Java 09. 객체지향 프로그래밍 Ⅱ 오버라이딩, 다형성 - swkim0128/PARA GitHub Wiki

조상 클래스로부터 상속받은 메서드의 내용을 변경하는 것을 오버라이딩이라고 한다. 상속받은 메서드를 그대로 사용하기도 하지만, 자손 클래스 자신에 맞게 변경해야하는 경우가 많다. 이럴 때 조상의 메서들르 오버라이딩한다.

오버라이딩은 메서드의 내용만을 새로 작성하는 것이므로 메서드의 선언부는 조상의 것과 완전히 일치해야 한다.

자손 크래스에서 오버라이딩하는 메서드는 조상 클래스의 메서드와

• 이름이 같아야 한다.
• 매개변수가 같아야 한다.
• 리턴타입이 같아야 한다.

선언부가 서로 일치해야한다는 것이다. 다만 접근 제어자(access modifier)와 예외(exception)는 제한된 조건 하에서만 다르게 변경할 수 있다.

1. 접근 제어자는 조상 클래스의 메서드보다 좁은 범위로 변경 할 수 없다.

   • 만일 조상 클래스에 정의된 메서드의 접근 제어자가 protected라면, 이를 오버라이딩하는 자순 클래스의 메서드는 접근 제어자가 protected나 public이어야 한다.

2. 조상 클래스의 메서드보다 많은 수의 예외를 선언할 수 없다.

조상 클래스의 메서들르 자손 클래스에서 오버라이딩할 때

1. 접근 제어자를 조상 클래스의 메서드보다 좁은 범위로 변경할 수 없다.
2. 예외는 조상 클래스의 메서드보다 많이 선언할 수 없다.
3. 인스턴스메서드를 static메서드로 또는 그 반대로 변경할 수 없다.

오버로딩(overloading) - 기존에 없는 새로운 메서드를 정의하는 것(new)
오버라이딩(overriding) - 상속받은 메서드의 내용을 변경하는 것(change, modify)

class Parent {
	void parentMethod() {}
}

class Child extends Parent {
	void parentMethod() {}        // 오버라이딩
	void parentMethod(int i) {}   // 오버로딩

	void childMethod() {}
	void childMethod(int i){}    // 오버로딩
	void childMethod() {}        // 에러. 중복정의

super는 자손 클래스에서 조상 클래스로부터 상속받은 멤버를 참조하는데 사용되는 참조변수이다. 멤버변수와 지역변수의 이름이 같을 때 this를 사용해서 구별했듯이 상속받은 멤버와 자신의 클래스에 정의된 멤버의 이름이 같을 때는 super를 사용해서 구별할 수 있다.

static 메서드(클래스메서드)는 인스턴스와 관련이 없다. 그래서 this와 마찬가지로 super 역시 static메서드에서는 사용할 수 없고 인스턴스메서드에만 사용할 수 있다.

조상 클래스에 선언된 멤버변수와 같은 이름의 멤버변수를 자손 클래스에서 중복해서 정의하는 것이 가능하며 참조변수 super를 이용해서 서로 구별할 수 있다.

변수 만이 아니라 메서드 역시 super를 써서 호출할 수 있다. 특히 조상 클래스의 메서드를 자손 클래스에서 오버라이딩한 경우 super를 사용한다.

this()와 마찬가지로 super() 역시 생성자이다. this()는 같은 클래스의 다른 생성자를 호출하는데 사용되지만 super()는 조상 클래스의 생성자를 호출하는데 사용된다.

Object클래스를 제외한 모든 클래스의 생성자 첫 줄에는 생성자(같은 클래스의 다른 생성자 또는 조상의 생성자)를 호출해야한다.
그렇지 않으면 컴파일러가 자동적으로 'super();'를 생성자의 첫 줄에 삽입한다.

인스턴스를 생성할 때는 클래스를 선택하는 것만큼 생성자를 선택하는 것도 중요한 일이다.

1. 클래스 - 어떤 클래스의 인스턴스를 생성할 것인가?
2. 생성자 - 선택한 클래스의 어떤 생성자를 이용해서 인스턴스를 생성할 것인가?

조상 클래스의 멤버변수는 조상의 생성자에 의해 초기화되도록 해야 하는 것.

객체지향개념에서의 다형성이란 '여러 가지 형태를 가질 수 있는 능력'을 의미하며, 자바에서는 한 타임의 참조변수로 여러 타입의 객체를 참조할 수 있도록 함으로써 다형성을프로그램적으로 구현하였다.

조상클래스 타입의 참조변수로 자손클래스의 인스턴스를 참조할 수 있도록 하였다는 것이다.

틴스턴스의 타입과 참조변수의 타입이 일치하는 것이 보통이지만, 서로 클래스가 서로 상속관계에 있을 경우 다음과 같이 조상클래스 타입의 참조변수로 자손 클래스의 인스턴스를 참조하도록 하는 것도 가능하다.

같은 타입의 인스턴스지만 참조변수의 타입에 따라 사용할 수 있는 멤버의 개수가 달라진다.

CaptionTv c = new TV(); // 컴파일 에러 발생

자손타입의 참조변수로 조상타입의 인스턴스를 참조하는 것은 불가능

실제 인스턴스인 Tv의 멤버 개수보다 참조변수의 c가 사용할 수 있는 멤버 개수가 더 많기 때문

참조변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수는 인스턴스의 멤버 개수보다 같거나 적어야 하는 것이다.

조상타입의 참조변수로 자손타입의 인스턴스를 참조할 수 있다.
반대로 자손타입의 참조변수로 조상타입의 인스턴를 참조할 수는 없다.

기본형 변수와 같이 참조변수도 형변환이 가능하다. 단 서로 상속관계에 있는 클래스사이에서만 가능하기 때문에 자손타입의 참조변수를 조상타입의 참조변수로, 조상타입의 참조변수를 자손타입의 참조변수로 형변환만 가능하다.

자손타입 → 조상타입 (Up-casting) : 형변환 생략가능
자손타입 ← 조상타입 (Down-casting) : 형변환 생략불가

**형변환은 참조변수의 타입을 변환하는 것이지 인스턴스를 변환하는 것은 아니기 때문에 참조변수의 형변환은 인스턴스에 아무런 영향을 미치지 않는다.
단지 참조변수의 형변환을 통해서, 참조하고 있는 인스턴스에서 사용할 수 있는 멤버의 범위(개수)를 조절하는 것뿐이다.
**

캐스트연산자를 사용하면 서로 상속관계에 있는 클래스 타입의 참조 변수간의 형변환은 양방향으로 자유롭게 수행될 수 있다.
그러나 참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 자손타입으로 형변환을 하는 것은 허용되지 않는다.

참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 알아보기 위해 instanceof 연산자를 사용한다. 주로 조건문에 사용되며, instanceof의 왼쪽에는 참조변수를 오른쪽에는 타입(클래스명)이 피연산자로 위치한다.

실제 인스턴스와 같은 타입의 instaceof연산 이외에 조상타입의 instanceof 연산에도 true를 결과로 얻으며, instaceof연산의 결과가 true라는 것은 검사한 타입으로의 형변환을 해도 아무런 문제가 없다.

어떤 타입에 대한 instanceof연산의 결과가 true라는 것은 검사한 타입으로 형변환이 가능하다는 것을 뜻한다.

조상 클래스에 선언된 멤버변수와 같은 이름의 인스턴스변수를 자손 클래스에 중복으로 정의해쓸 때, 조상타입의 참조변수로 자손 인스턴스를 참조하는 경우와 자손타입의 참조변수로 자소 ㄴ인스턴스를 참조하는 경우는 서로 다른 결과를 얻는다.

메서드의 경우 조상 클래스의 메서드를 자손의 클래스에서 오버라이딩한 경우에도 참조변수의 타입에 관계없이 항상 실제 인스턴스의 메서드(오버라이딩된 메서드)가 호출되지만, 멤버변수의 경우 참조변수의 타입에 따라 달라진다.

결론

멤버변수가 조상 클래스와 자손 클래스에 중복으로 정의된 경우, 조상 타입의 참조 변수를 사용했을 때는 조상 클래스에 선언된 멤버변수가 사용되고, 자손타입의 참조변수를 사용했을 때는 자손 클래스에 선언된 멤버변수가 사용된다.

하지만 중복 정의되지 않은 경우, 조상타입의 참조변수를 사용했을 때와 자손타입의 참조변수를 사용했을 때의 차이는 없다. 중복된 경우는 참조변수의 타입에 따라 달라지지만, 중족되지 않은 경우 하나뿐이므로 선택의 여지가 없기 때문이다.