Java 의 Generics(1) - 서브클래싱(SubClassing)과 서브타이핑(SubTyping)

wally·2022년 6월 4일

Java

[JAVA] 심화

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1. 상속

상속의 용도는 크게 2가지이다

1. 타입 계층을 구현 (부모클래스는 자식클래스의 일반화이고 자식 클래스는 부모클래스의 특수화다.)
2. 코드 재사용

상속을 코드 재사용 목적으로 사용한다면 부모 클래스와 자식클래스를 강하게 결합시킨다.
따라서 상속은 코드 재사용이아니라 타입 계층을 구현하기위해 사용해야한다.

코드 재사용은 상속이 아닌 합성을 사용하는게 올바르다.

2. 상속과 인터페이스

보통 타입 계층의 구현을 위해 상속을 이용하고 이는 부모 클래스가 슈퍼타입의 역할을, 자식 클래스가 서브타입의 역할을 수행하도록 클래스간의 관계를 정의한다.

그렇다면 언제 상속을 이용할까?

is-a 관계

흔히 is-a 관계일때 상속을 할 수 있다고 하지만 is-a 는 관계는 쉽게 배신할 수 있다.

Bird <- Penguin

펭귄은 새다.
새는 날 수 있다.
하지만 실제로 펭귄은 날 수 없다.(is-a 실패)

즉 is-a 관계는 실제 세계의 개념적인 요소가 아닌 기대되는 행동에 따라 타입 계층을 구성해야 한다는 사실을 보여준다.

행동 호환성

개념적으로 연관성이 있더라도 행동상의 호환성이 없으면 is-a 관계를 사용하면 안된다.
결론적으로 두 타입의 행동이 호환될 경우에만 타입 계층으로 묶어야 한다.
클라이언트 기대에 따라 계층을 분리하여야 한다.

해결방법1

상속 계층을 분리함으로 써 펭귄은 더이상 fly 메시지를 수신하지 않는다.

해결방법2

행동기반으로 인터페이스를 구현하여 Bird 와 Penguin 은 자신이 수행할 인터페이스만 구현한다.

이러한 설계원칙은 인터페이스 분리 원칙(ISP) 라고 부른다.

3. 서브클래싱과 서브타이핑

서브클래싱이란 : 다른 클래스의 코드를 재사용할 목적으로 상속을 사용하는 경우를 가리킨다.

자식 클래스와 부모 클래스의 행동이 호환되지 않기 때문에 자식 클래스의 인스턴스가 부모 클래스의 인스턴스를 대체할 수 없다. 서브 클래싱을 구현 상속(implementation inheritane) 또는 클래스 상속(class inheritance)이라고 부르기도 한다.

서브타이핑이란 : 타입 계층을 구성하기 위해 상속을 사용하는 경우를 가리킨다.

서브 타이핑에서는 자식 클래스와 부모 클래스의 행동이 호환되기 때문에 자식 클래스의 인스턴스가 부모 클래스의 인스턴스를 대체할 수 있다. 이때 부모 클래스는 자식 클래스의 슈퍼타입이 되고 자식 클래스는 부모 클래스의 서브타입이 된다. 서브타이핑을 인터페이스 상속(interface inheritance) 라고 부르기도 한다.

서브타이핑

슈퍼타입과 서브타입 사이에서 가장 중요한 것은 퍼블릭 인터페이스이다.
서브타입의 퍼블릭 인터페이스가 슈퍼타입에서 정의된 퍼블릭 인터페이스와 동일하거나 더 많은 오퍼레이션을 포함해야 한다.
그에 반해 서브 클래싱은 내부 구현 자체를 상속받는것에 초점을 모은다.
서브타이핑 관계를 유지하기 위해 서브타입이 슈퍼타입이 하는 모든 행동을 동일하게 할 수 있어야 한다. 즉 행동호환성 을 만족시켜햐 한다.
이 행동호환성은 부모클래스에 대한 자식 클래스의 대체 가능성으로 이어진다.