java - 다형성에 대한 이해

객체지향의 4가지 주요 특성

OOP is APIE

Oject Oriented Programming is Abstraction, Polymorphism, Inheritance, Encapsulation

추상화 다형성 상속 캡슐화

 

그 중에서도 다형성에 대해... 수업시간에 이해가 잘 안돼서 다시 정리해봤다.

 

(이하 같은 .java파일에 있으나 여러 코드블럭으로 쪼개봄)

class Creature {
	int age;

	Creature() {
		System.out.println("- Creature created.");
	}

	void breathe() {
		System.out.println("- breathing.");
	}
}

Creature 클래스

- 멤버변수 age

- 생성자 Creature()

- 메서드 breathe()

 

class Person extends Creature {
	String name;

	Person() {
		System.out.println("- Person created.");
	}

	void walk() {
		System.out.println("- walking.");
	}

	void eat() {
		System.out.println("- eating.");
	}
}

Person 클래스 (Creature를 상속받음)

- 멤버변수 name

- 생성자 Person()

- 메서드 walk()

- 메서드 eat() - (eating)

 

class Student extends Person {
	int grade;

	Student() {
		System.out.println("- Student created");
	}

	Student(int grade) {
		this.grade = grade;
	}

	void eat() {
		System.out.println("- drinking.");
	}
}

Student 클래스

- 멤버변수 grade

- 생성자 Student()

- (오버로딩한) 생성자 Student(int grade)

- (Person의 것을 오버라이딩한) 메서드 eat() - (drinking(

 

public class ClassTest_Polymorphism {

	public static void main(String[] args) {

		//
		System.out.println("<1>");
		Person p1 = new Person();
		p1.walk(); // 당연한 객체의 메서드 호출.

		// 다형성에 대해...
		System.out.println("<2>");
		Creature c1 = new Student(); // Creature 객체를 생성하는데 자식의 자식 클래스인 Student를 참조.
		c1.breathe(); // 메모리 자체는 단순 Creature가 아닌 Person에 Student까지도 만들어지지만, 접근 가능 범위는 Creature까지만 가능.
		Student s1 = (Student) c1; // 그 객체를 Student로 명시적 캐스팅하면 접근도 가능해짐.
		s1.eat(); // Student가 Person의 것을 오버라이딩한 eat함수가 호출됨.

		System.out.println("<3>");
		Creature c2 = new Creature(); // 그러면 Student 클래스를 참조하지 않은 Creature 객체를 생성하면?
//		Student s2 = (Student) c2; // 명시적으로 캐스팅할 수도 없음.
//		s2.eat(); // 그니까 이것도 할 수가 없음.

		System.out.println("<4>");
		Person p2 = new Student(); // Person 클래스의 객체를 생성할 때 자식인 Student 클래스를 참조하면 메모리상으로 Student가 생성되나 접근은 할 수 없음.
		p2.eat(); // 하지만 Person인 p3의 eat()함수를 호출하면 메모리상에 있는 오버라이딩된 자식클래스의 eat()가 호출됨.

	}
}

main문이 있는 다형성테스트클래스

주석이 있지만 보충하자면

<1> - p1객체를 Person 타입으로 아주 일반적으로 생성함. 그리고 Person 클래스의 멤버 메서드인 walk를 당연하게 호출함.

<2> - Creature 타입으로 c1객체를 생성하는데, 자식의 자식 클래스인 Student를 참조함. (먼저 Creature가 있고, Person이 그걸 상속받고, Student가 그걸 상속받은 구조라는 걸 기억) 메모리상에는 Student까지 생성이 됐으나, 접근은 Creature까지 밖에 접근이 안됨. 즉 생성은 크게 됐지만 좁게만 접근 가능한 상태. 하지만 이걸 Student 타입으로 명시적 캐스팅을 해주면서 Student 타입의 s1에 넣어주면? 접근도 가능해지면서, eat()함수를 호출할 수 있게 됨. (근데 이 eat()함수는 Student의 것인데 Person의 것을 오버라이딩한 것임.)

<3> - Creature 타입으로 c2객체를 그냥 생성함. 근데 이걸 Student타입으로 명시적 형변환을 할 수는 없음. "조상을 무작정 자손으로 바꿀 수는 없다."라고 강의안에 나와있음. 그러니까 당연히 자식 클래스의 메서드를 쓸 수도 없음.

<4> - Person 타입으로 p2객체를 생성하는데 자식인 Student 클래스를 참조함. 그러면 메모리상에서는 Student가 생성은 되지만 Person만 접근이 가능한 상태. 하지만 eat()를 호출하면 자식클래스인 Student에서 오버라이딩한 eat()가 실행됨.

 

출력:

<1>
- Creature created.
- Person created.
- walking.
<2>
- Creature created.
- Person created.
- Student created
- breathing.
- drinking.
<3>
- Creature created.
<4>
- Creature created.
- Person created.
- Student created
- drinking.

 

 

일단 내가 이해가 안됐던 부분들은 이렇게 만들어봄으로 대충 이해가 된 것 같다.