class를 생성한다면 상위 클래스가 먼저 생성된다. 위의 예제의 경우 new VIPCustomer()을 호출하면 Customer()가 먼저 호출된다.
하위 class는 super키워드를 통하여 상위 클래스에 대해 참조값을 얻으며 super를 통해 상위 클래스의 매서드나 멤버 변수에 접근한다.
super()는 상위 클래스의 기본 생성자를 호출하며 하위클래스에서 상위클래스를 따로 호출하지 않는다면 자동으로 super()이 호출된다. (상위 클래스의 기본 생성자가 반드시 존재해야한다.)
상위 클래스의 기본 생성자가 없고 다른 생성자가 있는 경우 하위 클래스에서는 super를 이용하여 직접 상위 클래스의 생성자를 호출해야한다.

Customer.java

	public Customer(int customerID, String customerName) {
		this.customerID = customerID;
		this.customerName = customerName;
	}

VIPCustomer.java

// super를 이용하여 상위 클래스의 생성자 명시적으로 호출
	public VIPCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);
	}

형 변환 (Upcasting)

하위 클래스를 생성하면 상위 클래스도 생성됨으로 하위 클래스는 상위 클래스의 타입을 모두 내포하고 있어서 형 변환이 가능하다.
상속 관계에 있어서 모든 하위 클래스는 상위 클래스로 형변환이 되며 반대로는 성립하지 않는다.

👨🏻‍💻 Example Code

Customer customerLee = new VIPCustomer();

VIPCustomer()생성자에 의해 VIPCustomer 클래스의 모든 멤버변수에 대한 메모리는 생성한다.
하지만 변수의 타입을 Customer로 형변환을 하여 만들었다.
이러한 경우 Customer의 변수와 매서드만 접근 가능하다.

VIPCustomer vCustomer = new VIPCustomer();
addCustomer(vCustomer);
int addCustomer(Customer customer){}

VIPCustomer()의 생성자로 VIPCustomer의 타입으로 생성하였으나 VIPCustomer는 Customer도 포함하고 있기에 Customer를 매개변수로 하는 addCustomer 매서드에 대입이 가능하다.

Downcasting

Upcasting된 class를 다시 원래의 타입으로 형변환 하는 것을 의미한다.
Upcasting의 경우는 자동으로 됐으나 Downcasting의 경우는 명시적으로 해야한다.
Downcasting의 경우는 if문과 instanceof를 사용하여 해당 instance가 맞는지 확인 후 형 변환을 한다.

👨🏻‍💻 Example Code

	public void testDownCasting(ArrayList<Animal> list) {
		for (int i=0;i<list.size();i++) {
			Animal animal = list.get(i);
			
			if(animal instanceof Human) {
				Human human = (Human)animal;
				human.readBook();
			}
			else if( animal instanceof Tiger) {
				Tiger tiger = (Tiger)animal;
				tiger.hunting();
			}
			else if( animal instanceof Eagle) {
				Eagle eagle = (Eagle)animal;
				eagle.flying();
			}
			else {
				System.out.println("error");
			}

		}
		
	}