[Java] 추상클래스와 인터페이스

1. 추상 클래스 (Abstract Class)

추상이란?
- 실체들 간에 공통되는 특성을 추출한 것
- (예시) 새, 곤충, 물고기 -> 동물(추상)

추상 클래스 (abstract class) 개념

• 실체 클래스들의 공통되는 필드와 메소드를 정의한 클래스

• 추상 클래스는 실체 클래스의 부모 클래스 역할

  • new 연산자로 인스턴스 생성을 못한다!!

    추상클래스 s = new 추상클래스(); //이렇게 못한다!!!!!!!!!!!!!!

추상 클래스 용도

1. 상속 계층에서 자식 멤버의 이름을 통일하기 위하여 사용
   • 실체 클래스 설계자가 여러 사람일 경우, 실체 클래스마다 필드와 메소드가 제각기 다른 이름을 가질 수 있음.
2. 실체 클래스를 작성할 때 시간 절약
   • 실체 클래스는 추가적인 필드와 메소드만 선언
3. 실체 클래스 설계 규격을 만들고자 할 때
   • 실체 클래스가 가져야 할 필드와 메소드를 추상 클래스에 미리 정의
   • 실체 클래스는 추상 클래스를 무조건 상속받아 작성

추상 클래스 선언

• 클래스 선언에 abstract 키워드 사용
• 필드와 메소드 포함 가능
• 자식 객체가 부모 생성자 super()를 호출할 수 있으므로 생성자도 포함 가능
• abstract 키워드로 선언하고 실체 클래스처럼 public으로 지정할 수 있음.

추상 메소드 선언

• 추상 메소드도 abstract 키워드 사용
• 실체가 없으므로 본체 없이 세미콜론(;)으로 끝남
• public이나 protected로 지정할 수 있음
• 추상클래스를 상속받은 자식 클래스는 부모의 추상 메소드를 반드시 구현해야 함.

추상 메소드와 오버라이딩

• 메소드 이름은 동일하지만, 실행 내용이 실체 클래스마다 다른 메소드
  • 예: 동물은 소리를 낸다. 하지만 실제 동물들의 소리는 제각기 다르다
• 구현 방법
  • 추상 클래스에는 메소드의 선언부만 작성 (추상 메소드)
  • 실체 클래스에서 메소드의 실행 내용 작성 (오버라이딩)

2. 인터페이스 개념

인터페이스 장점

• 인터페이스만 준수하면 통합에 신경쓰지 않고 다양한 형태로 새로운 클래스 개발 가능
• Java는 클래스의 다중 상속을 지원하지 않지만, 인터페이스로 다중 상속 효과를 간접적으로 얻을 수 있음.

인터페이스 vs. 추상 클래스

• 추상화라는 동일한 목적을 가짐
• 추상 클래스는 일부 메소드를 추상화, 인터페이스는 모든 멤버를 추상화함.

분류	인터페이스	추상클래스
구현 메서드	포함 불가 (단, 디폴트 메서드와 정적 메서드는 제외)	포함 가능
인스턴스 변수	포함 불가능	포함 가능
다중 상속	가능	불가능
디폴트 메서드	선언 가능	선언 불가능
생성자와 main()	선언 불가능	선언 가능
상속에서의 부모	인터페이스	인터페이스, 추상클래스
접근 범위	모든 멤버를 공개	추상 메서드를 최소한 자식에게 공개

3. 인터페이스 구조

인터페이스 선언

• interface 키워드를 붙이고 이름을 추가
• 모든 멤버 변수는 public static final이며 생략 가능
• 모든 메소드는 public abstract 이며 생략 가능
• JDK8 이후 디폴트 메소드, 정적 메소드 선언 가능
  • 디폴트 메소드는 오버라이딩 가능, 정적 메소드는 오버라이딩 불가능
  • 디폴트 메소드는 인스턴스 메소드 -> 객체 생성한 후 호출
  • 정적 메소드 -> 인터페이스로 직접 호출

인터페이스 구조

interface 인터페이스 이름{
    // 상수 필드 -> 상수만 가능하기 때문에 public static final 키워드 생략 가능

    //abstract 메서드 -> 인터페이스의 모든 메서드는 public abstract 키워드 생략 가능

    //default 메서드 -> JDK 8 이후 가능

    //static 메서드 -> JDK 8 이후 가능
}

• 데이터 저장을 위한 인스턴스 필드 선언 불가 => 상수 필드 선언 가능 (초기값 대입 필수)
• 인터페이스 객체 생성 불가 => 생성자를 가질 수 없음.

인터페이스 파일의 컴파일

• 상수 필드의 public static final, 추상 메소드의 public abstract를 생략하더라도 자동적으로 컴파일 과정에서 붙게 됨
• 인터페이스 파일 확장자는 java로 컴파일하면 확장자가 class인 파일 생성!

4. 인터페이스 상속

클래스와 인터페이스의 관계

• 클래스가 클래스 상속 -> extends
• 인터페이스가 인터페이스 상속 -> extends
• 클래스가 인터페이스 상속 -> implements
• 인터페이스가 클래스 상속 -> 못함!!!!!!!!!

인터페이스 다중상속? 클래스 다중 상속??

// 상속할 인터페이스가 여러개라면 쉽표(,)로 연결한다.
interface 자식 인터페이스 extends 부모인터페이스1, 부모인터페이스2{
...
}

class 자식클래스 implements 부모인터페이스1, 부모인터페이스2{
...
}

• 인터페이스는 다중상속이 가능하지만 클래스는 다중상속을 할 수 없다!!

5. 인터페이스 응용

인터페이스와 상수

• 인터페이스에서 상수 : 기본 public static final int!

Comparable 인터페이스

객체를 비교하기 위한 규격으로 사용되는 인터페이스!

다른 객체보다 크면 양수, 동일하면 0, 작으면 음수를 반환한다.

public interface Comparable{
    int compareTo(Object other); //다른 객체보다 크면 양수, 동일하면 0, 작으면 음수를 반환함.
}

6. 인터페이스와 다형성

인터페이스의 상속과 구현 클래스

• 인터페이스도 클래스처럼 하나의 타입이므로 변수를 인터페이스 타입으로 선언 가능
• 인터페이스의 구현 클래스는 그 인터페이스의 자식 타입
  • 인터페이스타입 변수 = 구현 객체 // 구현 객체는 인터페이스 타입이므로 자동 변환
• 인터페이스 타입 변수가 구현 객체를 참조한다면 강제 타입 변환 가능
  • 구현 클래스 타입 변수 = (구현클래스타입) 인터페이스타입 변수

타입 변환과 다형성

아래는 구현 객체를 인터페이스 타입이 인수로 대입하는 예제다