220607_인터넷 강의_상속, 형 변환, 오버라이딩

창고·2022년 10월 20일

티스토리에 저장했던 글을 옮겼습니다.
https://mrcocoball.tistory.com/79

1. 클래스 상속

이미 구현된 클래스보다 더 구체적인 기능을 가진 클래스를 구현해야 할 때 기존 클래스를 상속
상위 클래스는 하위 클래스보다 더 일반적인 개념과 기능을 가짐
하위 클래스는 상위 클래스보다 더 구체적인 개념과 기능을 가짐
Customer (상위 클래스) - VIPCustomer (하위 클래스) 예시

public class Customer {
	
	// private int customerID;
	// private String customerName;
	// private String customerGrade;
	protected int customerID; // 상속된 자식 클래스에서도 접근할 수 있게 protected
	protected String customerName; // 상속된 자식 클래스에서도 접근할 수 있게 protected
	protected String customerGrade; // 상속된 자식 클래스에서도 접근할 수 있게 protected
	int bonusPoint;
	double bonusRatio;
	
	
	// constructor
	
	public Customer() {
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
	}
	
	// VIPCustomer에 대한 필드와 메소드를 넣기에는 부적절 (if, else문도 계속 많아질 것) -> 상속!!
	
	// getter and setter
	
	public int getCustomerID() {
		return customerID;
	}

	public void setCustomerID(int customerID) {
		this.customerID = customerID;
	}

	public String getCustomerName() {
		return customerName;
	}

	public void setCustomerName(String customerName) {
		this.customerName = customerName;
	}

	public String getCustomerGrade() {
		return customerGrade;
	}

	public void setCustomerGrade(String customerGrade) {
		this.customerGrade = customerGrade;
	}
	
	
	// method
	
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price;
	}
	

	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + "이며, 보너스 포인트는 " + bonusPoint + "입니다.";
	}

}

public class VIPCustomer extends Customer { // Customer 상속 받음
	
	private int agentID;
	double salesRatio;
	
	// constructor
	
	public VIPCustomer() {
		
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		// customerGrade = "VIP"; Customer의 customerGrade가 private이기 때문에 접근 불가
		customerGrade = "VIP";
	}
	
	
	// getter and setter

	public int getAgentID() {
		return agentID;
	}

	public void setAgentID(int agentID) {
		this.agentID = agentID;
	}
}

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		Customer customerRico = new Customer();
		customerRico.setCustomerName("리코");
		customerRico.setCustomerID(10010);
		customerRico.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerRico.showCustomerInfo());
		
		VIPCustomer customerMari = new VIPCustomer();
		customerMari.setCustomerName("마리");
		customerMari.setCustomerID(10011);
		customerMari.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerMari.showCustomerInfo());
	}

}

2. 상속에서 클래스 생성 과정과 형 변환

(1) 하위 클래스가 생성되는 과정

하위 클래스 생성 시 상위 클래스가 먼저 생성딤
클래스가 상속 받은 경우 하위 클래스의 생성자에서는 반드시 상위 클래스의 생성자를 호출

(2) super 키워드

하위 클래스에서 가지는 상위 클래스에 대한 참조 값
super() 는 상위 클래스의 기본 생성자를 호출
하위 클래스에서 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출하지 않으면 super() 호출
(이 때 반드시 상위 클래스의 기본 생성자가 존재해야 함)
상위 클래스의 기본 생성자가 없는 경우 (다른 생성자가 있는 경우)
하위 클래스에서는 생성자에서는 super를 이용하여 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출
super는 생성된 상위 클래스 인스턴스의 참조 값을 가지므로 super를 이용하여 상위 클래스의 메서드나 멤버 변수에 접근할 수 있음

	// constructor
	
	/* public VIPCustomer() { //Customer() 기본 생성자가 없으므로 오류 발생
		
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		// customerGrade = "VIP"; Customer의 customerGrade가 private이기 때문에 접근 불가
		customerGrade = "VIP";
		
		System.out.println("VIPCustomer() 생성자 호출");
	} */
	
	public VIPCustomer() {		
		
		super(0, "no-name");
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		// customerGrade = "VIP"; Customer의 customerGrade가 private이기 때문에 접근 불가
		customerGrade = "VIP";
		
	}
	
	public VIPCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		// customerGrade = "VIP"; Customer의 customerGrade가 private이기 때문에 접근 불가
		customerGrade = "VIP";
		
	}

(3) 상속에서의 인스턴스 메모리의 상태

항상 상위 클래스의 인스턴스가 먼저 생성되고 이후 하위 클래스의 인스턴스가 생성

(4) 형 변환 (업캐스팅)

상위 클래스로 변수를 선언, 하위 클래스의 생성자로 인스턴스를 생성

부모타입 변수 = new 자식타입 생성자
Customer customerMari = new VIPCustomer();

상위 클래스 타입의 변수에 하위 클래스 변수가 대입

VIPCustomer vCustomer = new VIPCustomer();
addCustomer(vCustomer);
int addCustomer(Customer customer){
}

하위 클래스는 상위 클래스의 타입을 내포하고 있어 상위 클래스로의 묵시적 형 변환이 가능
상속 관계에서 모든 하위 클래스는 상위 클래스로 형 변환(업캐스팅)이 되며 그 역은 성립 X

		Customer vc = new VIPCustomer(12345, "noname"); // 형변환 진행 vc의 타입은 Customer이지만 인스턴스는 VIPCustomer()임
		price = vc.calcPrice(1000); // 재정의된 calcPrice 적용 (인스턴스의 메소드)
		System.out.println(price);

3. 메소드 재정의하기 (오버라이딩)

상위 클래스에 정의된 메서드의 구현 내용이 하위 클래스에서 구현할 내용과 맞지 않는 경우
하위 클래스에서 동일한 이름의 메서드를 재정의 할 수 있음

	@Override // Customer의 calcPrice 재정의(오버라이딩)
	// source -> override로 활성화 가능
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price - (int)(price * salesRatio); // 해당 부분 재정의
	}

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		Customer customerRico = new Customer(10010, "리코");
		customerRico.bonusPoint = 1000;
		int price = customerRico.calcPrice(1000);
		System.out.println(customerRico.showCustomerInfo() + price);
		
		VIPCustomer customerMari = new VIPCustomer(10011, "마리");
		customerMari.bonusPoint = 10000;
		price = customerMari.calcPrice(1000);
		System.out.println(customerMari.showCustomerInfo() + price);		
	}
}

형 변환과 오버라이딩 메소드 호출 : vc의 타입은 Customer지만 인스턴스의 타입은 VIPCustomer. 자바에서는 항상 인스턴스의 메서드가 호출 되며 자바의 모든 메서드는 가상 메서드(virtual method)

		Customer vc = new VIPCustomer(12345, "noname"); // 형변환 진행 vc 변수의 타입은 Customer이지만 인스턴스는 VIPCustomer()임
		price = vc.calcPrice(1000); // 재정의된 calcPrice 적용 (인스턴스의 메소드)
		System.out.println(price);

4. 메소드 재정의와 가상 메소드 원리 ***

(1) 메소드의 호출과 실행

메소드(함수)의 이름은 주소값을 나타냄
메소드는 명령어의 set 이고 프로그램이 로드되면 메소드 영역 (코드 영역)에 명령어 set 위치
해당 메소드 호출 시 명령어 set이 있는 주소를 찾아 명령어 실행
메소드에 사용하는 변수들은 스택 메모리에 위치
그러므로 다른 인스턴스라도 같은 메소드의 코드는 같으므로 같은 메소드가 호출됨
인스턴스가 생성되면 변수는 힙 메모리에 따로 생성되나 메소드 명령어 set은 처음 한번만 로드

(2) 가상 메소드의 원리

가상 메소드 테이블에서 해당 메소드에 대한 주소를 가지고 있음
재정의된 경우 재정의 된 메소드의 주소를 가리킴

5. 다형성(polymorphism) 이란?

하나의 코드가 여러 자료형으로 구현되어 실행되는 것
같은 코드에서 여러 다른 실행 결과가 나옴
정보 은닉, 상속과 더불어 객체 지향 프로그래밍의 가장 큰 특징 중 하나
다형성 잘 활용 시 유연하고 확장성 있고 유지보수가 편리한 프로그램 제작 가능
상위 클래스에서 공통적인 부분을 제공, 하위 클래스에서 각 클래스에 맞는 기능 구현
여러 클래스를 하나의 타입(상위 클래스)로 핸들링 가능

class Idol {
	
	public void call() {
		System.out.println("아이돌이 콜 앤드 리스폰스합니다.");
	}
	
	public void dancing() {
		
	}
	
}

class Rico extends Idol {
	
	@Override
	public void call() {  // 재정의
		System.out.println("리코가 콜 앤드 리스폰스합니다.");
	}
	
	public void raser() {
		System.out.println("리코가 레이저 빔을 쏩니다.");
	}
}

class Mari extends Idol {
	
	@Override
	public void call() {  // 재정의
		System.out.println("마리가 콜 앤드 리스폰스합니다.");
	}
	
	public void money() {
		System.out.println("마리가 돈을 씁니다.");
	}
}

class Yoshiko extends Idol {
	
	@Override
	public void call() { // 재정의
		System.out.println("요시코가 콜 앤드 리스폰스합니다.");
	}
	
	public void fallen() {
		System.out.println("요시코가 타천합니다.");
	}
}

public class IdolTest {
	

	public static void main(String[] args) {
		
		Idol rIdol = new Rico(); // 형변환
		Idol mIdol = new Mari(); // 형변환
		Idol yIdol = new Yoshiko(); // 형변환
		
		IdolTest test = new IdolTest();
		test.callIdol(rIdol);
		test.callIdol(mIdol);
		test.callIdol(yIdol);
		
		ArrayList<Idol> idolList = new ArrayList<>();
		idolList.add(rIdol);
		idolList.add(mIdol);
		idolList.add(yIdol);
		
		for (Idol idol : idolList) {
			idol.call();
		}
				
	}
	
	public void callIdol(Idol idol) { // Idol 타입의 하위 클래스 인스턴스에 따라 재정의한 call() 메소드 사용
		idol.call();
		// idol.fallen(); 안됨 (상위 클래스에 없으며 재정의되지 않았음) >> 사용하려면 다운 캐스팅 필요
		// idol.money(); 안됨 (상위 클래스에 없으며 재정의되지 않았음) >> 사용하려면 다운 캐스팅 필요
		// idol.raser(); 안됨 (상위 클래스에 없으며 재정의되지 않았음) >> 사용하려면 다운 캐스팅 필요
	}


}

[Customer.java] - 상위(부모 클래스)

public class Customer {
	
	// private int customerID;
	// private String customerName;
	// private String customerGrade;
	protected int customerID; // 상속된 자식 클래스에서도 접근할 수 있게 protected
	protected String customerName; // 상속된 자식 클래스에서도 접근할 수 있게 protected
	protected String customerGrade; // 상속된 자식 클래스에서도 접근할 수 있게 protected
	int bonusPoint;
	double bonusRatio;
	
	
	// constructor
	
	public Customer(int customerID, String customerName) {
		this.customerID = customerID;
		this.customerName = customerName;
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;	
		
	}
	
	// VIPCustomer에 대한 필드와 메소드를 넣기에는 부적절 (if, else문도 계속 많아질 것) -> 상속!!
	
	// getter and setter
	
	public int getCustomerID() {
		return customerID;
	}

	public void setCustomerID(int customerID) {
		this.customerID = customerID;
	}

	public String getCustomerName() {
		return customerName;
	}

	public void setCustomerName(String customerName) {
		this.customerName = customerName;
	}

	public String getCustomerGrade() {
		return customerGrade;
	}

	public void setCustomerGrade(String customerGrade) {
		this.customerGrade = customerGrade;
	}
	
	
	// method
	
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price;
	}
	

	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + "이며, 보너스 포인트는 " + bonusPoint + "입니다.";
	}

}

[GoldCustomer.java]

public class GoldCustomer extends Customer {
	
	double salesRatio;
	
	// constructor
	
	public GoldCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);
		bonusRatio = 0.02;
		salesRatio = 0.1;
		// customerGrade = "VIP"; Customer의 customerGrade가 private이기 때문에 접근 불가
		customerGrade = "GOLD";
		
	}
	
	
	@Override // Customer의 calcPrice 재정의(오버라이딩)
	// source -> override로 활성화 가능
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price - (int)(price * salesRatio); // 해당 부분 재정의
	}
}

[VIPCustomer.java]

public class VIPCustomer extends Customer { // Customer 상속 받음
	
	private int agentID;
	double salesRatio;
	
	// constructor
	
	public VIPCustomer(int customerID, String customerName, int agentID) {
		super(customerID, customerName);
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		this.agentID = agentID;
		// customerGrade = "VIP"; Customer의 customerGrade가 private이기 때문에 접근 불가
		customerGrade = "VIP";
		
	}
	
	// getter and setter

	public int getAgentID() {
		return agentID;
	}

	public void setAgentID(int agentID) {
		this.agentID = agentID;
	}
	
	@Override // Customer의 calcPrice 재정의(오버라이딩)
	// source -> override로 활성화 가능
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price - (int)(price * salesRatio); // 해당 부분 재정의
	}
	
	@Override
	public String showCustomerInfo() {
		return super.showCustomerInfo() + " 담당 상담원 번호는 " + agentID + " 입니다."; // super로 상위 클래스 메소드에 접근
	}

}

[CustomerTest.java]

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		ArrayList<Customer> customerList = new ArrayList<>();
		
		Customer customerH = new Customer(10010, "하나마루");
		Customer customerY = new Customer(10011, "요시코");
		Customer customerR = new GoldCustomer(10012, "리코");
		Customer customerD = new GoldCustomer(10013, "다이아");		
		Customer customerM = new VIPCustomer(10014, "마리", 12345);
		
		customerList.add(customerH);
		customerList.add(customerY);
		customerList.add(customerR);
		customerList.add(customerD);
		customerList.add(customerM);
		
		System.out.println("------------ 고객 정보 ------------");
		
		for (Customer customer : customerList) {
			System.out.println(customer.showCustomerInfo());
		}
		
		int price = 10000;
		
		System.out.println("------------ 구매 정보 ------------");
		
		for (Customer customer : customerList) {
			int cost = customer.calcPrice(price);
			System.out.println(customer.getCustomerName() + "님이 " + cost + "원 지불하셨습니다.");
			System.out.println(customer.getCustomerName() + "님의 현재 보너스 포인트는 " + customer.bonusPoint + "입니다.");
		}
	
	}
}

6. 상속의 사용 시기

(1) IS-A 관계 (is a relationship : inheritance)

일반적(general) 개념과 구체적(specific) 개념과의 관계
상위 클래스 (Employee) 와 하위 클래스 (Engineer, Manager)
클래스 간의 결합도가 높은 설계
상위 클래스의 수정이 많은 하위 클래스에 영향을 미칠 수 있음
계층 구조가 복잡하거나 hierachy가 높으면 좋지 않음

(2) HAS-A 관계 (composition)

클래스가 다른 클래스를 포함하는 관계 (변수로 선언)
코드 재사용의 가장 일반적인 방법
Student가 Subject를 포함하는, Library 구현 시 ArrayList 생성 활용
상속하지 않음

창고

공부했던 내용들을 모아둔 창고입니다.

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1. 클래스 상속

2. 상속에서 클래스 생성 과정과 형 변환

(1) 하위 클래스가 생성되는 과정

(2) super 키워드

(3) 상속에서의 인스턴스 메모리의 상태

(4) 형 변환 (업캐스팅)

3. 메소드 재정의하기 (오버라이딩)

4. 메소드 재정의와 가상 메소드 원리 ***

(1) 메소드의 호출과 실행

(2) 가상 메소드의 원리

5. 다형성(polymorphism) 이란?

6. 상속의 사용 시기

(1) IS-A 관계 (is a relationship : inheritance)

(2) HAS-A 관계 (composition)

220606_인터넷 강의_객체 배열

220609_인터넷 강의_다운 캐스팅, 추상 클래스

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