상속과 다형성

상속

상위 클래스의 기능을 하위클래스로 확장하는 것
하위 클래스는 상위 클래스의 속성과 메서드를 사용할 수 있고 확장하거나 변경하여 사용할 수 있다.

다형성

부모 클래스나 인터페이스 타입의 참조 변수를 통해 여러 자식 클래스의 객체를 다룰 수 있는 특징

메서드 오버라이딩을 통해 구현되며 실제 메서드 호출은 실행 시간에 결정된다.

컴파일 시간의 다형성과 런타임 다형성이 있다.

컴파일 다형성

메서드 오버로딩을 통해, 컴파일 시점에 호출될 메서드가 결정된다.

런타임 다형성

메서드 오버라이딩을 통해, 실행 시점에 실제 객체의 타입에 따라 호출될 메서드가 결정된다.

즉, 부모 클래스의 참조 변수가 자식 클래스의 객체를 참조할 때, 실제 객체의 타입에 따라 메서드가 호출된다.

참조변수 타입

참조 변수의 타입은 Animal 부모 클래스일 수 있지만, 실제로 가리키는 객체는 자식 클래스 Dog, Cat이므로,
런타임에 자식 클래스에서 오버라이딩된 메서드가 실행된다.
이로 인해 코드가 더 유연하고 확장 가능하며, 새로운 객체나 기능을 쉽게 추가할 수 있다.

실제 객체 타입

myDog 와 myCat는 각각 Dog 와 Cat 객체를 참조하므로 런타임시 Dog 와 Cat 클래스의 makeSound 메서드가 호출된다.

참조 변수의 타입이 아닌 실제 객체의 타입에 따라, 메서드가 실행되는 것이 바로 다형성의 본질이다.

이러한 다형성 덕분에 같은 타입의 참조 변수를 사용하여 다양한 객체를 다룰 수 있다. 이것은 코드를 더 유연하고 확장이 가능하게 한다.

예를 들어 여러 종류의 동물들이 있고 이들을 하나의 Animal 타입으로 처리할 수 있게 되면,
동물 종류가 추가되더라도 기존 코드를 거의 수정하지 않고 새로운 동물 종류를 추가할 수 있다.

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Some sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

class Cat extends Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat();

        makeAnimalSound(myDog);
        makeAnimalSound(myCat);
    }

    static void makeAnimalSound(Animal animal) {
        animal.makeSound();
    }
}

makeAnimalSound 메서드는 Animal 타입의 매개변수를 받아서 호출이 되기 때문에, 다양한 동물 객체를 동일한 방식으로 처리할 수 있다.

이렇게 하면 동물의 종류가 늘어나더라도 makeAnimalSound 메서드는 수정할 필요가 없다.

사용 이유

다형성을 통해서 다양한 객체를 동일한 방식으로 처리할 수 있다.
예를 들어 여러 종류의 동물을 처리하는 메서드를 작성할 때 각 동물 별로 별도의 메서드를 작성할 필요없이 Animal 타입의 매개변수를 받아서 처리할 수 있어 보다 유연하다.

또한 동일한 코드 블록이 여러 타입의 객체에 대해 동작할 수 있어 코드의 중복을 줄이고 유지보수를 용이하게 한다.

새로운 클래스가 추가되더라도 기존의 코드를 수정할 필요 없이, 새로운 클래스의 객체를 처리할 수 있다. (확장성)