상속

https://github.com/whiteship/live-study/issues/6

 

자바 상속의 특징

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상속

이미 존재하는 클래스를 기반으로 새 클래스를 만드는 방법.

 

이미 존재하는 클래스를 나타내는 용어	parent class, base class
새 클래스를 나타내는 용어	child class, derived class

 

 

 

 

 

 

두 클래스 간의 상속의 표현

• 자식 클래스가 부모 클래스를 상속받음
• 자식 클래스가 부모 클래스로부터 파생
• 자식 클래스가 부모 클래스의 한 종류(is-a)

is-a 관계 : 상속관계, 부분집합 관계

 

자바에서 클래스 상속을 이용할때는 extends 키워드를 사용하여 상속 관계를 나타낸다.

 

 

 

 

 

 

부모와 자식이 있을 경우 부모부터 초기화된다

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("parent");
    }
}


public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
        System.out.println("child");
    }
}

1. 메모리에 객체 생성

2. 부모 생성자 호출

3. 자식 생성자 호출

public class A {}
public class B extends A {}
public class C extends C {}

// C를 생성하였을때 A -> B -> C 순으로 생성자를 호출한다.

 

 

컴파일러가 부모 생성자 중 하나를 알아서 호출

public class Animal {
}

public class Dog extends Animal {
}

 

Dog는 Animal를 호출 하지않았지만 컴파일러가 내부적으로 Animal 생성자를 호출한다.

 

 

 

 

 

다중 상속

자바는 다중 상속을 지원하지 않는다. 

 

 

 

 

부모의 멤버변수,함수 접근

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Dog extends Animal {

    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

위의 클래스에서 Dog클래스는 부모 클래스를 상속받았지만 부모 멤버 변수를 접근하여 사용할 수 없다. 

왜냐하면 접근제어자가 private이기 때문이다. 

 

 

수정을 위해서는 상속에 사용할 변수나 함수를 protected를 변경하여 사용한다.

 

protected 자료형 변수명;

protected 반환형 함수명(매개변수) {
	...
}

protected class 클래스명 {
	...
}

protected를 사용하면 같은 패키지에 속한 클래스나 자식 클래스만 접근 가능하다.

 

 

부모에서 자식으로 타입변환은 안전하지만

자식에서 부모는 컴파일러가 오류를 발생시킨다.

 

public static void main(String[] args)  {
        Dog dog = new Dog("puppy", 2);
        Animal animal = dog;
        
        Dog dog2 = animal;  // compile error
    }

 

 

 

 

부모가 동일해도 형제끼리는 캐스팅 할 수 없다.

public class Animal {
}

public class Dog extends Animal {
}

public class Cat extends Animal{
}

public static void main(String[] args)  {
        Dog dog = new Dog();
        Animal animal = dog;
        Cat cat = dog;      // error
}

 

 

 

 

컴파일 타임에 상속관계 오류를 찾아내기도 하지만 못찾는 경우도 있다

    public static void main(String[] args)  {
        Animal animal = new Cat("kitty", 2);
        Dog dog = (Dog) animal;
    }

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: 

 

 

 

 

상속의 장단점 

장점

재사용성

코드 중복 줄어든다

관련 코드를 한 파일로 관리할 수 있다

 

단점 

상속 단계가 증가하면 추상화하기 힘들다

잘못된 상속

• Vector 클래스의 자식 클래스로 구현한 stack
• InstrumentedHashSet

jaehun2841.github.io/2020/07/05/object-chapter10/#%EC%B0%A8%EC%9D%B4%EC%97%90-%EC%9D%98%ED%95%9C-%ED%94%84%EB%A1%9C%EA%B7%B8%EB%9E%98%EB%B0%8D

Objects Study - Chapter10. 유연한 설계 | Carrey`s 기술블로그

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super 

 

부모 클래스 생성자 호출시

super(매개변수목록)

부모 클래스 멤버 변수/함수 호출시

super.부모의 맴버 변수
super.부모의 메서드

super는 현 객체의 부모.

super()는 부모 생성자 호출

 

상속관계가 만들어져도 부모는 여전히 생성 가능하다.

    public static void main(String[] args)  {
        Animal animal = new Animal();
        Dog dog = new Dog();
    }

 

 

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Overriding

부모 클래스에서 정의된 메서드를 자식 클래스에서 같은 시그니처로 다시 정의 

 

같은 지시를 내렸는데 다른 종류의 동작을 하는 것

 

Late Binding

어떤 함수 구현이 실행될지는 실행 중에 결정(일반적인 함수는 컴파일 중에 결정)

 

 

오버라이딩 조건 

1. 부모 시그니처와 동일해야함

2. 접근 제어자를 더 작은 범위로 변경 할 수 없음

3. 자식 클래스에 부모 메서드보다 더 큰 범위 에러 선언 안됨

www.tcpschool.com/java/java_inheritance_overriding

 

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public Animal(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public void speak() {
        System.out.println("speak");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Dog extends Animal {

    public Dog(String name, int age) {
        super(name, age);
    }

    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("멍멍");
    }
}


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

    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("야옹");
    }
}

 

부모의 동작을 유지하면서 오버라이딩도 가능하다. 

 

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

    @Override
    public void speak() {
        System.out.println("야옹");
        super.speak();
    }
}

 

 

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다이나믹 메소드 디스패치 (Dynamic Method Dispatch)

프로그램이 어떤 메서드를 호출하여 결정하여 실행하는 과정

ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8F%99%EC%A0%81_%EB%94%94%EC%8A%A4%ED%8C%A8%EC%B9%98

 

 

디스패치에는 static dispatch와 dynamic dispatch가 존재한다.

 

정적 디스패치

컴파일 시점에 어떤 메서드가 실행될지 알 수 있다. 

public class App {
    static class Programing {
        void printLanguage() {
            System.out.println("Java");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Programing().printLanguage();
    } 
}

 

동적 디스패치

method가 오버라이드 되어있는 경우 컴파일 시점이 아닌 실행시점에서 어떤 메소드를 실행할 지 결정된다.

public class App {
    static abstract class Programing {
        void printLanguage() {
        }
    }
    static class ProgramingLanguage1 extends Programing {
        @Override
        void printLanguage() {
            System.out.println("Java");
        }
    }
    static class ProgramingLanguage2 extends Programing {
        @Override
        void printLanguage() {
            System.out.println("C++");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Programing programing = new ProgramingLanguage1();
        programing.printLanguage();
    }
}

 

다이나믹 디스패치, 더블 디스패치

 

youtu.be/s-tXAHub6vg

 

 

 

 

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추상클래스

접근 제어자 abstract class 클래스명 {
	...
}

 

• 인스턴스를 만들 수 없는 클래스 (인스턴스를 만들 수 있는 클레스는 구체 클래스)
• 다른 클래스의 부모 클래스가 될 수 있다
• 반드시 추상 메서드가 있을 필요는 없다

 

 

 

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Final

 

클래스 앞에 붙는 final 더 이상 상속하지 못함

- 상속하지 못하게 되어 자식 클래스가 생길 수 없다

public final class Animal {
    private String name;
    private int age;
}

Cat 클래스에서 Animal을 상속받으려고 하면 에러발생

 

메서드 앞에 final을 붙이면 자식 클래스에서 사용할 수 없다.

 

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

    public final void speak() {
        System.out.println("speak");
    }

 

 

 

변수 선언 앞부분에 Final을 사용하면 변수 재할당을 막는다.

 

 

 

 

final과 관련되어 더 생각하면 좋은 문제들

([Live] Java: 그가 final로 도배 하는 이유 / 컴파일러 너 내 String 어떻게 했어?! )

youtu.be/lcPfxmn0otA

 

 

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Object 클래스

 

자바의 모든 클래스는 Object 클래스를 상속한다. 

오브젝트 클래스를 상속받기때문에 Object의 메서드도 같이 사용할 수 있다. 

 

docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Object.html

Object (Java Platform SE 7 )

Object내의 메서드

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toString()

사람이 읽기 편하게 객체를 문자열로 표현

 

public class Animal {
    private String name;
    private int age;

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

    public void speak() {
        System.out.println("speak");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Animal{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(new Animal("dog",2));
    }

Animal{name='dog', age=2}

 

 

equals()

클래스 속 데이터를 비교하려면 오버라이딩 필요하다 (단순 주소 비교는 '=='을 사용)

equal를 구현시 hashcode() 도 같이 오버라이딩해야한다.

 

  @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Animal)) return false;
        Animal animal = (Animal) o;
        return getAge() == animal.getAge() &&
                Objects.equals(getName(), animal.getName());
    }

 

 

hashcode() 메서드

객체를 나타내는 hash값을 32비트 정수로 변환

(만약 같은 객체라면 hash값이 동일하다)

객체 비교시 유용하게 사용

 

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(getName(), getAge());
    }