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단축키

  • Ctrl + Alt + V

    • 선택한 표현식을 지역 변수로 추출하는 단축키.

  • Ctrl + Alt + M

    • 선택한 코드 블록을 새로운 메서드로 추출.

다형성

  • 다양한 형태, 여러 형태를 뜻한다.
  • 프로그래밍에서 다형성은 한 객체가 여러 타입의 객체로 취급될 수 있는 능력을 뜻한다.
  • 하나의 객체가 다른 타입으로 사용될 수 있다.

타입의 핵심 역할 3가지

  • 변수나 값이 어떤 종류의 데이터인지 나타낸다.
  • 변수나 값에 대해 어떤 연산이 가능한지 결정한다.
  • 컴파일러가 타입을 검사해 프로그램이 안전하게 실행되도록 보장한다.

변수 선언과 객체 생성

  • 자바에서 변수 선언만으로는 객체가 만들어지지 않는다.
  • new 키워드를 사용해 인스턴스를 생성할 때 메모리가 할당된다.

다형적 참조

  • 부모 타입의 변수가 자식 인스턴스를 참조하는 것.

    • 예시: 
      Parent poly = new Child();
poly.parentMethod();

  • Child 인스턴스를 생성하면 메모리 상에 Child와 Parent가 모두 생성된다.

  • 생성된 참조값을 부모 타입 변수(poly)에 담는다.

  • 부모 타입은 자식 타입을 담을 수 있다.

    • 반대로 자식 타입은 부모 타입을 담을 수 없다.
    • 부모 타입 변수로 자식 객체를 담으면 부모의 기능만 안전하게 사용 가능하다. (업캐스팅)
    • 자식 타입 변수로 부모 객체를 담으면 자식 고유 기능이 없어서 위험하다. (다운캐스팅 필요, 자동 변환 불가)

  • 상속 관계에서는 부모 방향으로 찾아 올라갈 수 있지만 자식 방향으로는 내려갈 수 없다.

  • 다형적 참조의 핵심: 부모는 자식을 품을 수 있다.

  • 부모 타입 변수를 자식 타입 변수로 대입하려 하면 컴파일 오류가 발생한다.

    • 다운캐스팅(캐스팅)을 사용해 부모 타입을 잠깐 자식 타입으로 변경할 수 있다.

업캐스팅과 다운캐스팅

  • 업캐스팅: 부모 타입으로 변경 (생략 가능, 자주 사용됨)
  • 다운캐스팅: 자식 타입으로 변경 (생략 불가, 주의 필요)

다운캐스팅 주의점

public class CastingMain4 {
    public static void main(String[] args) {
        Parent parent1 = new Child();
        Child child1 = (Child) parent1;
        child1.childMethod(); // 정상 실행

        Parent parent2 = new Parent();
        Child child2 = (Child) parent2; // 런타임 오류 - ClassCastException
        child2.childMethod(); // 실행 불가
    }
}
  • parent2는 부모 타입으로 객체를 생성했으므로 자식 타입이 존재하지 않는다.
  • 이렇게 사용할 수 없는 타입으로 다운캐스팅하면 ClassCastException 예외가 발생한다.

instanceof

  • 변수가 참조하는 인스턴스의 타입을 확인할 수 있다.

메서드 오버라이딩

  • 부모에게서 상속받은 메서드를 자식이 재정의하는 것.
  • 오버라이딩된 메서드가 항상 우선권을 가진다.
  • 주의: 멤버 변수는 오버라이딩되지 않는다.

추상 클래스

  • 이름 그대로 추상적인 개념만 제공하는 클래스.
  • 실체(인스턴스)가 존재하지 않는다.
  • 상속을 목적으로 사용되며, 부모 클래스 역할을 담당한다.
abstract class AbstractAnimal { ... }

추상 메서드

  • 부모 클래스를 상속받는 자식 클래스가 반드시 오버라이딩해야 하는 메서드.
  • 실체가 존재하지 않고, 메서드 바디가 없다.
public abstract void sound();
  • 추상 메서드가 하나라도 있는 클래스는 추상 클래스로 선언해야 한다.

추상 클래스의 장점

  • 추상 클래스를 사용해 실수로 인스턴스가 생성되는 문제를 방지한다.

  • 추상 메서드를 사용해 자식 클래스가 반드시 오버라이딩하도록 강제할 수 있다.

    • 예: sound() 메서드를 반드시 구현하도록 강제.

순수 추상 클래스

  • 모든 메서드가 추상 메서드인 추상 클래스.

인터페이스

  • 순수 추상 클래스를 더 편리하게 사용할 수 있는 기능.
  • 다중 상속의 효과를 낼 수 있다.
  • 모든 메서드가 자동으로 추상 메서드이므로 abstract 키워드를 생략해도 된다.

객체 지향 특징

  • 추상화
  • 캡슐화
  • 상속
  • 다형성
객체 지향 프로그래밍
: 객체 지향 프로그래밍은 컴퓨터 프로그램을 명령어의 목록으로 보는 시각에서 벗어나 여러개의 독립된 단위, 즉 '객체'들의 모임으로 파악하고자 하는 것이다. 각각의 객체는 메시지를 주고받고, 데이터를 처리할 수 있다다.

OCP (Open-Closed Principle, 개방-폐쇄 원칙)

  • 정의

    • 소프트웨어는 확장에는 열려(Open) 있고, 수정에는 닫혀(Closed) 있어야 한다.
    • 즉, 새로운 기능 추가는 허용하지만, 기존 코드는 수정하지 않아야 한다.

  • 이유

    • 프로그램이 커질수록 새로운 기능이 계속 추가된다.
    • 기능 추가 때마다 기존 코드를 수정하면:
      • 기존 코드에 의존하는 부분에서 버그가 발생할 가능성 ↑
      • 유지보수 비용 ↑
    • 기존 코드는 그대로 두고 새로운 코드만 추가해 기능을 확장할 수 있도록 하면 유지보수성이 높아진다.

OCP 위반 예시

class Animal {
    String type;

    public Animal(String type) {
        this.type = type;
    }

    public void sound() {
        if (type.equals("dog")) {
            System.out.println("멍멍!");
        } else if (type.equals("cat")) {
            System.out.println("야옹!");
        }
    }
}

  • 문제점

    • 새로운 동물이 추가될 때마다 if문을 수정해야 한다.
    • 코드 수정 → 기존 코드가 변경됨 → OCP 위반!

OCP 준수 예시

interface Animal {
    void sound();
}

class Dog implements Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
}

class Cat implements Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("야옹!");
    }
}

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

  • 장점

    • 새로운 동물이 추가될 때 새로운 클래스만 만들면 된다.
    • 기존 코드(Main, Animal)는 수정하지 않아도 된다.
    • 즉, 확장은 열려있고(Open), 기존 코드는 수정하지 않아도 된다(Closed).

OCP 핵심

  • 기존 코드는 건드리지 않고 새 기능을 확장할 수 있게 만들자.
  • 다형성(추상 클래스, 인터페이스)을 적극 활용하자.
  • 유지보수성과 안정성, 확장성을 높일 수 있다.