다형성 (polymorphism)

01.다형성(polymorphism) 이란?

• 하나의 동일한 형태를 통해서 다양한 방법으로 수행 및 동작하는 성질
• 하나의 코드가 여러 자료형으로 구현되어 실행되는 것을 의미합니다.
• 같은 코드에서 여러개의 다른 실행 결과가 나옵니다.
• 정보은닉, 상속과 더불어 객체지향 프로그래밍의 가장 큰 특징 중 하나입니다.
• 다형성을 잘 활용하면 유연하고 확장성있고, 유지보수가 편리한 프로그램을 만들수 있습니다.

메서드의 다형성

• 오버라이딩 : 같은 이름의 메서드 -> 하위 클래스의 메서드로 수행
• 오버로딩 : 같은 이름의 메서드 -> 자료형의 타입과 개수에 따라 지정된 메서드로 수행

클래스의 다형성

• 업캐스팅 : 상위 클래스의 자료형 참조 변수 -> 여러 하위 클래스의 인스턴스를 참조

02.다형성의 예

AnimalTest.java

package ch06;

import java.util.ArrayList;

class Animal {
	public void move() {
		System.out.println("동물이 움직 입니다.");
	}
}

class Human extends Animal {

	@Override
	public void move() {
		System.out.println("사람이 두 발로 걷습니다.");
	}
	
	public void readBook() {
		System.out.println("사람이 책을 읽습니다.");
	}	
}

class Tiger extends Animal {

	@Override
	public void move() {
		System.out.println("호랑이가 네 발로 뜁니다.");
	}
	
	public void hunting() {
		System.out.println("호랑이가 사냥을 합니다.");
	}
}

class Eagle extends Animal {
	
	@Override
	public void move() {
		System.out.println("독수리가 하늘을 날아 다닙니다.");
	}
	
	public void flying() {
		System.out.println("독수리가 양 날개를 쭉 펴고 날아 다닙니다.");
	}	
}

public class AnimalTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		Animal hAnimal = new Human();
		Animal tAnimal = new Tiger();
		Animal eAnimal = new Eagle();
		
		AnimalTest test = new AnimalTest();
		test.moveAnimal(hAnimal);
		test.moveAnimal(tAnimal);
		test.moveAnimal(eAnimal);	
		
		public void moveAnimal (Animal animal) { 
			animal.move(); // 매개변수 animal의 move 메서드를 실행한다.
		}
	}
}

public class AnimalTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		Animal hAnimal = new Human();
		Animal tAnimal = new Tiger();
		Animal eAnimal = new Eagle();
				
		ArrayList<Animal> animalList = new ArrayList<>();
		animalList.add(hAnimal);
		animalList.add(tAnimal);
		animalList.add(eAnimal);
		
		for(Animal animal : animalList) {
			animal.move();
		}
	}
}

출력 결과

• 이처럼 다형성을 사용하면 move() 메서드를 실행시키는 하나의 동작으로 여러가지의 출력 결과를 나타낼 수 있습니다.

다형성의 특징

• 유연하고 확장성있게 유지보수가 편리한 프로그램을 만들수 있습니다.
• 다형성을 사용하면 여러 클래스를 하나의 타입(상위 클래스)으로 핸들링 할 수 있습니다.
• 코드의 중복성을 낮추고 가독성을 높일 수가 있습니다.

03.다형성을 사용하는 이유?

• 다른 동물을 추가하는 경우 상속과 메서드 재정의를 활용하여 확장성 있는 프로그램을 만들 수 있다.
• 만약 다형성을 사용하지 않으면 많은 if-else else if문이 구현되고 코드의 유지보수가 어려워진다.
  
• 상위 클래스에서는 공통적인 부분을 제공하고 하위 클래스에서는 각 클래스에 맞는 기능을 구현합니다.
• 여러 클래스를 하나의 타입(상위 클래스)으로 핸들링 할 수 있습니다.

04.다형성을 활용한 멤버십 프로그램 확장

SILVER 고객과 VIP 고객 중간 GOLD 고객 만들기

• 고객이 늘어 SILVER 고객보다는 많이 구매하고 VIP보다는 적게 구매하는 고객에게도 해택을 주기로 했다.
• GOLD 고객 등급을 만들고 혜택은 다음과 같다.
• 제품을 살때는 10% 할인해준다.
• 보너스 포인트는 2% 적립해준다.

Customer.java

package ch06;

public class Customer {
	protected int customerID; 
	protected String customerName;
	protected String customerGrade;
	int bounusPoint;
	double bounusRatio;
	
	public Customer(int customerID, String customerName) {
		
		customerGrade = "SILVER";
		bounusRatio = 0.01;
		this.customerID = customerID;
		this.customerName = customerName;
	}
	
	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;
	}

	public int calcPrice(int price) {
		bounusPoint += price * bounusRatio; // 보너스 포인트 적립
		return price;
	}
	
	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + "이며, 보너스 포인트는 " + bounusPoint + "입니다.";
	}

}

GoldCustomer.java

package ch06;

public class GoldCustomer extends Customer {

	double salesRatio;
	
	public GoldCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);
		
		customerGrade = "GOLD";		
		salesRatio = 0.1;
		bounusRatio = 0.02;		
	}
	
	public int calcPrice(int price) {
		bounusPoint += price * bounusRatio; // 보너스 포인트 2% 적립
		return price - (int) (price * salesRatio); // 상품가 10% 할인
	}
}

VIPCustomer.java

package ch06;

public class VIPCustomer extends Customer {
	int salesPrice;
	double salesRatio;
	private String agentID;

	public VIPCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);
		
		customerGrade = "VIP";
		bounusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
	}
	
	public String getAgent() {
		return agentID;
	}
	
	@Override // calcPrice 메서드 재정의
	public int calcPrice(int price) {
		bounusPoint += price * bounusRatio;
		price -= price * salesRatio; // 상품 가격 - 할인가
		return price; 
	}	
}

CustomerTest.java

package ch06;

import java.util.ArrayList;

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		ArrayList<Customer> customerList = new ArrayList<>();
		
		Customer customerT = new Customer(10010, "Tomas");
		Customer customerJ = new Customer(10020, "James");
		Customer customerE = new GoldCustomer(10030, "Edward");
		Customer customerP = new GoldCustomer(10040, "Percy");
		Customer customerK = new VIPCustomer(10050, "Kim");

		customerList.add(customerT);
		customerList.add(customerJ);
		customerList.add(customerE);
		customerList.add(customerP);
		customerList.add(customerK);
		
		System.out.println("====== 고객 정보 출력 =======");
		for(Customer customer : customerList) {
			System.out.println(customer.showCustomerInfo()); 
		}
		
		System.out.println();
		System.out.println("====== 할인율과 보너스 포인트 계산 =======");
		
		int price = 10000;
		
		for(Customer customer : customerList) {
			int cost = customer.calcPrice(price); // 각각 요소마다 보너스 포인트 적립 & 할인가 적용
			System.out.println(customer.getCustomerName() + "님이 " + cost + "원 지불 하셨습니다.");
			System.out.println(customer.getCustomerName() + "님의 현재 보너스 포인트는 " + customer.bounusPoint + "입니다.");
		}
	}
}

출력 결과

• SILVER 고객에게 1% 포인트 적립
• Gold 고객에게 2% 포인트 적립과 상품가 10% 할인
• VIP 고객에게 5% 포인트 적립과 상품가 10% 할인