OOP의 개념(인터페이스)

꽁스짱 JAVA 0 1338 2021.02.15 23:47

자바와 다중상속
- 다중 상속이라는 것은 말 그대로 하나의 클래스가 여러개의 수평적 상위클래스를 갖는 것이다.
- 다중 상속은 사용이 어렵고 오류를 범하기 쉬울 뿐 아니라 만약 사용한다고 하더라도 문법이 복잡해져 객체지향 기술 중에서도 많이 사용되지 않는 기능이다. 물론 다중 상속을 이용하면 하나의 클래스가 여러가지 일을 할 수 있는 기능을 제공할 수 있고 덕분에 유연한 프로그래밍이 가능해진다는 장점이 있다.
- C++과 같은 언어는 이러한 다중상속을 지원하지만 Java는 다중상속을 지원하는 것을 포기했다. 자바를 만든 이유는 작고 단순하고 안전한 프로그램을 만들자는 것이었다. 다중상속은 이러한 프로그램의 안정성을 저해하는 요소가 될 수 있기에 다중상속을 포기하게 된 것이다.
- 하지만 여전히 여러가지 기능을 가지는 클래스의 존재는 객체지향언어인 자바에서는 자주 필요하게 된다. 여러가지 기능을 가진 유연한 클래스를 만들기 위해 다중상속만을 지원하는 자바는 또 다른 방법을 고안해야 했다. 이것이 바로 인터페이스이다.

인테페이스
- 인터페이스라는 단어는 두개의 장치 및 시스템을 결합하고 있는 소프트웨어 또는 하드웨어라는 의미이다.
- 상수와 추상메소드의 집합
- 인터페이스를 사용할려면 클래스에서 구현해야 한다.(implements)
- 클래스가 인터페이스를 구현하게 되면 인터페이스 내에 정의된 상수는 상속된 것 처럼 직접 사용할수 있다.
- 인터페이스의 모든 메소드는 abstract가 생략되었다고 해도 암시적으로 abstract이다.
- 메소드의 구현을 갖지 않으며, 몸체부분은 세미콜론으로 대체된다.
- 오직 abstract 메소드만을 포함할수 있으며 클래스 메소드는 abstract가 될수 없으므로 인터페이스의 모든 메소드는 인스턴스 메소드 이다.

- 직원 중 운전을 할 수 있는 직원이 있으며 이 직원은 회사에서 보유하고 있는 차량을 사용할 수 있다. 만약 모든 직원이 자동차 면허를 가지고 있다면 Employee 클래스에서 자동차 면허에 대한 필드와 메소드를 만들면 되지만 모든 직원이 자동차 면허를 가지고 있을리는 없을 것이다. 때문에 다중 상속이 지원되지 않는 자바에서 자동자 면허를 가지고 있는 직원 클래스를 따로 만들고 그 클래스를 이용해 면허를 가진 영업팀 직원, 면허를 가진 Manager, 면허를 가진영업팀장 이라는 식의 클래스를 만들어야 구현이 가능하다.

Employee 클래스와 DriverEmployee 클래스가 서로 큰 연관성이 없으며 운전을 할 줄 아는 직원을 만들기 위해DriverEmployee 클래스를 따로 만들고 각 팀 직원들도 운전하는 직원을 따로 만들어야 한다면 프로그램 개발 시 일관성이 없고 복잡해 진다. 이런 문제를 해결하기 위해 운전하는 직원을 클래스로 따로 만드는 대신 운전이라는 인터페이스를 만들어 필요할 때 사용할 수 있으면 위와 같은 문제점을 해결할 수 있을 것이다.

인터페이스는 모양은 클래스와 비슷하지만 다른 점이 있다. 클래스는 필드와 메소드로 구성되어 있고 또 그 메소드는 자신이 할 일을 구현하고 있다. 하지만 인터페이스는 선언만을 하게 된다. 만약에 2종 운전 면허에 대한 인터페이스 SmallDriver를 작성한다면 다음과 같다.
public interface SmallDriver {
void driveSmallCar(); // 메소드 선언
int maxSmall = 5; // 필드(상수)
}
클래스는 필드로 기본자료형, 클래스 등이 올 수 있지만 인터페이스는 int, double 등의 기본 자료형만이 필드로 사용될 수 있다. 또한 각 필드는 반드시 초기화가 되어야 한다. 초기화가 되어야 하는 이유는 인터페이스의 필드는 암시적으로 final과 static이 설정되어 있기 때문이다.
int maxSmall = 5  static final int maxSmall = 5;

인터페이스는 메소드를 선언만 하고 구현하지는 않는다. 그리고 인터페이스의 모든 메소드는 접근지정이 기본적으로 public으로 설정된다. 그리고 모든 메소드는 추상메소드이다. 즉 위에서 void driveSmallCar();라고 선언하고 있는데 암시적으로 설정되는 public과 abstract 키워드를 추가하면 다음과. 같이 선언되어 있는 것과 같다.
public abstract void driveSmallCar();
앞에서 만든 SmallDriver 인터페이스를 상속한 1종 운전면허 인터페이스 BigDriver를 만든다면 다음과 같다.
public interface BigDriver extends SmallDriver {
void driveBigCar();
void driveSmallCar(); // 다시 선언하는 경우
int maxBig = 15;
}

상위 인터페이스에서 선언된 메소드를 하위클래스에서 동일한 명칭으로 선언한 경우 경우에 따라 두가지로 나눌 수 있다.
첫째는 상위 인터페이스의 메소드와 하위 인터페이스의 메소드 선언이 완전히 동일한 경우이다. 상위 인터페이스의 메소드만 유효한 것으로 인정하고 컴파일 에러는 발생하지 않는다.

둘째는 상위 인터페이스의 메소드와 하위 인터페이스의 메소드가 가지는 매개변수의 갯수가 서로 틀린 경우인데 이 경우는 각각 서로 다른 메소드가 선언된 것으로 간주한다. 즉 메소드가 오버로딩 된 것으로 인식하는 것이다.
하지만 위 두가지의 경우에 해당되지 않고 이름과 매개변수가 같은데 반환형만 다른 경우는 컴파일 에러가 발생하게 된다
예를 들어 SmallDriver에 선언되어 있는 상수 maxSmall을 BigDriver에서 다시 선언한다면? 이 경우 메소드는 하나만 인정하지만 상수의 경우는 범위 규칙에 의해서 SmallDriver의 maxSmall과 BigDriver의 maxSmall을 서로 다른 것으로 인식하여 두개의 상수가 선언된 것으로 인정한다. 사용시에는 상수의 위치에 따라 인터페이스명.상수명의 형태로 사용해야 한다.

인터페이스에서 선언된 메소드의 구현은 인터페이스를 구현하도록 허락된 클래스에서 구현하게 된다. 인터페이스를 상속받는 클래스는 컴파일러에게 "나는 A 라는 클래스인데 인터페이스 B를 완성해서 도구로 사용할꺼야"라고 알려준다.
public class A implements B {
만약 영업팀 직원이 운전을 하는것을 구현할려고 하면 기존의 영업팀직원 클래스가 driveSmallCar()를 구현해야 하며 그렇게 하기 위해서는 interface를 implement한다고 클래스에 표시해야 한다.

//인터페이스 선언
interface SmallDriver {
void driveSmallCar(); // 메소드 선언
int maxSmall = 5; // 필드(상수)
}
//직원 Class
abstract class Employee {
String name; String id;
//생성자
public Employee(String name1, String id1) {
name = name1; id = id1;
}
public void gotoOffice() { System.out.println(name+"님 출근하였습니다..."); }
public void gotoHome() { System.out.println(name+"님 퇴근하였습니다..."); }

public String toString() { return "직원의 이름은 " + name + "이다."; }
abstract public void startJob();
}

//직원클래스를 상속한 영업팀직원 클래스
class SalesEmployee extends Employee implements SmallDriver{
//영업담당지역, 차종류 메소드내에서만 변수에 접근이 가능하다.

private String chargeArea, carName;
public SalesEmployee(String newName,String newID,String newArea,String carName) {
//super는 상위클래스의 생성자를 의미
super(newName, newID); this.chargeArea = newArea; this.carName = carName;
}
// SmallDrive 인터페이스의 메소드 구현
public void driveSmallCar() {
System.out.println("영업팀 직원 " + name + "은 " + this.carName + "를 운전한다.");
}
public void startJob() {
System.out.println(super.name + "님이 " + this.chargeArea + " 지역으로 영업업무를 나갑니다...");
}
}
//Main Class
class InterfaceSample1 {
public static void main(String[] args) {
// 인터페이스가 클래스의 객체를 참조하도록...
SmallDriver sm1 = new SalesEmployee("홍길동", "11111","서울", "아반테");
// 인터페이스의 메소드 사용
sm1.driveSmallCar();
}
}