항해99 플러스 백엔드 코스 6기 언어 사전 스터디 3주차 - 상속, 오버라이딩, 다형성

1. 상속 (Inheritance)

상속이란?

• 부모 클래스의 필드와 메소드를 자식 클래스가 물려받는 것
• 코드의 재사용성을 높이고, 유지보수를 용이하게 함

상속의 특징

• 자바는 단일 상속만을 지원
• 부모 클래스의 생성자와 초기화 블록은 상속되지 않음
• 부모 클래스의 private 멤버는 상속되지 않음
• 자식 클래스는 부모 클래스의 protected, public 멤버에 접근 가능

상속 관계

• extends 키워드를 사용하여 상속 관계를 표현
• 부모 클래스: superclass, parent class
• 자식 클래스: subclass, child class

public class Animal {
    String name;

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

    public void eat() {
        System.out.println(name + "이(가) 먹이를 먹습니다.");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    public void bark() {
        System.out.println(name + "이(가) 짖습니다.");
    }
}

클래스간의 관계

• is-a 관계: 상속 관계
• has-a 관계: 포함 관계 (합성, 집합)

단일 상속과 다중 상속

• 자바는 단일 상속만을 지원
  • 클래스의 다중 상속은 복잡성을 증가시킬 수 있음
• 다중 상속을 지원하는 언어: C++, Python 등

final 클래스와 final 메소드

• final 키워드를 사용하여 변경할 수 없는 클래스와 메소드를 정의
• final 클래스: 상속할 수 없는 클래스
• final 메소드: 오버라이딩할 수 없는 메소드

Object 클래스

• 모든 클래스의 최상위 클래스
• 모든 클래스는 Object 클래스를 상속받음
• Object 클래스의 메소드를 사용할 수 있음
  • clone(), equals(), getClass(), hashCode(), toString() 등

2. 오버라이딩 (Overriding)

오버라이딩이란?

• 부모 클래스의 메소드를 자식 클래스에서 재정의하는 것
• 부모 클래스의 메소드 시그니처와 일치해야 함
• @Override 어노테이션을 사용하여 오버라이딩을 명시
• 접근 제어자를 더 좁은 범위로 변경할 수 없음
• 예외는 부모 클래스의 메소드보다 많이 선언할 수 없음

super와 super()

• super: 부모 클래스의 멤버에 접근할 때 사용
• super(): 부모 클래스의 생성자를 호출할 때 사용

public class Animal {
    String name;

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

    public void eat() {
        System.out.println(name + "이(가) 먹이를 먹습니다.");
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);
    }

    @Override
    public void eat() {
        super.eat();
        System.out.println(name + "이(가) 사료를 먹습니다.");
    }
}

3. 참조 변수의 타입 변환

자동 타입 변환 (Upcasting)

• 자식 클래스의 인스턴스를 부모 클래스의 참조 변수로 참조할 수 있음
• 부모 클래스의 멤버만 접근 가능

Animal animal = new Dog("멍멍이");
animal.eat(); // "멍멍이이(가) 먹이를 먹습니다."

강제 타입 변환 (Downcasting)

• 부모 클래스의 참조 변수를 자식 클래스의 인스턴스로 변환
• 자동 타입 변환된 참조 변수를 다시 자식 클래스의 참조 변수로 변환

Animal animal = new Dog("멍멍이");
Dog dog = (Dog) animal;
dog.bark(); // "멍멍이이(가) 짖습니다."

4. 다형성 (Polymorphism)

다형성이란?

• 같은 타입이지만 실행 결과가 다양한 객체를 참조할 수 있는 성질
• 부모 클래스의 참조 변수로 자식 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있음
• 메소드 오버라이딩을 통해 다양한 동작을 수행

다형성의 장점

• 코드의 유연성을 높임
• 코드의 가독성을 높임
• 코드의 확장성을 높임

instanceof 연산자

• 참조 변수가 참조하는 인스턴스의 실제 타입을 확인
• instanceof 연산자를 사용하여 타입을 확인

Animal animal = new Dog("멍멍이");
if (animal instanceof Dog) {
    Dog dog = (Dog) animal;
    dog.bark();
}

5. 정리

• 상속은 부모 클래스의 필드와 메소드를 자식 클래스가 물려받는 것
• 오버라이딩은 부모 클래스의 메소드를 자식 클래스에서 재정의하는 것
• 다형성은 같은 타입이지만 실행 결과가 다양한 객체를 참조할 수 있는 성질
• 자바는 단일 상속만을 지원하며, 다중 상속은 지원하지 않음
• final 키워드를 사용하여 변경할 수 없는 클래스와 메소드를 정의할 수 있음
• Object 클래스는 모든 클래스의 최상위 클래스이며, 모든 클래스는 Object 클래스를 상속받음
• 오버라이딩 시 @Override 어노테이션을 사용하여 명시
• 다형성을 통해 코드의 유연성, 가독성, 확장성을 높일 수 있음
• instanceof 연산자를 사용하여 참조 변수의 타입을 확인할 수 있음