[Java] 자바 상속

Posted 13. January 2021. 8 min read.

Java Inherit

백기선님의 자바 스터디 6주차, 클래스에 대해 정리해보겠습니다.

공부할 내용

  • 자바 상속의 특징
  • super 키워드
  • 메소드 오버라이딩
  • 다이나믹 메소드 디스패치 (Dynamic Method Dispatch)
  • 추상 클래스
  • final 키워드
  • Object 클래스

자바 상속

상속이란, 부모 클래스의 변수와 메소드를 물려 받는 것으로 이러한 상속은 코드의 재사용성을 통해 코드의 간결성을 확보해줍니다.

일반적으로 extends라는 키워드를 통해 이루어집니다.

자바 상속의 특징

자바 상속은 다음의 특징을 가집니다.

  • Single inheritance

    • 자바는 단일 상속만 가능합니다.

  • Object를 제외한 모든 클래스는 암묵적으로 Object의 서브 클래스입니다.

    • 자바 계층 구조 최상위에는 java.lang.Object 클래스가 존재합니다.

  • Multi-level inheritance

    • 자바에서는 상속의 횟수에 제한이 없습니다.

super 키워드

suuper 키워드는 자식클래스가 부모클래스로부터 상속받은 멤버를 사용할 때 사용됩니다.

부모 생성자를 호출하는 경우를 constructor chanining 이라고 불립니다.

만약에 자식 클래스의 생성자에서 super()를 명시적으로 사용하지 않으면, 컴파일러가 부모 클래스의 기본 생성자를 호출하도록 코드를 삽입되며, 만약 부모 클래스에 기본 생성자가 없으면 컴파일 에러가 발생합니다.


메소드 오버라이딩

super 클래스가 가지고 있는 메소드를 서브 클래스에서 새롭게 다른 로직으로 정의하고 싶을 때 사용하는 문법입니다.

상속관계에 있는 클래스간에 같은 이름의 메서드를 정의하는 문법을 오버라이딩이라고 합니다. 이러한 오버라이딩 annotation은 생략할 수도 있습니다.

다음과 같은 규칙을 준수합니다.

부모 클래스 instance method 부모 클래스 static method
자식 클래스 instance method overrides compile error
자식 클래스 static method compile error hides
  • hides : 부모 클래스의 메소드를 부를 수 없습니다.
  • overrides : 오버라이딩 된 메소드의 부모 메소드를 직접적으로 호출할 수 없습니다.

메소드 디스패치(Method Dispatch)

메소드 디스패치는 어떤 메소드를 호출할 지 결정하여 실제로 실행시키는 과정을 의미합니다.

메소드 디스패치는 정적 메소드 디스패치(Static Method Dispatch), 동적 메소드 디스패치(Dynamic Method Dispatch), 더블 디스패치(Double Dispatch)로 구성됩니다.

정적 메소드 디스패치(Static Method Dispatch)

정적 메소드 디스패치는 구현 클래스를 통해 컴파일 시점에서 컴파일러가 어떤 메소드를 호출할지 명확하게 알고 있는 경우, 컴파일 시 생성된 바이트코드에도 정보가 남아있으면 애플리케이션 실행 전에 호출할 메소드를 결정할 수 있습니다.

public class Animal {
    public String bark() {...}
}

public class Test {
    public static void main() {
        // 스태틱 메소드 디스패치
        Animal animal = new Animal();
        System.out.println(animal.method());
    }
}

동적 메소드 디스패치(Static Method Dispatch)

인터페이스나 추상 클래스에 정의된 추상 메소드를 호출하는 경우이며 호출되는 메소드가 런타임 시 동적으로 결정됩니다.

인터페이스 또는 추상 클래스로 선언하고 구현/상속 받은 하위 클래스이 인스턴스를 생성합니다.

public interface Animal {
  String bark();
}

public class Dog implements Animal {
  @Override
  public String bark() { . . .
}

public class Test {
    public static void main() {
        // 스태틱 메소드 디스패치
        Animal animal = new Dog();
        System.out.println(animal.method());
    }
}

런타임 전에는 컴파일러가 Dog가 생성됨을 모름므로 Animal이 정의한 bark() 메소드만 접근 가능합니다.

더블 디스패치(Double Dispatch)

다이나믹 메소드 디스패치가 2번 발생하는 것입니다. 디자인 패턴 중 방문자 패턴(Visitor Pattern)과 밀접한 관계를 가지고 있습니다.

  • 방문자 패턴 : 여러 객체에 대해 각 객체의 동작들을 지정하는 패턴
public class Dispatch{
    interface Post{
        void postOn(SNS sns);
    }

    static class Text implements Post{
        public void postOn(SNS sns){
            System.out.println(sns.getClass().getSimpleName());
        }
    }

    static class Picture implements Post{
        public void postOn(SNS sns){
            System.out.println(sns.getClass().getSimpleName());
        }
    }

    interface SNS{}
    static class Facebook implements SNS{}
    static class Twitter implements SNS{}

    public static void main(String[] args){
        List<Post> posts = Arrays.asList(new Text(), new Picture());
        List<SNS> sns = Arrays.asList(new Facebook(), new Twitter());
        posts.forEach(p->sns.forEach(s.postOn(s)));
    }
}

추상 클래스

츠상클래스는 클래스를 만들기 위한 일종의 설계도로 인스턴스를 생성할 수 없는 클래스입니다. 이를 사용하기 위해서는 반드시 자식 클래스에서 상속을 받아 클래스를 모두 구현해야합니다.

다음의 형태를 가집니다.

abstract class 클래스이름 {
    ...
}

추상 클래스는 반드시 하나 이상의 추상 메서드를 포함하고 있으며, 생성자와 멤버변수, 일반 메서드를 가질 수 있습니다.

다음의 특징을 가집니다.

  • 자체 인스턴스 생성이 불가능합니다.
  • 생성자와 멤버 변수, 일반 메서드를 모두 가질 수 있습니다.
  • 하나 이상의 추상 메서드를 포함합니다.

final 키워드

final 키워드는 엔티티를 한 번만 할당하겠다는 의미로 자바에서는 3가지의 의미로 사용됩니다.

final 변수

일반적으로 알고 있는 상수를 의미합니다. 생성자나 대입연산자를 통해 단 한번만 초기화 가능한 변수입니다.

final 메소드

오버라이드하거나 숨길 수 없는 메서드 입니다.

final 클래스

해당 클래스를 상속할 수 없음을 의미합니다. 상속을 할 수 없기 때문에 상속 계층에서 마지막 클래스라는 의미를 지닙니다.


Object 클래스

java.lang.Object 클래스는 모든 클래스의 최상위 클래스입니다.

  • boolean equals(Object obj)

    • 두 객체가 같은 지 비교합니다.(같으면 true 틀리면 false)

  • String toString()

    • 객체의 문자열을 반환합니다

  • protected Object clone()

    • 객체를 복사합니다.

  • protected void finalize()

    • 가비지 컬렉션 직전에 객체의 리소스를 정리할때 호출합니다.

  • Class getClass()

    • 객체의 클레스형을 반환합니다.

  • int hashCode()

    • 객체의 코드값을 반환합니다.

  • void notify()

    • wait된 스레드 실행을 재개할 때 호출합니다.

  • void notifyAll()

    • wait된 모든 스레드 실행을 재개할 때 호출합니다.

  • void wait()

    • 스레드를 일시적으로 중지할 때 호출합니다.

  • void wait(long timeout), void wait(long timeout, int nanos)

    • 주어진 시간만큼 스레드를 일시적으로 중지할 때 호출합니다.

모든 클래스는 정의할 때부터 명시적으로 java.lang.Object 클래스를 상속 받게 됩니다. 따라서 위의 함수들은 어떤 클래스에서도 호출이 가능합니다.

출처

# Java # Stater # Inherit
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