[Java 기초] 11. 상속(Ingeritance)

👀유용한 정보

Java 가변 인수

public class Main {
    public void something(int... nums) {
        int i = nums[0];
    }
}

Eclipse 단축키

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💡10장 피드백 Tip

💡

클래스 내 field에 정의된 변수는 private 정의한 메소드는 public

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📘 11장 상속 (Inheritance)

💡

이전에 만든 클래스와 닮았지만, 일부 다른 클래스를 만들 필요가 있을 경우가 있다.

상속을 하는 이유

💡

자식 클래스는 부모 클래스에서 정의된 필드와 메서드를 물려받는다. 이를 통해 자식 클래스는 부모 클래스에서 이미 구현된 기능을 사용할 수 있다. 자식 클래스는 부모 클래스에 새로운 필드와 메서드를 추가하거나, 부모 클래스에서 상속받은 메서드를 재정의(override)할 수도 있다. 상속을 통해 코드의 재사용성을 높일 수 있고, 코드의 중복을 피할 수 있습니다. 또한 코드의 구조를 계층적으로 구성할 수 있어서 코드의 가독성을 높이고, 유지보수를 용이하게 할 수 있습니다.

싸우기와 도망만 가능한 Hero 클래스

fly(), land()가 가능한 SuperHero 클래스

위 코드의 복사 붙여넣기 문제점

• 추가, 수정에 시간이 걸림

• 소스의 파악이나 관리가 어려워 진다.

💡

상속을 통해 해결이 가능하다.

Hero 클래스를 상속 받은 SuperHero

💡

SuperHero는 Hero를 상속(확장)함으로, 코드의 중복을 줄이고 부모 클래스의 메소드를 그대로 사용할 수 있다.

상속관계의 표현 (클래스 다이어그램)

Java에서 다중상속 금지

다중 상속의 문제점

💡

다중 상속이란, 한 클래스가 두 개 이상의 부모 클래스로부터 상속을 받는 것을 의미한다. 다중 상속의 문제점 중 하나는 다이아몬드 문제(diamond problem)입니다. 이 문제는 다중 상속을 사용할 때, 두 개 이상의 부모 클래스가 같은 메서드나 필드를 갖고 있을 경우, 자식 클래스에서 이를 어떻게 처리해야 할지 모호해지는 문제입니다. 예를 들어, 클래스 A와 B가 클래스 C를 상속하고, 클래스 D가 A와 B를 상속하는 경우, 만약 A와 B가 같은 이름의 메서드나 필드를 갖고 있다면, D는 이를 상속받는데 문제가 발생합니다.

💡

대신 인터페이스(Interface)를 사용하여 다중 상속과 유사한 효과를 얻을 수 있다. 인터페이스는 다중 상속을 지원하기 때문에 클래스가 여러 개의 인터페이스를 구현할 수 있다. 이를 통해 코드의 재사용성을 높이고 다이아몬드 문제를 방지할 수 있다.

오버라이드 (Override) - 재정의

💡

상속 받은 SuperHero에서 run() 메서드를 재정의(override) 했다.

상속, 오버라이드 금지하는 방법 (final)

💡

final class를 통해 상속을 금지할 수 있다. 메소드에 final 키워드를 붙이면, 오버라이드를 금지할 수 있다. String 클래스는 final로 구현되어 있으므로, 상속이 금지되어 있다.

super()

💡

super()는 부모 클래스의 생성자를 호출하는 키워드이다.

💡

자식클래스가 생성될 때, 자동으로 부모 클래스의 기본 생성자가 호출되는데, 이때 super()가 사용된다!

class Parent {
    private int num;

    public Parent(int num) {
        this.num = num;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }
}
/////////////////////////////////////////////////////
class Child extends Parent {
    private String name;

    public Child(int num, String name) {
        super(num); // Parent 클래스의 생성자 호출
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

// 사용 예시
Child child = new Child(10, "Alice");
System.out.println(child.getNum()); // 10
System.out.println(child.getName()); // "Alice"

상속과 생성자 호출 순서

💡

부모 클래스가 먼저 생성된 이후 자식 클래스가 호출된다.

기본 생성자가 없을 때의 오류

💡

상속받은 클래스는 슈퍼 클래스의 생성자를 호출해야 한다.

올바른 상속 방법

💡

Is-a 원칙 따르기 → SuperHero is a Hero (슈퍼히어로는 히어로의 한 종류이다.)

잘못된 상속

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개념적으로 Is-a 관계가 되지 못 함에도 상속을 사용한 경우 잘못된 상속이다. - 현실세계와 모순 발생 - 다형성을 이용 불가

1. 복잡성 증가: 부모 클래스의 기능과 상태가 자식 클래스에서 필요하지 않은 경우, 상속을 사용하면 불필요한 코드가 추가되어 복잡성이 증가할 수 있습니다.

2. 의존성 증가: 자식 클래스가 부모 클래스에 강하게 의존하는 경우, 부모 클래스의 변경이 자식 클래스에 큰 영향을 미치게 됩니다. 이는 코드 유지보수와 확장성에 문제를 일으킬 수 있습니다.

3. 유연성 감소: 상속은 클래스의 계층 구조를 생성하므로, 계층 구조에 대한 변경이 어려워질 수 있습니다. 자식 클래스와 부모 클래스 간의 관계를 고정시키므로, 유연성이 감소할 수 있습니다.

4. 클래스 로딩 문제: 자바에서는 클래스를 로딩할 때, 부모 클래스가 먼저 로딩되어야 하므로, 상속을 사용하면 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

구체화와 일반화의 관계

💡

(Sub Class)자식 클래스일 수록 더 구체화되고, (Super Class)부모 클래스일 수록 추상적인 것으로 일반화 된다.

11장 정리

상속의 기초

• extends 를 사용하여 기존 클래스를 기초로 하는 새로운 클래스 정의 가능 (상속)

• 부모 클래스의 멤버는 자동적으로 자식 클래스에 상속 → 자식 클래스에는 추가 된 부분만 기술 하면 된다

• 부모 클래스에 있는 메소드를, 자식 클래스에서 재작성 할 경우 이것을 오버라이드 한다고 한다

• final 을 붙인 클래스는 상속이 되지 않고, final 이 붙은 메소드는 오버라이드 되지 않는다

• 올바른 상속이란 “자식 클래스 is-a 부모 클래스"

• 상속에는 “추상적, 구체적" 관계에 있다는 것을 정의하는 역할도 있음

인스턴스

• 인스턴스는 내부에 부모클래스의 인스턴스를 가지는 다중구조를 가진다

• 보다 외측의 인스턴스에 속하는 메소드가 우선적으로 동작한다

• 외측의 인스턴스에 속하는 메소드는 super 을 사용하여 내측 인스턴스의 멤버에 점근할 수 있다

생성자 동작

• 다중구조의 인스턴스가 생성되는데, JVM 는 자동적으로 가장 외측 인스턴스의 생성자를 호출

• 모든 생성자는, “부모 인스턴스의 생성자"를 호출 할 필요가 있다

• 생성자의 선두에 super() 가 없으면, 암묵적인 “super();” 가 추가 됨

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📝연습 문제

11-1

💡

2, 3, 5

11-2

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(1) 부모 : 전자 기기, 자식 : 아이폰 (2) 부모 : 교통 수단, 자식 : 현대차 (3) 부모 : 책, 자식 : 영어 사전

11-3

• 독 공격의 남은 횟수는 getter setter 안 만들어도 됨. (내부적으로만 사용)

package Exam;

public class Kinoko {
    int hp = 50;
    private char suffix;
    
    public Kinoko(char suffix) {
        this.suffix = suffix;
    }

    void attack(Hero hero) {
        System.out.println("키노코 " + this.suffix + " 의 공격");
        System.out.println("10의 데미지");
        hero.setHp(hero.getHp() - 10);
    }
}

package Exam;

public class PoisonKinoko extends Kinoko{
    private int poisonCount;
    
    public PoisonKinoko(char suffix) {
        super(suffix);
        poisonCount = 5;
    }
    
    @Override
    void attack(Hero hero) {
        super.attack(hero);
        if(poisonCount != 0) {
            System.out.println("추가로, 독 포자를 살포했다!");
            int damage = (int) (hero.getHp() * 0.2);
            hero.setHp(hero.getHp() - damage);
            System.out.println(damage + "포인트의 데미지");
            poisonCount--;
        } else {
            System.out.println("독을 쓰진 못했다.");
        }
    }
}

package Exam;

public class Hero {
    private String name;
    private int hp;

    public Hero(String name, int hp) {
        this.name = name;
        this.hp = hp;
    }

    public int getHp() {
        return hp;
    }

    public void setHp(int hp) {
        this.hp = hp;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
}

package Exam;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Kinoko kinoko = new Kinoko('A');
        PoisonKinoko poisonKinoko = new PoisonKinoko('B');
        Hero hero = new Hero("용사1", 100);
        
        poisonKinoko.attack(hero);
        System.out.println(hero.getName() + "의 HP: " + hero.getHp());
        System.out.println("-------------------------------------------");
        poisonKinoko.attack(hero);
        System.out.println(hero.getName() + "의 HP: " + hero.getHp());
        System.out.println("-------------------------------------------");
        poisonKinoko.attack(hero);
        System.out.println(hero.getName() + "의 HP: " + hero.getHp());
        System.out.println("-------------------------------------------");
        poisonKinoko.attack(hero);
        System.out.println(hero.getName() + "의 HP: " + hero.getHp());
        System.out.println("-------------------------------------------");
        poisonKinoko.attack(hero);
        System.out.println(hero.getName() + "의 HP: " + hero.getHp());
        System.out.println("-------------------------------------------");
        poisonKinoko.attack(hero);
        System.out.println(hero.getName() + "의 HP: " + hero.getHp());

    }
}

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💡

변수 초기화 관련된 코드는 생성자 코드에 적는게 좋다!

💡

코드의 가독성을 위해 Java의 Annotation @override 명시를 잘하자!

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