[Java] 인터페이스와 추상클래스 📌

🤚 들어가기 전에!

추상 : 여러가지 사물이나 개념에 공통되는 특성이나 속성 따위를 추출하여 파악하는 작용

추상화 : 클래스 간의 공통점을 찾아내서 공통의 부모를 설계하는 작업

구체화 : 상속을 통해 클래스를 설계, 확장하는 작업

 

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추상 메서드 (abstract method)

// 일반 메서드
public void testMethod() { // 선언부
	...
	// 구현부
    ...
}

메서드(method)는 선언부와 구현부로 구성되어 있다

 

public void abstractMethod(); // 추상메서드

이 때 추상 메서드란 선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 채로 남겨둔 것이다

실제 내용은 상속받는 클래스에서 구현하도록 비워둔 것이다

따라서 추상 메서드는 상속 받는 클래스에 따라 달라질 수 있다

추상 메서드 키워드 'abstract'를 앞에 붙여주고, 구현부가 위치할 {} 대신 마침을 의미하는 ; 를 작성한다

 

 

 

추상 메서드를 선언하는 이유

• 설계자가 특정 메서드를 각 클래스 별로 재구현을 원하지만 부모 클래스에서 일반 메서드로 구현하면 자식 클래스에서 구현을 하지 않는 경우가 발생할 수 있다
• 이런 메서드를 추상 메서드로 선언하면 자식 클래스는 재구현을 강요받는다

 

 

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추상 클래스

• 클래스 내 추상 메서드가 하나 이상 포함되거나, 클래스 자체가 abstract로 정의된 경우
  • 추상 메서드가 하나라도 포함되었다면 클래스 명 앞에 abstract를 붙여야 오류가 나지 않는다
• 추상 클래스 또한 클래스의 한 종류이기 때문에 자식 클래스에서 추상 클래스를 상속 받아 사용할 수 있고, 추상 클래스에서 추상 클래스를 상속 받아서도 사용할 수 있다
  • 자식 클래스는 일반 혹은 추상 클래스 중 한 개만 상속이 가능하다 -> 다중 상속 X
  • 추상 클래스를 상속받을 때는 extends 키워드를 사용한다
• 추상 클래스는 추상 메소드를 사용할 수 있고, 자식 클래스에서 추상 메서드의 구현을 강제하도록 한다
• 추상 클래스를 상속 받은 자식 클래스에서 추상 메서드 구현을 안하면 오류가 발생한다
• 따라서 추상 클래스를 '미완성 설계도'라고도 표현한다
• 추상 클래스는 구현이 되지 않은 불완전한 메서드가 포함되어 있기 때문에 객체로 생성되지 않는다

 

 

 

추상 클래스 규칙

abstract class 클래스이름 {
    ...
    public abstract void 메서드이름();
}

• 추상 클래스는 키워드 abstract 를 붙여 표현한다
• 추상 클래스는 반드시 하나 이상의 추상 메서드를 가지며, new 키워드를 통한 객체 생성이 불가능하다
• 슈퍼 클래스(Super class)로 사용할 수 있으며, 추상 메서드를 사용하기 위해 반드시 해당 메서드를 재정의해야 한다
• 추상 메서드를 포함하지 않는 클래스에서도 abstract를 붙여서 추상 클래스로 지정할 수 있다
• 메소드에 abstract를 사용할 경우 interface의 메소드와 같이 구현 부분은 없다
• abstract로 선언한 메소드를 자식 클래스에서 반드시 구현해야 한다 (오버라이딩)
• 이는 자식 클래스에서 추상 메서드를 반드시 구현하도록 강제하는 것이다
• 추상 클래스를 상속하는 집합 간에는 연관관계가 있다
• 다중 상속이 불가능하다

 

public abstract class 클래스이름{
	public abstract void 메서드이름();
}

추상 클래스는 기본적으로 위와 같이 작성한다

 

 

package interface_abstract;

public class main{
	public static void main(String[] args) {
    	//만약 추상클래스를 new연산자로 생성하려면 에러가 발생
		creature c = new creature();//Cannot instantiate the type creature 오류 발생
	}
}

상속을 위한 클래스이기 때문에 필드에 따로 객체를 생성할 수 없다

 

 

package interface_abstract;

public abstract class creature {
	private String name;
	private String home;
	
	public creature(String name, String home) {
		this.name = name;
		this.home = home;
	}
	
	public abstract void eat();//추상메서드
	public abstract void walk();//추상메서드
	
	@Override
	public String toString() {
		return this.name + "은(는) " + this.home + "에 삽니다.";
	}
}

 

 

 

인터페이스(Interface)

• 인터페이스는 모든 메서드가 추상 메서드인 경우를 말한다
• 인터페이스는 추상 메서드보다 한 단계 더 추상화된 메서드라고 볼 수 있다
• 이는 추상 메서드와 상수로만 이루어져 있기 때문에 로직을 작성할 수 없다
• 인터페이스는 추상클래스와 달리 다중 상속(구현)이 가능하다
  • 인터페이스를 상속받을 때는 implements 키워드를 사용한다
• 인터페이스에 적는 모든 메서드들은 추상 메서드로 간주되기 때문에 abstract를 적지 않는다
• 인터페이스는 추상 클래스보다 추상화 정도가 높아, 추상 클래스와 달리 몸통운 갖춘 일반 메서드, 멤버 변수를 구성원으로 가질 수 없다
• 따라서 추상 클래스가 '미완성 설계도'라면 인터페이스는 구현된 것이 아무것도 없는 밑그림만 그려진 '기본 설계도'이다

 

 

 

 

 

인터페이스 규칙

interface 인터페이스이름 {
    public static final 상수이름 = 값;
    public abstract void 메서드이름();
}

• 추상 클래스처럼 불완전한 것이기 때문에 그 자체만으로 사용되기 보다는, 다른 클래스를 작성하는데 도움을 줄 목적으로 작성된다
• 일반 메서드 또는 멤버 변수를 구성원으로 가질 수 없다
• 모든 멤버 변수는 public static final이어야 하며, 이를 생략할 수 있다
• 모든 메서드는 public abstract이어야 하며, 이를 생략할 수 있다
• 인터페이스는 구현 객체가 같은 동작을 보장한다는 것이 목적이다
• 단, JDK1.8(Java 8) 부터 static 메서드와 default 메서드를 사용할 수 있다
• 다중 상속이 가능하다
• 인터페이스를 상속하는 집합 간에는 연관관계가 없어도 가능하다

 

💡 public static final을 사용하는 이유
1. 구현 객체의 같은 동작을 보장하기 위한 목적
2. 인터페이스 변수는 스스로 초기화 될 권한이 없다
아무 인스턴스도 존재하지 않는 시점이기 때문이다

 

 

 

 

📌추상 클래스 vs 인터페이스

 

1. 사용의도 관점

• 추상 클래스는 "~이다.", "is kind of (~의 한 종류)"
• 인터페이스는 "~을 할 수 있는", "is able to (~할 수 있는)"
• 이는 다중 상속의 가능 여부에 따라 용도를 정한 것이다
• 즉, 인터페이스는 implements 키워드를 통해 인터페이스에 정의된 메소드를 각 클래스의 목적에 맞게 기능을 구현하는 느낌이고, 추상클래스는 extends 키워드를 통해 자신의 기능들을 하위 클래스로 확장시키는 느낌이다

 

 

2. 공통된 기능 사용 여부

• 만약 모든 클래스가 인터페이스를 사용해서 기본 틀을 구성한다면, 공통으로 필요한 기능들도 모든 클래스에서 오버라이딩하여 재정의해야 하는 번거로움이 있다
• 그러나 추상 클래스를 사용한다면 공통 기능을 추상 클래스 내에서 일반 메서드를 작성하여 자식 클래스에서 사용하면 된다

 

 

3. 속도

• 추상 클래스가 인터페이스보다 속도가 빠르다
• 인터페이스는 관련 메소드들을 찾기 위해 부가적인 일들을 더 처리하기 때문이다

 

 

 

🤔 보다 더 디테일한 차이점 정리

추상 클래스

• 추상 메소드가 반드시 한 개 이상 포함
• 일반 메소드, 일반 변수, 생성자 포함 가능
• 추상클래스 간 상속 가능 -> 오버라이딩하지 않고 그대로 둘 수 있다
• 인스턴스를 만들 수 없고 상속받은 클래스를 통해 인스턴스화 가능
• 접근 지정자는 어떤 것이든 가능
• extends를 통해 상속 -> 궁극적인 목적은 상속하기 위함이다
• 필요에 의해서 일반 메소드와 더불어 추상화를 하고자 할 때 사용

 

인터페이스

• 클래스가 아니다
• 비어있는 추상 메소드만 포함
• 메소드에 final을 붙일 수 없고, 변수는 모두 static이어야 함
• 일반 변수와 일반 메소드, 생성자 포함 불가능
• 인스턴스를 만들 수 없고, 상속받은 클래스를 통해 인스턴스화 가능
• 접근지정자는 없거나 public, abstract만 가능
• 인터페이스간 상속 가능 -> 내용이 없는 메소드를 상속받는 것이고, 구현이 아니므로 extends 사용!
• 클래스가 아니기 때문에 상속 시 implements를 통해 구현
• 인터페이스는 메소드들의 집합이다
• 변수 앞에 static final이나 메소드 앞에 abstract 명령어를 안써도 자동으로 인식한다
• 사실상 메소드 선언만 하는 빈껍데기라서 사용 빈도가 높다

 

 

 

 

 

💡 추상클래스와 인터페이스를 사용해야 할 상황

추상클래스

• 같은 조상(부모) 클래스를 상속하는데 기능까지 완벽히 똑같은 기능이 필요한 경우 (공통 기능)
• 다른 일반 메소드나 필드가 필요한 경우
• 같은 종류나 행동들을 구현할 것이 많은 경우
• 상속에 대한 계층구조를 명확히 표현하고자 하는 경우
• 관련성이 높은 클래스 간에 코드를 공유하고 싶은 경우
• 추상클래스를 상속받을 클래스들이 공통으로 갖는 메소드/필드가 많은 경우
• public 이외의 접근자(protected, private) 선언이 필요한 경우
• non-static, non-final 필드 선언이 필요한 경우 (각 인스턴스에서 상태 변경을 위한 메소드가 필요한 경우)

 

 

인터페이스

• 다른 조상(부모) 클래스를 상속하는데 같은 기능이 필요한 경우
• 디자인을 구성하는 요소들이 자주 바뀌는 경우
• 클래스 전체가 아닌 메소드들만 쓰고 싶은 경우
• 서로 관련성이 없는 클래스들이 인터페이스를 구현하는 경우
• 특정 데이터 타입의 행동을 명시하고 싶은데, 어디서 그 행동이 구현되는지 신경쓰지 않는 경우
• 다중 상속을 허용하고 싶은 경우

 

 

 

💡 더 참고해보면 좋은 내용!

https://loosie.tistory.com/707

[Java] 추상 클래스 vs 인터페이스 (추상 클래스와 인터페이스의 차이는 결합력)

 

 

 

 

 

 

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참고)

https://haenny.tistory.com/162

[Java] 추상클래스와 인터페이스 차이

https://myjamong.tistory.com/150

[JAVA] 추상클래스 VS 인터페이스 왜 사용할까? 차이점, 예제로 확인 :: 마이자몽

https://devlog-wjdrbs96.tistory.com/370

[Java] 인터페이스와 추상 클래스 차이는 무엇일까?

https://jroomstudio.tistory.com/7

[JAVA] abstract와 interface의 차이점

https://velog.io/@new_wisdom/Java-%EC%B6%94%EC%83%81-%ED%81%B4%EB%9E%98%EC%8A%A4%EC%99%80-%EC%9D%B8%ED%84%B0%ED%8E%98%EC%9D%B4%EC%8A%A4%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4#%EC%B6%94%EC%83%81-%ED%81%B4%EB%9E%98%EC%8A%A4

[Java] 추상 클래스와 인터페이스의 차이