추상클래스 / 인터페이스

추상:낱낱의 구체적 표상이나 개념에서 공통된 성질을 뽑아 이를 일반적인 개념으로 파악하는 정신 작용

 

추상화 - 클래스간의 공통점을 찾아내서 공통의 조상을 만드는 작업 
구체화 - 상속을 통해 클래스를 구현, 확장하는 작업

추상클래스? 왜 구현할까? 자식클래스에 반드시 구현해야 하기 때문에 사용.
1) fA(){}
2) abstract void fB(); =>규격

 2)번 함수는 상속받아야 하는 자식에이 반드시 구현을 해야 하는 함수이기에, abstract로 선언을 하여 강제성을 주어 상속받은 클래스가 "반드시 구현"할 것을 요구.
ex) 탈것이라는 부모클래스에 abstract 키워드를 사용한 연비계산 추상메소드를 만들고
이를, 자동차 배, 기차등이 상속하여 연비계산을 반드시 구현하도록 함.

1. 추상클래스 ( abstract class 클래스이름{} )
  - 추상클래스에도 생성자가 있으며, 멤버변수와 메서드도 가질 수 있다.
  - 추상메서드가 있으면 반드시 abstract.(추상메소드를 단 하나라도 가지고 있는 클래스를 의미한다.)
  - 추상메서드가 없는 완성된 클래스라 할 지라도 추상클래스로 지정되면 클래스의 인스턴스를 생성할 수 없다.
  - abstract class A -> 객체생성 못함 (규격으로 쓰겠다.)

public abstract class Flyer{
   abstract public void takeOff();
   public void getSpeed(){
      System.out.println(" ");
   }
}

클래스를 설계도에 비유한다면, 추상클래스는 비완성 설계도에 비유할 수 있다. 미완성 설계도란, 단어의 뜻 그대로 완성되지 못한  채로 남겨진 설계도를 말한다.
추상클래스 자체로는 클래스로서의 역할을 다 못하지만, 새로운 클래스를 작성하는데 있어서 바탕이 되는 조상 클래스로서 중요한 의미를 갖는다. 새로운 클래스를 작성할 때 아무 것도 없는 상태에서 시작하는 것보다 완전하지 못하더라도 어느 정도 틀을 갖춘 상태에서 시작하는 것이 나을 것이다.

2. 추상메서드
- 선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 채로 남겨 둔 것.
- 추상클래스로부터 상속받는 자손클래스는 오버라이딩을 통해 조상인 추상클래스의 추상메소드를 모두 구현해중어야 한다.
  만일 조상으로 부터 상속받은 추상메서드 중 한라도 구현하지 않는다면, 자손클래스 역시 추상클래스로 지정해 주어야 한다.

[예제] - [추상클래스의 사용예와, inner class]

public abstract class ParentNode {
//The type ParentNode must be an abstract class to define abstract methods
 int age;
 String name;
 
 public abstract void display();
 //The abstract method display in type ParentNode can only be defined by an abstract class
 public void hello(){
  System.out.println(name + "님 안녕하세요");
 }
}

public class NodeTest {

public static void main(String[] args) {
  // TODO Auto-generated method stub
  //ParentNode pn = new ParentNode();
  //Cannot instantiate the type ParentNode
  
  
  NodeTest nt = new NodeTest();
  NodeTest.ChildNode cn = nt.new ChildNode();
  //multiple markers at this line
 }
 
 class ChildNode extends ParentNode{
  //The type NodeTest.ChildNode must implement the inherited abstract method ParentNode.display()
  @Override
  public void display() {
      // TODO Auto-generated method stub
   
  }
 }
}

내부클래스는, 해당 클래스 안에서만 쓸 수 있다.
내부 클래스를 사용 하기 위해서는,
NodeTest node = new NodeTest();
NodeTest.ChildNode pn = nod.new ChildNode();
의 식으로 선언한다.

1)  Class NodeTest{      ......  }  Class ChildNode{     .....  }

2)  Class NodeTest{     .....     Class ChildNode{        ...     }  }

클래스 NodeTest와 클래스 ChildNode는 별개의 클래스다.  NodeTest.java 파일을 컴파일하면,  NodeTest.class와  ChildNode.class 두 클래스 파일이 생성된다.

[내부클래스이다.] ChildNode를 쓸려면 NodeTest를 만들어야 가능하다. 컴파일 하면, NodeTest.class와                   NodeTest$ChildNode.class 파일이 생성된다. 그냥 ChildNode cn = new ChildNode()로 선언하면 에러 =>해결법 ? static으로 클래스를 선언하든지,    내부 클래스를 1)의 형식으로 해주면 OK.

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# 인터페이스는 왜 사용하는가?
예)
  * 핸드폰과 핸드폰 충전기가 있을 때,
 - 핸드폰 종류별로 충전기가 다 다를 경우 외부 출장 등을 갔을 때 핸드폰 충전을 하기가 불편합니다.
 - 핸드폰 종류별 동일한 충전기를 사용할 수 있도록 하기 위해서는 핸드폰 제조 업체와 충전기 제조 업체 쪽에 동일한 인터페이스를 사용할 수 있도록 하기 위한 규약서를 만들어서 제공해야 합니다.
 - 이 규약서는 핸드폰과 충전기 사이의 인터페이스가 됩니다.
이러한 규약서를 자바 프로그래밍으로 표현할 때 인터페이스가 된다.

<인터페이스> : 규격을 정하는 용도로 사용(규약서)
- 인터페이스는 형태적으로 추상 클래스가 더욱 추상화된 형태로, 모든 메소드가 추상 메소드인 클래스를 의미합니다.
- 인터페이스는 일종의 추상클래스이다.
- 인터페이스는 추상클래스처럼 추상메서드를 갖지만 추상클래스보다 추상화 정도가 높아서,
   추상클래스와 달리 몸통을 갖춘 일반 메서드 또는 멤버변수를 구성원으로 가질 수 없다.
- 오직 추상메서드와 상수만을 멤버로 가질 수 있으며, 그 외의 다른 어떠한 요소도 허용하지 않는다.
- 접근제어자로 public 또는 default를 사용한다.
- 인터페이스는 인터페이스로부터만 상속받을 수 있으며, 
  클래스와는 달리 다중상속, 즉 여러 개의 인터페이스로부터 상속을 받는 것이 가능하다.

interface 인터페이스이름{
     public static final 타입 상수이름 = 값;
     public abstract 메서드이름(매개변수 목록);
     //static final과 abstract 생략가능 
}

public interface Flyer{
     public void takeOff();
     public void land();
     public void fly();
}

public class Airplane implements Flyer{
     public void takeOff(){
     /*                      구현                      */
     }
     public void land()(){
     /*                      구현                      */
     }
     public void fly()(){
     /*                      구현                      */
     }
}

 

일반적인 클래스의 멤버들과 달리 인터페이스의 멤버들은 다음과 같은 제약사항을 가지고 있다.

- 모든 멤버변수는 public static final 이어야 하며, 이를 생략할 수 있다.
    -> 상수값만 가능. (멤버 변수x)
- 모든 메서드는 public abstract 이어야 하며, 이를 생략할 수 있다.
    ->인터페이스에 추상 메소드 선언 시 abstract이라는 키워드를 사용하지 않습니다. 왜냐하면 인터페이스는 추상메소드만 가질 수 있기 때문입니다.

[참고] 인터페이스에 정의된 모든 멤버에 예외없이 적용되는 사항이기 때문에 제어자를 생략할 수 있는 것이며, 편의상 생략하는 경우가 많다. 생략된 제어자는 컴파일 시에 컴파일러가 자동으로 추가해준다.


*인터페이스 구현

class 클래스이름 implements 인터페이스이름 {
   //인터페이스에 정의된 추상메서드를 구현해야 한다.
}

만일 구현하는 인터페이스의 메서드 중 일부만 구현한다면, 추상클래스로 선언되어야 한다.


예제소스1)

public interface Flyer {
 public void takeOff();
 public void land();
 public void fly();
}

public class Airplane implements Flyer {
 @Override
 public void takeOff() {
  System.out.println("앞바퀴부터 떨어짐.");
 }
@Override
 public void land() {
  System.out.println("뒷바퀴부터 닿음");
 }
 @Override
 public void fly() {
  System.out.println("쌩하고 날라감");
 }
}

public class Bird implements Flyer {
 @Override
 public void takeOff() {
  System.out.println("열심히 뛰어서 날아오름");
 }
 @Override
 public void land() {
  System.out.println("바람을 타고 내려옴.");
 }
 @Override
 public void fly() {
  System.out.println("훨훨 날아다님");
 }
 public void eat(){
  System.out.println("부리로 쪼아서 먹음.");
 }
}

public class TestFlyer {
 public static void main(String[] args) {
  Flyer airplane = new Airplane();
  Flyer bird = new Bird();
        //Flyer flyer = new Flyer();//error
  //Cannot instantiate the type Flyer
  System.out.println("\n비행기========");
  airplane.takeOff();
  airplane.land();
  airplane.fly();
  
  
  System.out.println("\n\n새========");
  bird.takeOff();
  bird.land();
  bird.fly();
  //bird.eat(); //error. Flyer로 선언된 bird는 eat()메소드에 접근하지 못함
  if(bird instanceof Bird)
  {
   Bird b = (Bird)bird;
   b.eat();
  }
 }
}

[console]
비행기========
앞바퀴부터 떨어짐.
뒷바퀴부터 닿음
쌩하고 날라감


새========
열심히 뛰어서 날아오름
바람을 타고 내려옴.
훨훨 날아다님
부리로 쪼아서 먹음.

[인터페이스를 자료형으로 사용]
Flyer airplane = new Airplane();
Flyer bird = new Bird();

[형변환]
if ( bird instanceof Bird)
    Bird b = (Bird)bird;

[클래스 상속, 인터페이스 구현 클래스]
클래스는 상속(extends)과 구현(implement)을 동시에 할 수있다.
순서 중요!!!!! (extends가 먼저 쓰여지고 뒤에 implement를 써야 함.)

public interface Human {
}
public interface Flyer {
}
public class Bird implements Flyer {
}

public class SuperMan2 extends Bird implement Human {
}

public class 클래스명 extends 부모클래스명 implements 인터페이스명1, 인터페이스명2 { }

[비교] abstract클래스와 interface의 용도를 비교하여 설명.
 * abstract
    1) 일부기능은 제공, 일부기능 규격을 제공
    추상메서드를 한개이상 가지고 있는 클래스
    단일상속만 된다.

 * interface
    1) 규격을 제공
    모든메서드가 추상메서드인 클래스
    다중상속이 가능하다.

 인터페이스의 장점
- 개발시간을 단축시킬 수 있다.
- 표준화가 가능하다.
- 서로 관계없는 클래스들에게 관계를 맺어 줄 수 있다.
- 독립적인 프로그래밍이 가능하다.