Chapter 08-2. 타입 변환과 다형성

인터페이스의 다형성

: 프로그램 소스 코드는 변함이 없는데, 구현 객체를 교체함으로써 프로그램의 실행결과가 다양해지는 것

 

자동 타입 변환

: 프로그램 실행 도중에 자동적으로 타입 변환이 일어나는 것

: 필드의 다형성과 매개 변수의 다형성을 구현 가능

• 구현 객체가 인터페이스 타입으로 변환되는 것은 자동 타입 변환에 해당
• 필드와 매개변수의 타입을 인터페이스로 선언하면 다양한 구현 객체를 대입해서 실행결과를 다양하게 만들 수 있음

 

필드의 다형성

• 한국 타이어와 금호 타이어는 공통적으로 타이어 인터페이스를 구현
  • 둘 다 타이어 인터페이스에 있는 메소드 소유
  • 타이어 인터페이스로 동일하게 사용할 수 있는 교체 가능한 객체
• 필드 타입으로 타이어 인터페이스를 선언하면 필드 값으로 한국, 금호 타이어 객체 대입 가능

public class Car {
    Tire frontLeftTire = new HankookTire();
    Tire frontRightTire = new HankookTire();
    Tire backLeftTire = new HankookTire();
    Tire backRightTire = new HankookTire();
}

• 타이어 교체 : Car 객체 생성 후, 초기값인 한국타이어 대신 다른 구현 객체 대입 가능
  • 어떤 타이어 구현 객체가 저장되어도 Car객체는 타이어 인터페이스에 선언된 메소드만  사용하므로 문제되지 않음

Car myCar = new Car();
myCar.frontLeftTire = new KumhoTire();
myCar.frontRightTire = new KumhoTire();

• Car 객체의 메소드(run)에서 타이어 인터페이스에 선언된 메소드(roll) 호출

void run() {
    frontLeftTire.roll();
    frontRightTire.roll();
    backLeftTire.roll();
    backRightTire.roll();
}

• 정리. 필드의 다형성
  • frontLeftTire, frontRightTire 교체 전 HankookTire객체 roll() 메소드 호출
  • 타이어 교체 후, KumhoTire객체 roll()메소드 호출
  • 따라서 Car의 run()메소드를 수정하지 않아도 다양한 roll() 메소드의 실행결과를 얻을 수 있다

 

매개 변수의 다형성

자동 타입 변환은 주로 메소드를 호출할 때 많이 발생

상속에서는 매개 변수를 부모 타입으로 선언, 호출할 때는 자식 객체를 대입했으나

인터페이스에서는 매개 변수를 인터페이스 타입으로 선언, 호출할 때는 구현 객체를 대입

• Vehicle 타입의 매개 변수가 선언된 Driver 클래스의 drive() 메소드

public class Driver {
	public void drive(Vehicle vehicle) {
    	vehicle.run();
    }
}

• Vehicle이 인터페이스 타입일 때

public interface Vehicle {
	public void run();
}

• Bus가 구현 클래스라면 Driver의 drive() 메소드를 호출할 때 Bus 객체를 생성하여 매개값을 줄 수 있음

Driver driver = new Driver();
Bus bus = new Bus();
driver.drive(bus);
// 여기서 자동 타입 변환 발생
// Vehicle vehicle = bus;

• Vehicle을 구현한 Bus 객체가 매개값으로 사용되면 자동 타입 변환이 발생(Vehicle vehicle = bus;)
• 매개 변수의 타입이 인터페이스이면, 어떠한 구현 객체도 매개값으로 사용 가능
• 어떤 구현 객체가 제공되냐에 따라 메소드의 실행결과는 다양해지는데 이를 인터페이스 매개 변수의 다형성이라고 한다

 

강제 타입 변환

• 구현 객체가 인터페이스 타입으로 자동 타입 변환되면, 인터페이스에 선언된 메소드만 사용 가능하는 제약 사항 발생
  • 인터페이스 - 3개 메소드, 클래스 - 5개 메소드 -> 인터페이스로 호출 가능한 메소드는 3개
• 경우에 따라 구현 클래스에 선언된 필드와 메소드를 사용해야 할 경우 발생하는데 이때 강제 타입 변환 사용하여 호출

 

객체 타입 확인

• 강제 타입 변환은 구현 객체가 인터페이스 타입으로 변환되어 있는 상태에서 가능
  • 무작정 강제 타입 변환할 경우, ClassCastException 발생 가능

Vehicle vehicle = new Taxi(); // Taxi 객체가 인터페이스로 변환되어 있는 상태
Bus bus = (Bus) vehicle; // Bus 타입으로 강제 타입 변환 시 구현 클래스 타입이 다름
// ClassCastException 오류 발생!

• 메소드의 매개 변수가 인터페이스로 선언된 경우, 메소드를 호출할 때 다양한 구현 객체들을 매개값으로 지정 가능
  • 구현 객체에 따라 ClassCastException 발생 가능
• 어떤 구현 객체가 인터페이스 타입으로 변환되었는지 확인하는 방법
  • instanceof 연산자 사용 (상속에서도 사용했지만 인터페이스 타입에서도 사용 가능)
  • Vehicle 인터페이스 타입으로 변환된 객체가 Bus인지 확인

if(vehicle instanceof Bus) {
	Bus bus = (Bus) vehicle;
}

• 인터페이스 타입으로 자동 타입 변환된 매개값을 다시 구현 클래스 타입으로 강제 변환할 경우
  • 반드시 어떤 객체인지 instanceof 연산자로 확인

public class Driver {
	public void drive(Vehicle vehicle) {
    	if(vehicle instanceof Bus) {  // vehicle 매개 변수가 참조하는 객체가 Bus인지 조사
        	Bus bus = (Bus) vehicle;  // Bus 객체일 경우 안전하게 강제 타입 변환
            bus.checkFare();          // Bus 타입으로 강제 타입 변환을 하는 이유
        }
        vehicle.run();
    }
}

 

인터페이스 상속

• 인터페이스는 클래스와 달리 다중 상속을 허용
• extends 키워드 뒤에 상속할 인터페이스를 나열

public interface 하위인터페이스 extends 상위인터페이스1, 상위인터페이스2 {...}