[스터디할래 06] 상속

이 글은 ‘백기선’ 개발자님과 함께하는 온라인 자바 스터디에 참여하여 준비/학습한 내용을 정리하는 글입니다.📚

• 6주차 : https://github.com/whiteship/live-study/issues/6
• 목표 : 자바의 상속에 대해 학습

정리는 Java Tutorials - Inheritance를 기반으로 하였습니다.

자바 상속의 특징

• 상속은 심플한 아이디어를 기반으로 한다 : 필드, 메소드를 재사용해서 중복을 없애는 것이다.
• subclass(자식 클래스)는 superclass(부모 클래스)의 모든 ppublic, protected멤버(=필드, 메소드왜 중첩 클래스)를 상속받는다. 같은 패키지 내에서 상속받았다면, package-pricate 멤버도 상속받는다.
• 생성자는 멤버가 아니다. 즉, 생성자는 상속받지 않는다. 하지만, subclass에서 superclass의 생성자를 호출할 수는 있다.
• Object 클래스는 모든 클래스의 최상위 클래스이다.

Subclass 에서 하는 일

• superclass와 동일한 필드를 정의해서 superclass의 필드를 숨길 수 있다.(추천하지는 않는다고 한다.)
• 새로운 필드/메소드를 정의한다.
• 동일한 메소드를 정의 = 오버라이딩 한다.
• 생성자를 작성해서 superclass의 생성자를 암시적으로 또는 super 키워드로 호출할 수 있다.

다중 상속

Multiple Inheritance of State

• 클래스와 상속의 가장 큰 차이는 클래스는 필드를 소유하고 있다는 것이다. 또, 클래스로는 객체를 생성할 수 있다.
• 자바에서 한 클래스가 여러 클래스를 한 번에 상속할 수 없도록 하는 이유는, multiple inheritance of state 이슈를 방지하기 위함이다. 여러 클래스를 상속하는 순간, 여러 다른 superclass의 필드를 소유하게 된다. 생성자에서는 어떤 부모클래스의 생성자를 먼저 호출해야할 지 알 수 없다. 인터페이스는 필드가 없이 때문에 이러한 문제가 생기지 않는다.

Multiple Inheritance of Implementation

• 여러 클래스의 메소드 정의를 상속할 수 있는 것이다.
• 동일한 이름의 메소드가 존재하면 컴파일러가 경고를 띄운다.
• 인터페이스의 default methods가 Multiple Inheritance of Implementation 특징의 예시이다. 클래스는 동일한 명의 default methods를 가지고 있는 여러 인터페이스를 상속할 수 있다.

Multiple Inheritance of Type

• 한 클래스가 하나 이상의 인터페이스를 구현할 수 있는 것을 ‘multiple inheritance of type’라고 한다.
• 객체는 여러 종류의 타입을 가질 수 있다 : 자기 자신 클래스 타입과, 구현한 모든 인터페이스 타입이다.
• 즉, 어떤 변수가 특정 인터페이스 타입으로 선언되면, 그 변수에는 해당 인터페이스를 구현한 모든 객체 레퍼런스를 가질 수 있다.

Super 키워드

superclass 멤버에 접근하기

메소드가 수퍼클래스의 메소드를 오버라이드할 때 super 키워드로 수퍼클래스의 overriden 된 메소드를 호출할 수 있다.

subclass의 생성자

• 서브클래스의 생성자에서 수퍼클래스의 생성자를 호출할 수 있다.
• 서브클래스의 생성자에서 부모클래스의 생성자를 직접 호출하지 않더라도, 컴파일러가 자동으로 부모클래스의 기본 생성자(no-argument constructor)를 호출해준다.
• super()로 호출하며 반드시 서브클래스의 초기화 코드가 시작되기 이전에 호출해야한다.

  public Subclass {
    Subclass() {
        super(parameter list);
        // initialize code
    }
  }
  

• 부모클래스의 생성자가 연속적으로 호출되는 것을 constructor cahining라 한다.

오버라이딩과 메소드 숨기기

Instance Methods

• 수퍼클래스의 메소드와 동일한 이름, 파라미터, 리턴타입을 가진 인스턴스 메소드는 수퍼클래스의 메소드를 오버라이딩 한다.
• overriding 메소드는 overriden 메소드의 리턴 타입과 같은 종류의 타입 변수(=covariant return type)를 리턴할 수 있다.
• 오버라이딩 메소드에 @Override 애노테이션을 붙일 수도 있다.

Static Methods

• 서브클래스가 수퍼클래스와 동일한 static method를 선언하면, 이 메소드는 수퍼클래스의 메소드를 숨긴다.
• hide와 override의 차이점은
  • overridden 메소드의 호출은 subclass 에서만 일어난다.
  • static method를 hide한 경우, Superclass.a(), Subclass.a() 메소드 모두 호출할 수 있다.

Final 메소드, 클래스

• 메소드가 subclass에서 오버라이드될 수 없도록 final 키워드를 붙일 수 있다. Object 클래스에서 많은 메소드들에 final 키워드가 붙어 있다.
• 주로 생성자에서 사용하는 메소드들은 final 키워드를 붙여 상속받은 클래스에서 재정의하지 않도록 해야 한다.
• final 클래스를 생성해 immutable class로 생성할 수도 있다.

Abstract 메소드, 클래스

• 추상 클래스는 abstract 선언된 클래스이다. 추상메소드를 포함할 수도, 하지 않을 수도 있다.
• 추상메소드는 몸체가 구현되지 않은 메소드인다. ({}없이)
• 클래스에 추상메소드가 포함되면 반드시 추상 클래스로 선언해야한다.
• 인터페이스에 선언한 default method나 static method로 선언하지 않은 메소드도 (abstract 키워드가 생략된) 추상메소드이다.

Abstract 클래스와 Interface

• 추상클래스와 인터페이스는 비슷하다. 둘 다 객체를 생성할 수 없고, 몸체가 없는 메소드를 포함한다.
• 추상클래스는 static, final이 아닌 필드를 선언할 수 있고, 완전한 public, protected, pricate 메소드를 선언할 수 있다.
• 반면, 인터페이스는 모든 메소드가 public이다.
• 추상클래스는 하나만 상속할 수 있는 반면, 인터페이스는 여러 개 구현할 수 있다.

추상클래스가 적합할 때

• 연관된 클래스끼리 코드를 공유하려 할 때
• 공통 메소드나 필드가 많을 때
• public 이외의 접근제어자가 필요할 때
• non-static/non-final 필드 정의가 필요할

인터페이스가 적합할 때

• 무관한 클래스에서 특정 하나의 기능 공유가 필요할 때
• 특정 행동이나 타입을 지정하고 싶지만, 구체적 내부 행동은 다르게 구현하고 싶을 때
• 다중 타입 상속(multiple inheritance of type) 기능을 이용하고 싶을

예시

• 자바에서 추상 클래스 AbstractMap을 구현한 클래스에는 HashMap, TreeMap, ConcurrentHashMap 등이 있다. AbstractMap에는 get, put, isEmpty, containsKey 등의 메소드가 있다.
• 한편, HashMap은 AbstractMap을 상속하며, Serializable, Cloneable, Map<K,V 인터페이스를 구현한다.