[Java] Java Interface

Posted 8. January 2021. 7 min read.

Java Interface

백기선님의 자바 스터디를 알게되어서, 한번 자바에 대한 개념을 스터디를 통해서 잡고 가면 좋을 듯해서 글에 대해서 정리해보겠습니다. 아래는 8주차 내용입니다.

공부할 내용

  • 인터페이스 정의하는 방법
  • 인터페이스 구현하는 방법
  • 인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하는 방법
  • 인터페이스 상속
  • 인터페이스의 기본 메소드 (Default Method), 자바 8
  • 인터페이스의 static 메소드, 자바 8
  • 인터페이스의 private 메소드, 자바 9

인터페이스의 개념과 역할

가끔 인터페이스와 추상클래스의 차이에 대해 혼란을 가지고 있는 사람이 있는데, 인터페이스의 가장 큰 특징은 협업을 위한 기능이라고 생각합니다. 즉, 가이드 라인이나 규격을 제공해주는 일종의 설계도로 이해하면 됩니다.

이러한 인터페이스는 구현이 없으며 추상 메서드와 상수만을 멤버로 가질 수 있습니다. 다만, Java 8 이후에는 default method와 static method가 추가되었고, Java 9 이후에는 private method를 정의할 수 있습니다.

인터페이스를 왜 쓰나요?

  • 개발 기간의 단축이 가능합니다.

    • 인터페이스를 통해 분업이 가능합니다.

  • 클래스간의 결합도를 낮출 수 있습니다.

    • 코드의 종속성을 줄이고 유지보수성을 높일 수 있습니다.

  • 표준화가 가능합니다.

    • 클래스의 기본틀을 제공하여, 정형화된 개발이 가능합니다.
    • 자바의 다형성을 극대화하여서 코드의 수정을 줄이고 유지보수성을 높일 수 있습니다.

인터페이스 정의하는 방법

인터페이스의 선언은 class 대신 interface 를 사용하며, 접근 제어자는 default 혹은 public을 사용합니다.

형태는 다음과 같습니다.

public interface 인터페이스 명 {
    // 상수 : 해당 값을 함부로 바꾸지 말고 사용합니다.
    // type 상수명 = value;
    int age = 10;

    // 추상 메소드 : 가이드 라인을 통해 오버라이딩을 재구현해서 사용합니다.
    type 메소드명(parameter1, ...);

    // 디폴트 메소드 : 인터페이스에서 기본적인 부분을 제공하지만, 원하지 않으면 오버라이딩에서 재구현해서 사용합니다.
    default type 메소드명(parameter1, ...){
        // 구현
    }

    // 정적 메소드 : 인터페이스에서 제공하는 것으로 무조건 사용합니다.
    static type 메소드명(parameter1, ...){
        // 구현
    }
}

이후에 해당 인터페이스를 상속받는 구현체에서는 추상 메소드를 반드시 구현해야합니다.


인터페이스 구현하는 방법

인터페이스는 implements 키워드를 사용해서 구현할 수 있습니다.

아래는 예제 코드입니다.

public interface Animal {
    public void cry();
}

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void cry(){
        System.out.print("야옹");
    }
}

인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하는 방법

public interface Animal {
    public void cry();
}

public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void cry(){
        System.out.print("야옹");
    }

    public void eat(){
        System.out.print("고등어");
    }
}

public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void cry(){
        System.out.print("멍멍");
    }

    public void eat(){
        System.out.print("개사료");
    }
}

public class Main(){
    public static void main(String[] args) {
        Animal cat = new Cat();
        Animal dog = new Dog();

        cat.cry();  // 야옹
        dog.cry();  // 멍멍

        // 캐스팅
        ((Cat) cat).eat();  // 고등어
        ((Dog) dog).eat();  // 개사료

        // 불가능.
        cat.eat();  // error
        dog.eat();  // error
    }
}

Animal 클래스로 선언되었기 때문에, 이를 상속받은 메소드를 바로 사용할 수는 없습니다. 다만, 캐스팅을 통해서 호출이 가능합니다.


인터페이스 상속

인터페이스는 앞서 이야기 했듯이 상속을 받아 사용합니다. 추가적으로 자바에는 다중 상속이 불가능 하지만 인터페이스는 가능합니다.

public interface Tv {
    void turnOn();
}

public interface Internet {
    void internet();
}

public class SmartTv implements Tv, Internet {
    @Override
    public void turnOn() {
        // 구현...
    }

    @Override
    public void internet() {
        // 구현...
    }
}

다음과 같이 인터페이스 다중 상속이 가능합니다.


인터페이스의 기본 메소드 (Default Method), 자바 8

  • 인터페이스에서 메소드 선언이 아니라 구현체를 제공하는 방법입니다.
  • 해당 인터페이스를 구현한 클래스의 어떠한 영향 없이 새로운 기능을 추가하는 방법입니다.

  • default method는 해당 인터페이스에서 구현체가 모르는 기능을 구현했기 때문에 리스크가 존재합니다.

    • 컴파일 에러는 발생하지는 않지만, 특정 구현의 로직에 런타임 에러가 발생가능합니다.

다음과 같은 예제 코드가 있습니다.

public interface Calc {
    public int plus(int i, int j);
    default int exec(int i, int j) {
        return i + j;   // default로 선언함으로 메소드를 구현합니다.
    }
}

public class MyCalc implements Calc {
    @Override
    public int plus(int i, int j){
        return i+j;
    }
}

public class MyCaclExam {
    public static void main(String[] args){
        Calc cal = new MyCalc();
        System.out.println(calc.exec(1, 2));    // output:3
    }
}

인터페이스의 static 메소드, 자바 8

static method이므로 상속이 불가능합니다. 인스턴스 없이 수행할 수 있는 작업을 정의할 수 있습니다.

다음은 예제 코드입니다.

public interface Calc {
    static int sum(int i, int j){
        return i + j;
    }
}

인터페이스의 private 메소드, 자바 9

default method와 static method 모두 내부 method이나, 외부에 공개되는 public method이기 때문에 이에 대한 문제가 존재했습니다. 이러한 interface가 다른 곳에서 상속을 하거나 접근하는 것을 막기 위해 private이 등장했습니다.

java 9에서는 private method와 private static method가 새롭게 등장했습니다. 이 방법을 통해서 interface에 대한 캡슐화를 유지할 수 있습니다.

다음은 예제 코드입니다.

public interface Calc {
    private void start(){
        System.out.println("연산 시작")
    }

    static int multiple(int i, int j){
        startMultiple();
        return i * j;
    }

    private static void startMultiple() {
        System.out.println("곱셈 시작");
    }
}

default 메소드는 static, instance를 호출할 수 있고, static 메서드에서는 static 메서드만 호출 가능합니다.

출처

# Java # Stater # Interface
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