220609~0611_인터넷 강의_인터페이스

창고·2022년 10월 20일

티스토리에 저장했던 글을 옮겼습니다.
https://mrcocoball.tistory.com/82
https://mrcocoball.tistory.com/83

1. 인터페이스 (interface)

(1) 인터페이스란?

모든 메소드가 추상 메소드로 선언됨 public abstract (별도로 지정하지 않아도 컴파일 과정에서 자동으로 됨)
모든 변수는 상수로 선언됨 public static final (별도로 지정하지 않아도 컴파일 과정에서 자동으로 됨)

interface 인터페이스 이름{

   public static final float pi = 3.14F;
   public void makeSomething();
}

Java 8부터 디폴트 메소드와 정적 메소드 기능의 제공으로 일부 구현 코드가 있음

(2) 인터페이스 정의와 구현

Calc ← Calculator ← CompleteCalc
[Calc.java]

public interface Calc {
	
	   double PI = 3.14; // 상수 필드 선언
	   int ERROR = -99999999; // 상수 필드 선언
	   
	   // 추상 메소드
	   int add(int num1, int num2);
	   int substract(int num1, int num2);
	   int time(int num1, int num2);
	   int divide(int num1, int num2);

}

[Calculator.java]

//추상 클래스, Calc를 implement
public abstract class Calculator implements Calc {
	
	   @Override // 추상 메소드 재정의하여 구체화
	   public int add(int num1, int num2) {
	      return num1 + num2;
	   }

	   @Override // 추상 메소드 재정의하여 구체화
	   public int substract(int num1, int num2) {
	      return num1 - num2;
	   }

}

[CompleteCalc.java]

public class CompleteCalc extends Calculator { // Calculator를 상속
	
	   @Override // 추상 메소드 재정의하여 구체화
	   public int time(int num1, int num2) {
	      return num1 * num2;
	   }

	   @Override // 추상 메소드 재정의하여 구체화
	   public int divide(int num1, int num2) {
	      if (num2 == 0)
	         return ERROR;   
	      else
	         return num1 / num2;
	   }

	   public void showInfo() {
	      System.out.println("모두 구현 완료");
	   }

}

[CalculatorTest.java]

public class CalculatorTest {

	public static void main(String[] args) {
		Calc calc = new CompleteCalc(); // 인터페이스를 구현한 클래스는 인터페이스 형으로 선언한 변수로 형변환 가능
		int num1 = 10;
		int num2 = 2;

		System.out.println(num1 + "+" + num2 + "=" + calc.add(num1, num2));
		System.out.println(num1 + "-" + num2 + "=" + calc.substract(num1, num2));
		System.out.println(num1 + "*" + num2 + "=" + calc.time(num1, num2));
		System.out.println(num1 + "/" + num2 + "=" + calc.divide(num1, num2));

	}
}

(3) 인터페이스 구현과 형 변환

인터페이스를 구현한 클래스는 인터페이스 형으로 선언한 변수로 형 변환 할 수 있음 (업 캐스팅과 동일)

Calc calc = new CompleteCalc();

클래스 상속과 달리 구현 코드가 없어 여러 인터페이스를 구현할 수 있음

Calculator implements Calc, Calc2, Calc3 ...

형 변환되는 경우에는 인터페이스에 선언된 메서드만 사용 가능

(4) 인터페이스의 기능, 사용 목적

클래스나 프로그램이 제공하는 기능을 명시적으로 선언
일종의 클라이언트 코드와의 약속, 클래스나 프로그램이 제공하는 명세(spectification)
클라이언트 프로그램은 인터페이스에 선언된 메소드 명세만 보고 이를 구현한 클래스를 사용할 수 있음
어떤 객체가 하나의 인터페이스 타입이라는 것은 그 인터페이스가 제공하는 모든 메소드를 구현했다는 의미
인터페이스를 구현한 다양한 객체를 사용 -> 다형성

2. 인터페이스의 여러가지 요소

public interface Calc {
	
	   double PI = 3.14; // 상수 필드 선언
	   int ERROR = -99999999; // 상수 필드 선언
	   
	   // 추상 메소드
	   int add(int num1, int num2);
	   int substract(int num1, int num2);
	   int time(int num1, int num2);
	   int divide(int num1, int num2);
	   
	   default void description() {
		   System.out.println("정수의 사칙연산을 제공합니다.");
		   myMethod(); // 재정의 불가
	   }
	   
	   static int total(int[] arr) { // 배열을 받아서 배열 내부 저장
		   
		   int total = 0;
		   for (int num : arr) {
			   total += num;
			   
		   }
		   myStaticMethod(); // 재정의 불가
		   return total;
		   
	   }
	   
	   private void myMethod() {
		   System.out.println("myMethod");
	   }
	   
	   private static void myStaticMethod() {
		   System.out.println("myStaticMethod");
	   }

}

(1) 상수

모든 변수는 상수로 변환되며 기재를 하지 않아도 컴파일러를 거쳐 자동적으로 public static final이 됨

(2) 추상 메소드

모든 선언 메소드는 추상 메소드가 되며 기재를 하지 않아도 컴파일러를 거쳐 자동적으로 public abstarct가 됨

(3) 디폴트 메소드 (default)

구현을 가지는 메소드이며 인터페이스를 구현하는 클래스들에서 공통으로 사용할 수 있는 기본 메소드
구현하는 클래스에서 재정의할 수 있음

(4) 정적 메소드 (static)

인스턴스 생성과 상관 없이 인터페이스 타입으로 사용할 수 있는 메소드

Calc.정적 메소드로 인스턴스 생성 없이 바로 Calc의 정적 메소드를 호출하는 코드

		int[] arr = {1,2,3,4,5};
		Calc.total(arr); // 정적 메소드, 구현 클래스 인스턴스 생성 없이도 가능, 인터페이스 이름.정적 메소드로 호출
		System.out.println(Calc.total(arr));

(5) private 메소드

인터페이스를 구현한 클래스에서 사용 / 재정의 불가
인터페이스 내부에서만 사용하는 메소드
default나 static 메소드에서 사용

3. 인터페이스의 상속

(1) 여러 인터페이스의 구현

자바의 인터페이스는 구현 코드가 없어 하나의 클래스가 여러 인터페이스를 구현할 수 있음
다만, 디폴트 메소드가 중복되는 경우에는 구현 하는 클래스에서 재정의가 필요
여러 인터페이스를 구현한 클래스는 인터페이스 타입으로 형변환 될 경우 해당 인터페이스에 선언된 메소드만 사용 가능
Buy

public interface Buy {
	
	void buy();
	
	default void order() {
		System.out.println("buy order");
	}

}

Sell

public interface Sell {
	
	void sell();
	
	default void order( ) {
		System.out.println("sell order");
	}

}

Customer

public class Customer implements Buy, Sell {
	
	@Override
	public void sell() {
		
		System.out.println("판매합니다");
	}
	
	@Override
	public void buy() {
		
		System.out.println("구매합니다");
	}	
	
	@Override
	public void order() {
		
		System.out.println("주문합니다");
	}	
	
	public void hello() {
		System.out.println("안녕");
	}

}

CustomerTest

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		Customer customer = new Customer();
		customer.buy();
		customer.sell();
		customer.order();
		customer.hello();
		
		Buy buyer = customer;
		buyer.buy();
		buyer.order(); // Customer에서 재정의했으므로 Buy의 order 호출 안됨
		
		Sell seller = customer;
		seller.sell();
		seller.order(); // Customer에서 재정의했으므로 Sell의 order 호출 안됨

	}

}

(2) 인터페이스의 상속

인터페이스 사이에도 상속이 가능하며 extends 키워드를 사용
인터페이스는 다중 상속이 가능하고 구현 코드의 상속이 아니므로 타입 상속이라고 함

(3) 클래스 상속과 인터페이스 구현 함께 사용하기

실무에서 프레임워크나 오픈소스와 함께 연동되는 구현을 하게 되면 클래스 상속과 인터페이스의 구현을 같이 사용하는 경우가 많음
예제
- BookShelf는 Shelf 클래스를 extends 하고 Queue 인터페이스를 implements함
- 책을 보관하는 자료 구조가 Shelf에 구현됨 (ArrayList)
- 책이 순서대로 대여가 됨
Shelf

public class Shelf {
	
	protected ArrayList<String> shelf; // ArrayList 타입의 변수 shelf
	
	public Shelf() {
		shelf = new ArrayList<String>(); // shelf 라는 이름으로 ArrayList 생성
	}
	
	public ArrayList<String> getShelf() { // getShelf() 로 ArrayList 타입의 shelf 리턴
		return shelf;
	}

	public int getCount() {
		return shelf.size(); // shelf의 길이를 리턴
	}
}

Queue

public interface Queue {
	
	void enQueue(String title); // 책 이름 title을 적어서 책을 보관
	String deQueue(); // 책의 이름 String 타입으로 꺼냄
	
	int getSize();

}

BookShelf

public class BookShelf extends Shelf implements Queue {

	@Override
	public void enQueue(String title) {
		shelf.add(title); // title을 받아서 책을 저장
		
	}

	@Override
	public String deQueue() {
		return shelf.remove(0); // 맨 첫번째 책을 지우면서 책 이름을 반환
	}

	@Override
	public int getSize() {
		return getCount();
	}
}

실행

public class BookShelfTest {

	public static void main(String[] args) {
		Queue bookQueue = new BookShelf(); // 인터페이스 타입으로 BookShelf 형 변환
		bookQueue.enQueue("러브라이브1");
		bookQueue.enQueue("러브라이브2");
		bookQueue.enQueue("러브라이브3");
		bookQueue.enQueue("러브라이브4");
		bookQueue.enQueue("러브라이브5");
		
		System.out.println(bookQueue.getSize());
		System.out.println(bookQueue.deQueue());
		System.out.println(bookQueue.deQueue());
		System.out.println(bookQueue.deQueue());
		System.out.println(bookQueue.deQueue());
		System.out.println(bookQueue.deQueue());

	}

}