자바의 추상 클래스와 인터페이스

추상 클래스

추상 메서드

메서드의 구체적인 기능을 구현하지 않고 형태만 제공하는 메서드
자식 클래스에서 반드시 재정의하여 사용되기때문에 부모에서의 구현이 무의미한 메서드
구현부가 없다는 의미로 abstract 키워드를 사용하여 표현
메서드의 선언부(리턴타입, 매서드명, 매개변수)만 남기고 구현부({})는 세미콜론(;)으로 대체한 형태
- abstract void calcArea();

추상 클래스

메서드의 시그니처(리턴타입, 매서드명, 매개변수)만을 정의하고 블럭({}) 내부의 기능은 구현하지 않은 메서드를 추상메서드라고 한다.
추상 메서드를 포함하고 있거나 설계상 의도적으로 추상 클래스로 만든 클래스
추상 메서드를 포함하고 있는 추상 클래스는 직접 new를 통해 객체를 생성할 수 없음
따라서 추상 클래스를 상속받는 자식 클래스를 생성하여, 자식 클래스 내에서 추상 메서드를 오버라이딩(Overriding)하고 이 자식 클래스의 객체를 생성하여 사용
만약 추상 클래스를 상속받는 자식 클래스에서 추상 메서드를 재정의하지 않는다면 자식 클래스 역시 추상 클래스가 되어 객체를 생성할 수 없음.
구현의 강제화

Java

// 추상 클래스
public abstract class Shape {
    protected double area;

    // 추상 메서드
    public abstract void calcArea();
}

// 자식 클래스에서 메서드 재정의
public class Circle extends Shape {
    @Override
    public void calcArea() {
        System.out.println("radius^2 * pi");
    }
}

public class Rectangle extends Shape {
    @Override
    public void calcArea() {
        System.out.println("width * height");
    }
}

인터페이스

사용자 관점 : 사용 방법, 기능에 대한 약속
제공자 관점 : 구현에 대한 책임
추상 메서드와 상수로 이루어진 특별한 타입

개념

추상 클래스보다 더욱 완벽한 추상화를 제공 : 상수형 멤버변수와 추상 메서드 외 다른 멤버를 갖지 못함
- 모든 멤버변수 : public static final 이며 생략하여 표현 가능
- 모든 메서드 : public abstract 이며 생략하여 표현 가능
다중 상속 가능 : 메서드의 구현부가 없으므로 헷갈릴 구현부가 없음
인터페이스 역시 다형성 특징을 활용하여 부모 타입으로 자식 타입 참조 가능
인터페이스를 상속받는 클래스 역시 인터페이스 내의 추상 메서드를 오버라이딩(Overriding)하여 사용해야 한다.

필요성

구현의 강제화로 표준화처리 가능 -> 손쉬운 모듈 교체
- 부모 타입에서는 보편적이고 표준화된 인터페이스만을 제공
- 자식 타입이 추가되거나 변경되어도 부모 타입은 수정할 필요 없음
서로 상속관계가 없는 클래스 간 인터페이스를 통한 관계를 부여하여 다형성 확장 가능
독립적인 프로그래밍 -> 개발 시간, 비용 단축

Java

// 인터페이스
public interface Printer {
    void print(String fileName);
}

// 인터페이스를 상속받는 클래스1
public class DotPrinter implements Printer {
    @Override
    public void print(String fileName) {
        System.out.println("Dot 프린터로 출력 - " + fileName);
    }
}

// 인터페이스를 상속받는 클래스2
public class LaserPrinter implements Printer {
    @Override
    public void print(String fileName) {
        System.out.println("Laser 프린터로 출력 - " + fileName);
    }
}

// 클라이언트를 통한 클래스 접근
public class PrintClient {
    private Printer printer;

    public void setPrinter(Printer printer){
        this.printer = printer;
    }

    public void printThis(String fileName){
        printer.print(fileName);
    }
}

// test(main)
public class PrinterTest {
    public static void main(String[] args) {
        PrintClient client = new PrintClient();
        client.setPrinter(new LaserPrinter());
        client.printThis("어떤 프린터로 출력이 되나요?");
    }
}

인터페이스의 Default Method

선언된 구현부가 존재하는 일반 메서드
탄생 배경
- 인터페이스를 상속받는 자식이 추가되어 인터페이스에도 새로운 메서드가 필요하게됨
- 만약 새로운 메서드를 abstract method로 만들게 된다면, 기존에 해당 인터페이스를 상속받던 모든 자식에 새로운 메서드에 대한 재정의를 구현해야함.
- 이를 방지하기위해 재정의가 필요없는 default method가 탄생
default method의 경우 구현부가 존재하므로 동일한 이름의 메서드끼리 충돌 발생 가능성이 존재
충돌 발생 시 우선 순위
- 만약 2개의 인터페이스를 상속받았는데 2개의 부모 인터페이스에 동일한 이름의 default method 존재할 경우 자식 클래스에서는 무조건 해당 default method를 재정의해야함
- 만약 default method를 포함한 인터페이스를 상속받은(implements) 클래스를 상속받고(extends), 동일한 이름의 default method를 가진 다른 인터페이스를 상속받는(implements) 클래스가 존재할 경우 자식클래스는 클래스 상속(extends)에 우선순위를 둠

패키지

관련된 클래스와 인터페이스를 하나의 폴더에 적절하게 배치하여 관련된 클래스들이 묶여있는 폴더
같은 이름의 클래스를 사용할 때 이름의 충돌을 피할 수 있음
접근 권한을 패키지 단위로 제어할 수 있음
API에 제공되는 다양한 클래스들을 패키지화하여 제공

자바의 추상 클래스와 인터페이스