추상화

추상화는 객체 지향 프로그래밍의 중요한 개념 중 하나로, 불필요한 세부 사항을 숨기고 중요한 부분만을 표현하는 기법이다. java에서는 추상클래스(Abstract Class)와 인터페이스(Interface)를 사용하여 구현한다. 

 

추상 클래스

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• abstract 키워드를 사용하여 선언 
• 하나 이상의 추상 메서드 포함
• 인스턴스 직접 생성 불가능 → 하위클래스가 상속받아 구현 

abstract class Animal {
    
    abstract void makeSound(); // 추상 메서드 (구현 없음)

    void eat() {  // 일반 메서드 (구현 있음)
        System.out.println("This animal is eating.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override     //하위 클래스에서 추상 메서드 구현 
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark! Bark!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.makeSound(); // "Bark! Bark!"
        myDog.eat();       // "This animal is eating."
    }
}

 

• abstract 키워드가 포함된 클래스는 객체를 생성할 수 없다. (메서드 실행 불가)
• 추상 메서드는 반드시 하위 클래스에서 구현해야 한다.
• 일반 메서드 또한 상속 받은 하위 클래스의 인스턴스를 통해 실행해야 한다.

다만, 업캐스팅을 통해 참조 변수를 이용한다면 추상 클래스 객체를 사용할 수 있다. 

Animal myAnimal = new Dog(); // 업캐스팅 (Animal 타입으로 참조)
myAnimal.eat();      // "This animal is eating."
myAnimal.makeSound(); // "Bark! Bark!"

 

static 변수와 메서드는 객체 생성이 필요없으므로 추상 클래스에서도 활용할 수 있다. 

단, 추상 메서드 + static은 선언 불가 

 

추상클래스에서도 일반 변수 사용이 가능하다.

abstract class Animal {
    String name; // 인스턴스 변수
    static int count = 0; // static 변수 (클래스 변수)
    final String species; // final 변수 (한 번 설정 후 변경 불가)

    // 생성자
    Animal(String name, String species) {
        this.name = name;
        this.species = species;
        count++; // 객체 생성될 때마다 증가
    }

    void showInfo() {
        System.out.println("Name: " + name + ", Species: " + species);
    }

    abstract void makeSound();
}

// 하위 클래스에서 추상 메서드 구현
class Cat extends Animal {
    Cat(String name) {
        super(name, "Feline");
    }

    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow! Meow!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat1 = new Cat("Kitty");
        Cat cat2 = new Cat("Tom");

        cat1.showInfo(); // "Name: Kitty, Species: Feline"
        cat2.showInfo(); // "Name: Tom, Species: Feline"

        System.out.println("Total animals: " + Animal.count); // "Total animals: 2"
    }
}

 

super() 를 통해 부모 클래스의 생성자를 호출하여 변수 초기화

부모 클래스의 생성자(매개변수가 있을 경우)는 반드시 하위 클래스에서 호출해야 한다.  (super사용 해야함)

하지만, 부모클래스에서 생성자를 만들지 않거나 기본 생성자를 사용하면 호출할 필요가 없다. 

 

 

 

 

 

인터페이스 (Interface)

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• interface 키워드를 사용하여 선언
• 모든 메서드는 기본적으로 public abstract 이며 구현이 없다.
• implements를 사용해 다중 구현 가능
• 모든 필드는 기본적으로 public static final 상수

다중 구현 예시 

interface Animal {
    void makeSound();  // 추상 메서드 (abstract 생략됨)
}

interface Pet {
    void play(); // 추상 메서드 
}

class Dog implements Animal, Pet {  // 여러 개의 인터페이스 구현 가능 
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Bark! Bark!");
    }

    @Override
    public void play() {
        System.out.println("Playing fetch!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.makeSound(); // "Bark! Bark!"
        myDog.play();      // "Playing fetch!"
    }
}

 

클래스도 여러개의 하위 클래스를 상속할 수 있는데 왜 단일 상속이라 하는걸까? 

 

한 클래스가 여러 개의 부모 클래스를 상속받을 수 없다는 의미에서 단일 상속을 의미한다. 

 

상수 예시 

interface Animal {
    int LEGS = 4; // 자동으로 public static final
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Animal.LEGS); // 4 (클래스명으로 접근)
    }
}

모든 필드는 public static final 이므로 반드시 값을 지정해야 한다. 

 

 

default 메서드 

java 8 이후 인터페이스에서도 일반 메서드를 가질 수 있다. 

interface Animal {
    void makeSound(); 

    // default 메서드 (구현 제공 가능)
    default void sleep() {
        System.out.println("Sleeping...");
    }
}

class Dog implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Bark! Bark!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog myDog = new Dog();
        myDog.makeSound(); // "Bark! Bark!"
        myDog.sleep();     // "Sleeping..." (default 메서드 실행)
    }
}