[Java] 다형성
Java다형성 Polymorphism
여러 가지 형태를 가질 수 있는 능력.
조상클래스 참조변수명 = new 자손클래스();
- 조상 클래스 타입의 참조변수로 자손 클래스의 인스턴스를 참조할 수 있다.
참조변수의 타입이 참조변수가 참조하고 있는 인스턴스에서 사용할 수 있는 멤버의 개수를 결정한다.
- 조상 인스턴스의 멤버 개수 <= 자손 인스턴스의 멤버 개수
클래스는 상속을 통해서 확장될 수는 있어도 축소될 수는 없다.
따라서 자손 타입의 참조변수로 조상 타입의 인스턴스를 참조할 수 없다.
Java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Parent p = new Child();
}
}
class Parent {
protected int iv;
public void parentMethod() {
}
}
class Child extends Parent {
public int cIv;
}| Parent 멤버 | Child 멤버 (상속 포함) |
|---|---|
| # iv : int | # iv : int |
| + parentMethod : void | + parentMethod : void |
| + cIv : int |
참조변수 p는 Child의 멤버 중에서 Parent에게 상속받은 멤버에만 접근하여 사용할 수 있다.
참조변수의 형변환
캐스트연산자를 사용하여 변환한다.
참조하고 있는 인스턴스에서 사용할 수 있는 멤버의 범위(개수)를 조절한다.
(참조변수의 타입을 변환하는 것일 뿐 인스턴스에 아무런 영향을 미치지 않는다.)
- 서로 상속관계에 있는 클래스 사이에서만 가능하다.
Java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Child c1 = null;
Child c2 = null;
c1 = (Child) c2; // error
c2 = (Child) c1; // error
}
}
class Parent { void parentMethod(){} }
class Child extends Parent { int cIv; }- 업 캐스팅 Up-casting : 자손타입의 참조변수를 조상타입의 참조변수로 변환. 형변환 생략 가능.
Java
Child c = new Child();
Parent p = c;
p.cIv = 2; // error- 다운 캐스팅 Down-casting : 조상타입의 참조변수를 자손타입의 참조변수로 변환. 형변환 생략 불가능.
Java
Parent p = new Child();
Child c = (Child) p;
c.parentMethod();- 참조변수가 가리키는 인스턴스의 타입
서로 상속관계에 있는 클래스 타입의 참조변수간의 형변환은 자유로우나
참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 자손타입으로 형변환하는 것은 허용하지 않는다.
참조변수가 가리키는 인스턴스의 타입이 무엇인지 확인하는 것이 중요하다.
Java
Parent p = new Parent();
Child c = (Child) p; // errorinstanceof 연산자
참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 확인한다.
연산 결과는 boolean 값으로 나오며, true면 참조변수가 검사한 타입으로 형변환이 가능하다는 것을 뜻한다.
Java
Child c = new Child();
if(c instanceof Child) {} // true
if(c instanceof Parent) {} // true
if(c instanceof Object) {} // true- 매개변수로 조상 클래스를 사용할 경우
메서드 내에서는 넘겨받은 값이 조상 클래스의 인스턴스인지 그 자손 클래스의 인스턴스인지 정확히 알 수 없으므로
instanceof 연산자를 이용해 인스턴스의 타입을 체크하고 적절히 형변환한 후 작업을 해야한다.
Java
void method(Parent p) {
if(p instanceof Child){
Child c = (Child) p;
}
}값이 null인 참조변수에 대해 instanceof 연산을 수행하면 false가 나온다.
참조변수와 인스턴스의 연결
메서드 : 참조변수의 타입에 관계없이 항상 실제 인스턴스의 메서드(오버라이딩된 메서드)가 호출된다.
멤버변수 : 조상클래스의 멤버변수와 같은 이름의 멤버변수를 자손 클래스에서 중복 정의할 경우, 참조변수의 타입에 따라 달라진다.
Java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Parent p = new Child1();
Child1 c1 = new Child1();
Child2 c2 = new Child2();
System.out.println(p.iv + ", " + c1.iv + ", " + c2.iv); // 2, 4, 2
p.method(); // Child Method
c1.method(); // Child Method
c2.method(); // Parent Method
}
}
class Parent {
int iv = 2;
void method() {
System.out.println("Parent Method");
}
}
class Child1 extends Parent {
int iv = 4;
void method() {
System.out.println("Child Method");
}
}
class Child2 extends Parent {
}인스턴스 변수에 직접 접근하면 참조변수의 타입에 따라 사용되는 인스턴스 변수가 달라질 수 있으므로
멤버변수들은 private으로 접근을 제한하고, 외부에서는 메서드를 통해서만 멤버변수에 접근할 수 있게 한다.
매개변수의 다형성
클래스의 조상을 매개변수로 받는다.
Java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Consumer c = new Consumer();
c.buy(new Apple());
c.buy(new Orange());
System.out.println("잔돈 " + c.money + "원"); // 잔돈 7000원
}
}
class Fruit {
int price;
Fruit(int price) {
this.price = price;
}
}
class Apple extends Fruit {
Apple() {
super(1000);
}
}
class Orange extends Fruit {
Orange() {
super(2000);
}
}
class Consumer {
int money = 10000;
void buy(Fruit f) {
if (money < f.price)
return;
money -= f.price;
}
}여러 종류의 객체를 배열로 다루기
조상타입의 참조변수 배열을 사용하면, 공통의 조상을 가진 서로 다른 종류의 객체를 배열로 묶어서 다룰 수 있다.
Java
Fruit[] f = new Fruit[2];
f[0] = new Apple();
f[1] = new Orange();Java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Consumer c = new Consumer();
c.buy(new Apple());
c.buy(new Orange());
System.out.println("잔돈 " + c.money + "원"); // 잔돈 7000원
String buyItems = "";
for (int i = 0; i < c.list.length; i++) {
buyItems += c.list[i] + ", ";
}
System.out.println(buyItems); // Apple, Orange, null,
}
}
class Fruit {
int price;
Fruit(int price) {
this.price = price;
}
}
class Apple extends Fruit {
Apple() {
super(1000);
}
public String toString() {
return "Apple";
}
}
class Orange extends Fruit {
Orange() {
super(2000);
}
public String toString() {
return "Orange";
}
}
class Consumer {
int money = 10000;
Fruit[] list = new Fruit[3];
int i = 0;
void buy(Fruit f) {
if (money < f.price)
return;
money -= f.price;
list[i++] = f;
}
}문자열과 참조변수의 덧셈은 참조변수에 toString()을 호출해서 문자열을 얻어 결합한다.
Class Vector
내부적으로 Object타입의 배열을 가지고 있어서 동적으로 크기가 관리되는 객체 배열
Java
public class Vector
extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable {
Object[] elementData;
}Java
import java.util.Vector;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Consumer c = new Consumer();
c.buy(new Apple());
c.buy(new Orange());
String buyItems = "";
for (int i = 0; i < c.list.size(); i++) {
Fruit f = (Fruit) c.list.get(i);
buyItems += (i == 0) ? "" + f : ", " + f;
}
System.out.println(buyItems); // Apple, Orange
}
}
...
class Consumer {
int money = 10000;
Vector list = new Vector();
int i = 0;
void buy(Fruit f) {
if (money < f.price)
return;
money -= f.price;
list.add(f);
}
}참고 서적: 자바의 정석 3판
