[ Java ] 08. 다형성 ( Polymorphism )

[ Java ] 08. 다형성 ( Polymorphism )

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📚 Table of Contents

 

 

 

 

 

01. 다형성 ( Polymorphism )

 

다형성이란 하나의 객체가 여러 가지 형태를 가질 수 있는 것을 의미한다.

 

자바에서 다형성은 한 타입의 참조 변수를 통해 여러 타입의 객체를 참조할 수 있도록 하는 것이다.

 

즉, 상위 클래스 타입의 참조 변수를 통해서 하위 클래스의 객체를 참조할 수 있도록

허용하여 상위 클래스가 동일한 메시지로 하위 클래스들이 서로 다른 동작을 할 수 있도록 한다.

 

다형성을 활용하면, 부모 클래스가 자식 클래스의 동작 방식을 알 수 없어도 오버라이딩을 통해 자식 클래스에 접근할 수 있다.

 

 

 

다형성의 장점

 

1. 유지보수 : 여러 객체를 하나의 타입으로 관리할 수 있어 유지보수가 용이하다.
2. 재사용성 : 객체의 재사용이 쉬워 재사용성이 높아진다.
3. 느슨한 결합 : 클래스 간의 의존성을 줄여 확장성은 높아지고 결합도는 낮아진다.

 

 

 

다형성의 조건

 

1. 상위 클래스와 하위 클래스는 상속 관계여야 한다.
2. 다형성이 보장되기 위해 오버라이딩(하위 클래스 메서드의 재정의)이 반드시 필요하다.
3. 자식 클래스의 객체가 부모 클래스의 타입으로 형변환(업캐스팅) 해야 한다.

 

class Human { 
    public void info() { 
    System.out.println("나는 사람입니다."); 
    } 
} 
class Female extends Human { 
    public void info() { 
        System.out.println("나는 여자입니다."); 
    } 
} 
class Male extends Human { 
    public void info() { 
        System.out.println("나는 남자입니다."); 
    } 
} 
public class PolymorphismEx { 
    public static void main(String[] args) {
     // 객체 타입과 참조변수 타입이 일치
     Human human = new Human(); 
     Female female = new Female(); 

     // 객체 타입과 참조변수 타입이 불일치(다형성)
     Human female = new Female();
     Human male = new Male(); 

     // 하위 클래스 타입으로 상위 클래스 참조 불가능 
     // Female female2 = new Human();
     human.info(); 
     female.info(); 
     male.info(); 
    }

 

 

참조 변수의 형 변환

 

자바에서는 기본 자료형의 형 변환도 가능하지만, 참조 변수도 형 변환이 가능하다.

 

참조 변수의 형 변환은 사용할 수 있는 멤버의 개수를 조절하는 것이다.

 

 

형 변환을 위한 조건

1. 서로 상속관계에 있는 상위 클래스 : 하위 클래스 사이에만 형 변환이 가능하다.
2. 업 캐스팅(하위 클래스 타입에서 상위 클래스 타입으로 형 변환)은 형 변환 연산자를 생략할 수 있다.
3. 다운 캐스팅(상위 클래스에서 하위 클래스 타입으로 변환)은 형 변환 연산자를 반드시 작성해야 한다.

 

 

// 업 캐스팅 () 생략 가능 
Parents parents = (Parents) child1; 

// 다운 캐스팅 () 생략 불가능 
Child1 child11 = (Child1) parents; 

// Child1과 Child2는 상속 관계가 아니므로 형변환 불가능 
// Child2 child2 = (Child2) child1;

 

02. instanceof

 

instanceof 연산자는 참조 변수의 형 변환이 가능한 지의 여부를 boolean 타입으로 확인할 수 있는 자바의 문법 요소이다.

 

즉, 업 캐스팅 또는 다운 캐스팅이 가능한 지를 검사하는 것이다.

 

Animal animal = new Animal(); 
System.out.println(animal instanceof Object); // true 
System.out.println(animal instanceof Animal); // true 
System.out.println(animal instanceof Dog); // false 
System.out.println(animal instanceof Cat); // false 

Animal cat = new Cat(); 
System.out.println(cat instanceof Object); // true 
System.out.println(cat instanceof Animal); // true 
System.out.println(cat instanceof Dog); // false 
System.out.println(cat instanceof Cat); // true 

Animal dog = new Dog(); 
System.out.println(dog instanceof Object); // true 
System.out.println(dog instanceof Animal); // true
System.out.println(dog instanceof Dog); // ture 
System.out.println(dog instanceof Cat); // false