다형성

📌 다형성이란?

하나의 객체가 여러 가지 타입을 가질 수 있는 것을 의미.

자바에서는 이러한 다형성을 부모 클래스 타입의 참조 변수로 자식 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 있도록 해 구현하고 있다.
다형성은 상속, 추상화와 더불어 객체 지향 프로그래밍을 구성하는
중요한 특징 중 하나이다.

📖 참조 변수의 다형성

class Parent { ... }

class Child extends Parent { ... }

...

Parent pa = new Parent(); // 허용

Child ch = new Child();   // 허용

Parent pc = new Child();  // 허용

Child cp = new Parent();  // 오류 

• 특정 타입의 참조 변수로는 당연히 같은 타입의 인스턴스를 참조할 수 있다.
  참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스의 멤버 개수와 같기 때문.

• 부모 클래스 타입의 참조 변수로도 자식 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 있다.
  참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스의 멤버 개수보다 적기 때문.

• 반대의 경우인 자식 클래스 타입의 참조 변수로는 부모 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 없다.
  참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스의 멤버 개수보다 많기 때문.

📖 참조 변수의 타입 변환

1. 서로 상속 관계에 있는 클래스 사이에만 타입 변환을 할 수 있다.
2. 자식 클래스 타입에서 부모 클래스 타입으로의 타입 변환은 생략할 수 있다.
3. 하지만 부모 클래스 타입에서 자식 클래스 타입으로의 타입 변환은 반드시 명시해야 한다.

참조 변수의 타입 변환도 기본 타입의 타입 변환과 마찬가지로
타입 캐스트 연산자 "(())" 를 사용한다.

문법

(변환할타입의클래스이름) 변환할참조변수

class Parent { ... }

class Child extends Parent { ... }

class Brother extends Parent { ... }

...

Parent pa01 = null;

Child ch = new Child();

Parent pa02 = new Parent();

Brother br = null;

 

pa01 = ch;          // pa01 = (Parent)ch; 와 같으며, 타입 변환을 생략할 수 있음.

br = (Brother)pa02; // 타입 변환을 생략할 수 없음.

br = (Brother)ch;   // 직접적인 상속 관계가 아니므로, 오류 발생.

📖 instanceof 연산자

이러한 다형성으로 인해 런타임에 참조 변수가 실제로 참조하고 있는
인스턴스의 타입을 확인할 필요성이 생긴다.
자바에서는 instanceof 연산자를 제공하여,
참조 변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 확인할 수 있다.

문법

참조변수 instanceof 클래스이름

• 왼쪽에 전달된 참조 변수가 실제로 참조하고 있는 인스턴스의 타입이
  오른쪽에 전달된 클래스 타입이면 true를 반환하고, 아니면 false를 반환한다.

• 참조 변수가 null을 가리키고 있으면 false를 반환한다.

class Parent { }

class Child extends Parent { }

class Brother extends Parent { }

 

public class Polymorphism01 {

    public static void main(String[] args) {

        Parent p = new Parent();

        System.out.println(p instanceof Object); // true

        System.out.println(p instanceof Parent); // true

        System.out.println(p instanceof Child);  // false

        System.out.println();

 

        Parent c = new Child();

        System.out.println(c instanceof Object); // true

        System.out.println(c instanceof Parent); // true

        System.out.println(c instanceof Child);  // true

    }

}