Java기초[10] 인터페이스 기본개념으로 알아보는 다형성

목차

 

개요

카카오테크캠퍼스 백엔드 과정 주차 관련 공부내용

 

 

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개념 및 정의

어떤 메서드를 선언해야하는지 알려주는 일종의 명세서다.

구현할 기능의 속성에 맞게 코드재사용성을 고려하여

• 인터페이스를 구현하는 추상 클래스에 모든 메서드를 구현하지 않고 대신에
• 일부 메서드만 구현한 후에 나머지 메서드는 하위 클래스에 구현을 위임하여 다형성을 추구할 수 있다.

 

교재 활용 예시

Calc.java

public interface Calc {

	double PI = 3.14;
	int ERROR = -99999999;
	
	int add(int num1, int num2);
	int substract(int num1, int num2);
	int times(int num1, int num2);
	int divide(int num1, int num2);
	
}


Calculator.java

public abstract class Calculator implements Calc{

	@Override
	public int add(int num1, int num2) {
		return num1 + num2;
	}

	@Override
	public int substract(int num1, int num2) {
		return num1 - num2;
	}
}


CompleteCalc.java

public class CompleteCalc extends Calculator{
	
	@Override
	public int times(int num1, int num2) {
		return num1 * num2;
	}

	@Override
	public int divide(int num1, int num2) {
		if( num2 == 0 )
			return ERROR;
		else 
			return num1 / num2;
	}
	
	public void showInfo() {
		System.out.println("모두 구현하였습니다.");
	}
}


CalculatorTest.java

public class CalculatorTest {

	public static void main(String[] args) {
		Calc calc = new CompleteCalc();
		int num1 = 10;
		int num2 = 2;
		
		System.out.println(num1 + "+" + num2 + "=" + calc.add(num1, num2));
		System.out.println(num1 + "-" + num2 + "=" +calc.substract(num1, num2));
		System.out.println(num1 + "*" + num2 + "=" +calc.times(num1, num2));
		System.out.println(num1 + "/" + num2 + "=" +calc.divide(num1, num2));
	}
}

• Calc 인터페이스의 모든 메서드를 구현하지 않은 Calculator 클래스는 추상 클래스로 선언했다.
• 추상 클래스는 일부 메서드의 구현을 포함하며, 나머지 메서드는 하위 클래스에서 구현한다. (인터페이스는 명세서 이기에 전부 구현을 해야만 하는게 아니라 애초에 구현할 메서드만 적어놓는다.)
• 이 예제에서 CompleteCalc 클래스는 Calculator 클래스를 상속받고, 나머지 **times**와 divide 메서드를 구현한다.
• CalculatorTest 클래스에서는 CompleteCalc 객체를 생성하고, Calc 인터페이스로 참조하여 사칙연산을 수행한다.

이렇게 인터페이스를 사용하면 프로그램의 유연성이 향상되며, 다양한 구현 클래스를 쉽게 교체할 수 있다.

 

 

그럼 왜 위에 코드에서는 두 연산자를 따로 선언한거지??

• 추상 클래스를 사용하여 인터페이스의 일부 메서드를 구현하는 방법을 설명하기 위해서다!
• 설명을 위한 예제로 **add**와 substract 메서드를 Calculator 추상 클래스에서 구현하고, **times**와 divide 메서드는 CompleteCalc 클래스에서 구현하는 스킬을 보여준것이다.

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인터페이스의 기능은 항상 모두 사용해야하나?

 

자바 프로젝트 진행시에 인터페이스를 사용할때 주의깊게 생각해본 유저라면 쉽게 알 수 있다.

 

인터페이스를 구현하는 클래스는 인터페이스에 선언된 모든 메서드를 구현해야 하지만 이것은 인터페이스를 구현하는 클래스가 인터페이스에 있는 모든 기능을 실제로 사용한다는 의미는 아니다.

 

이용 측면에서는 필요한 기능들만 가져다가 이용을 하기만 하면 된다.

 

 

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다형성 측면에서의 인터페이스

 

이러한 인터페이스의 사용은 다형성의 원칙에 따라 프로그램의 유연성과 확장성을 향상시키는데 도움이 된다. 사용자는 실제로 모든 메서드를 사용하지 않더라도, 필요한 경우 다른 메서드를 사용할 수 있다는 것을 보장해준다.

 

 

활용 예시

Shape.java

• Shape 인터페이스는 하나의 메서드인 **area()**를 선언

public interface Shape {
    double area();
}

Circle.java

• 원의 면적 구하는 인터페이스를 구현한 클래스

public class Circle implements Shape {
    private double radius;

    public Circle(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    @Override
    public double area() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

Rectangle.java

• 직사각형의 면적 구하는 인터페이스를 구현한 클래스

public class Rectangle implements Shape {
    private double width;
    private double height;

    public Rectangle(double width, double height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
    }

    @Override
    public double area() {
        return width * height;
    }
}

Main.java

Shape 인터페이스의 구현 클래스인 **Circle**과 **Rectangle**의 인스턴스를 동일한 Shape 타입의 리스트에 저장한다.

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Shape> shapes = new ArrayList<>();
        shapes.add(new Circle(5));
        shapes.add(new Rectangle(10, 5));

        for (Shape shape : shapes) {
            System.out.println("Area: " + shape.area());
        }
    }
}

인터페이스를 구현한 여러 클래스를 동일한 방식으로 사용할 수 있는 다형성의 이점을 확인 할 수있다!