[JAVA] 상속(Inheritance)

📚 상속(Inherihance)

1. 상속이란?

상속(Inherihance)이란 클래스에 기능을 추가하거나 재정의하여 새로운 클래스를 정의하는 것을 의미한다.

상속을 이용하면, 기존 정의된 클래스의 모든 필드와 메소드를 물려받아, 새로운 클래스를 생성 할 수 있다.

이때 기존에 정의되어 있던 클래스를 부모 클래스(parent class) 또는 상위 클래스(super class)라고 한다.

그리고 상속을 통해 새롭게 작성되는 클래스를 자식 클래스(child class)라고 한다.

 

상속의 사용

상속을 구현하는 방법은 간단하다.

새로 작성하고자 하는 클래스의 이름 뒤에 상속 받고자 하는 클래스의 이름을 키워드 'extends'와 함께 써주기만 하면 된다.

class Parent { }
class Child extends Parent {
	// ...
}

두 클래스는 서로 상속 관계에 있다고 하며, Parent 클래스는 '조상 클래스'라 하고, Child 클래스는 '자손 클래스'라 한다.

 

상속은 클래스 간의 상속 관계를 그림으로 표현할 수 있는데, 이 것을 상속계층도(class hierarchy)라고 한다.

아래 이미지는 상속에 대해 전체적인 계층 구조이다.

이 이미지를 통해, 클래스 간의 상속관계에서

• 자손 클래스는 조상 클래스의 모든 멤버를 상속받는다.
  (생성자와 초기화 블럭은 상속되지 않는다.)
• 자손 클래스의 멤버 개수는 조상 클래스보다 항상 같거나 많다.

 

상속의 장점

1. 적은 양의 코드로 새로운 클래스를 작성 할 수 있다.

2. 코드를 공통적으로 관리 할 수 있어서, 코드의 추가 및 변경이 편하다

 

상속의 예시

class Tv {
    boolean power; // 전원 상태(on/off)
    int channel; // 채널

    void power() { power = !power; }
    void channelUp() { ++channel; }
    void channelDown() { --channel; }
}

class SmartTv extends Tv{ // SmartTv는 Tv에 캡션(자막)을 보여주는 기능을 추가
    boolean caption; // 캡션상태(on/off)
    void  displayCaption(String text){
        if(caption){ // 캡션 상태가 on(true)일 때만 text를 보여 준다.
            System.out.println(text);
        }
    }
}

class Ex7_1{
    public static void main(String[] args) {
        SmartTv stv = new SmartTv();
        stv.channel = 10; // 조상클래스로부터 상속받은 멤버
        stv.channelUp();  // 조상클래스로부터 상속받은 멤버
        System.out.println(stv.channel);
        stv.displayCaption("Hello, World");
        stv.caption = true; // 캡션(자막) 기능을 켠다.
        stv.displayCaption("Hello, World");
    }
}

 

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2. 클래스간의 관계 - 포함관계

상속 이외에도 클래스를 재사용하는 또 다른 방법이 있는데, '포함(composite)'관계를 맺어 주는 것이다.

포함관계를 맺어 주는 것은 한 클래스의 멤버변수로 다른 클래스 타입의 참조변수를 선언하는 것을 뜻한다.

 

예를들어보자, 원(Circle)을 표현하기 위한 Circle클래스와 좌표상의 한 점을 다루기 위한 Point클래스가 있다

class Circle {
	int x; // 원점의 x좌표
    int y; // 원점의 y좌표
    int r; // 반지름(radius)
}

class Point {
	int x; // x좌표
    int y; // y좌표
}

Point 클래스를 재사용해서 Circle클래스를 작성한다면 이렇게 할 수 있다.

class Circle {
	Point c = new Point(); // 원점
    int r;
}

단위별로 여러 개의 클래스를 작성한 다음, 이 단위 클래스들을 포함관계로 재사용하면 간결하게 작성할 수 있다.

 

 

포함관계 vs 상속관계

포함관계 : '~은 ~을 가지고 있다.(has-a)'

상속관계 : '~은 ~이다.(is-a)'

 

원(Circle)은 점(Point)을 가지고 있다. - Circle has a Point. ✔️

원(Circle)은 점(Point)이다. - Circle is a Point.

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3. 단일 상속

자바는 단일 상속만을 허용한다. 그렇기에 둘 이상의 클래스로부터 상속을 받을 수 없다.

class TvDVD extends Tv, DVD { // 에러. 조상은 하나만 허용
	// ...
}

다중 상속을 한다고 생각했을 때, Tv클래스에 power()메서드가 있고, DVD 클래스에도 power()메서드가 있으면

TvDVD에서 power 메서드 호출 시, 이름이 같아서 둘 중 어느것을 써야할지 모르는 상황 즉, 충돌이 발생한다.

그러므로 비중이 높은 클래스 하나만 상속관계로, 나머지는 포함관계로 한다.

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4. 오버라이딩(overriding)

override의 사전적 의미는 '~위에 덮어쓰다(overwrite)'이다.

조상 클래스로부터 상속받은 메서드의 내용을 변경하는 것을 오버라이딩이라고 한다.

 

오버라이딩 할 때 지켜야할 조건이 3가지가 있다.

• 메서드의 선언부(메서드 이름, 매개변수, 반환타입)는 조상의 것과 완전히 일치해야 한다.
• 접근 제어자를 조상 클래스의 메서드보다 좁은 범위로 변경 할 수 없다.
• 예외는 조상 클래스의 메서드보다 많이 선언 할 수 없다.

 

오버로딩 vs 오버라이딩

오버로딩(overloading) : 기존에 없는 새로운 메서드를 정의하는 것(new)

오버라이딩(oberriding) : 상속받은 메서드의 내용을 변경하는 것(change, modify)