추상 클래스는 객체 지향 프로그래밍(OOP)에서 일부 메서드가 구현되지 않은 클래스를 말합니다. 이 클래스는 다른 클래스가 상속받아 확장하도록 설계된 클래스로, 공통적인 속성과 메서드를 정의하지만, 일부 메서드는 하위 클래스에서 반드시 구현해야 합니다. 즉, 추상 클래스 자체로는 객체를 생성할 수 없으며,주로 공통적인 기능을 공유하는 여러 클래스들을 모듈화하기 위해 사용됩니다.
public abstract class Animal
public abstract class Animal {
// 공통 속성
protected String name;
// 생성자
public Animal(String name) {
this.name = name;
}
// 공통 메서드
public void sleep() {
System.out.println(name + " is sleeping.");
}
// 추상 메서드 (하위 클래스에서 구현 필요)
public abstract void sound();
}
위의 Animal 클래스는 공통적인 속성과 메서드를 가지고 있지만, sound()라는 메서드는 구현되지 않았습니다. 이는 Animal 클래스를 상속받은 하위 클래스들이 각각의 방식으로 sound() 메서드를 구현하도록 강제하는 역할을 합니다.
1.2 인터페이스(Interface)란?
인터페이스는 클래스가 구현해야 하는 메서드의 청사진을 제공하는 일종의 계약(Contract)입니다. 인터페이스는 메서드의 시그니처(이름, 매개변수, 반환 타입)만을 정의하며, 그 구현은 이를 구현하는 클래스에서 이루어집니다. 자바에서 인터페이스는 다중 상속을 지원하기 위한 대안으로 사용되며, 클래스는 여러 개의 인터페이스를 구현할 수 있습니다.
public interface Flyable
public interface Flyable {
void fly();
}
public interface Swimable {
void swim();
}
public class Duck implements Flyable, Swimable {
@Override
public void fly() {
System.out.println("Duck is flying.");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println("Duck is swimming.");
}
}
위의 예제에서 Flyable과 Swimable 인터페이스는 각각 fly()와 swim() 메서드를 정의하고 있습니다. Duck 클래스는 이 두 인터페이스를 구현하며, 각각의 메서드를 실제로 구현하고 있습니다.
2. 추상 클래스와 인터페이스의 주요 차이점
2.1 다중 상속 가능 여부
자바에서는 클래스의 다중 상속을 허용하지 않습니다. 즉, 한 클래스가 두 개 이상의 부모 클래스를 상속받을 수 없습니다. 그러나 인터페이스는 다중 구현이 가능하므로, 하나의 클래스가 여러 개의 인터페이스를 구현할 수 있습니다.
예시:
public class Animal {
// 기본 클래스
}
public interface Flyable {
void fly();
}
public interface Swimable {
void swim();
}
public class Duck extends Animal implements Flyable, Swimable {
@Override
public void fly() {
System.out.println("Duck is flying.");
}
@Override
public void swim() {
System.out.println("Duck is swimming.");
}
}
위 코드에서 Duck 클래스는 Animal 클래스를 상속받고, 동시에 Flyable과 Swimable 인터페이스를 구현합니다. 이처럼 인터페이스를 사용하면 다중 상속의 장점을 얻을 수 있습니다.
2.2 구현된 메서드의 존재 여부
추상 클래스는 구현된 메서드와 구현되지 않은 메서드를 모두 가질 수 있습니다. 이는 추상 클래스가 일부 공통 기능을 제공하면서, 하위 클래스에 특정 기능의 구현을 위임할 수 있다는 점에서 유리합니다. 반면, 자바 8 이전의 인터페이스는 모든 메서드가 구현되지 않은 상태로 존재해야 했습니다. 그러나 자바 8 이후부터는 디폴트 메서드(Default Method)라는 기능을 통해 인터페이스에서도 일부 메서드를 구현할 수 있게 되었습니다.
위 예제에서 takeOff() 메서드는 디폴트 메서드로, 인터페이스 내에서 구현되었습니다. 이를 통해 인터페이스를 구현하는 클래스들이 공통적으로 사용할 수 있는 기능을 제공할 수 있습니다.
2.3 목적과 사용 사례
추상 클래스는 계층 구조에서 공통 기능을 공유하면서, 하위 클래스에 특정 기능의 구현을 강제하고 싶을 때 유용합니다. 주로 공통 속성이나 메서드를 공유하는 클래스들이 있을 때 사용됩니다.
인터페이스는 서로 다른 클래스들이 공통의 행동을 할 수 있게끔 설계할 때 사용됩니다. 특히, 구현 클래스들이 전혀 다른 상속 계층에 속하더라도 동일한 인터페이스를 구현하여 공통된 행동을 정의할 수 있습니다.
3. 자바 스프링부트에서의 활용
자바 스프링부트에서는 추상 클래스와 인터페이스가 다양한 용도로 사용됩니다. 이들은 스프링의 핵심 기능인 의존성 주입(Dependency Injection)과 서비스 레이어 아키텍처에서 중요한 역할을 합니다.
3.1 서비스 레이어에서의 인터페이스 활용
스프링부트 애플리케이션에서 서비스 레이어는 비즈니스 로직을 담당하며, 인터페이스를 통해 구현됩니다. 이 방식은 구현체를 유연하게 교체할 수 있도록 도와줍니다.
public interface UserService
public interface UserService {
User findUserById(Long id);
void createUser(User user);
}
@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
private final UserRepository userRepository;
@Autowired
public UserServiceImpl(UserRepository userRepository) {
this.userRepository = userRepository;
}
@Override
public User findUserById(Long id) {
return userRepository.findById(id)
.orElseThrow(() -> new UserNotFoundException("User not found"));
}
@Override
public void createUser(User user) {
userRepository.save(user);
}
}
위 예제에서 UserService 인터페이스는 사용자 관련 비즈니스 로직을 정의하고 있으며, UserServiceImpl 클래스가 이를 구현합니다. 이 구조는 다른 구현체를 쉽게 교체하거나 추가할 수 있도록 해주며, 스프링의 의존성 주입을 통해 인터페이스를 사용하는 곳에 필요한 구현체를 자동으로 주입해줍니다.
3.2 추상 클래스의 활용
스프링부트에서는 추상 클래스가 공통 기능을 제공하고, 이를 상속받아 구체적인 기능을 구현하는 데 자주 사용됩니다. 예를 들어, 여러 엔터티에서 공통적으로 사용하는 기능을 추상 클래스에서 정의하고, 각 엔터티 클래스가 이를 상속받아 사용할 수 있습니다.
public abstract class BaseEntity
@MappedSuperclass
public abstract class BaseEntity {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private LocalDateTime createdAt;
private LocalDateTime updatedAt;
@PrePersist
protected void onCreate() {
this.createdAt = LocalDateTime.now();
}
@PreUpdate
protected void onUpdate() {
this.updatedAt = LocalDateTime.now();
}
// Getters and Setters...
}
@Entity
public class User extends BaseEntity {
private String name;
private String email;
// Getters and Setters...
}
위 코드에서 BaseEntity 추상 클래스는 모든 엔터티에서 공통적으로 사용될 id, createdAt, updatedAt 필드를 정의하고 있습니다. 또한, onCreate()와 onUpdate() 메서드는 각각 엔터티가 생성되거나 업데이트될 때 자동으로 호출됩니다. User 클래스는 BaseEntity를 상속받아 이 기능을 그대로 사용할 수 있습니다.
4. 인터페이스와 추상 클래스의 선택 기준
인터페이스를 선택할 때: 클래스들이 전혀 다른 계층 구조에 있을 수 있으며, 단순히 공통의 행동(메서드)을 정의하고 구현을 강제하고자 할 때. 예를 들어, Flyable, Swimable과 같이 특정 행동을 정의하는 경우 인터페이스가 적합합니다.
추상 클래스를 선택할 때: 공통적인 상태(필드)를 공유해야 하거나, 일부 구현을 제공하면서 나머지는 하위 클래스에 구현을 위임하고자 할 때. 예를 들어, 공통 속성이나 기본 동작을 포함하는 경우 추상 클래스가 적합합니다.
5. 결론
인터페이스와 추상 클래스는 모두 객체 지향 프로그래밍에서 다형성과 캡슐화를 실현하는 중요한 도구입니다. 각자의 특성과 장단점이 있으며, 상황에 맞게 적절히 선택하여 사용해야 합니다. 자바 스프링부트와 같은 프레임워크에서는 이 둘을 적절히 활용하여 유연하고 확장 가능한 구조를 만들 수 있습니다. 인터페이스는 주로 계약을 정의하는 데 사용되고, 추상 클래스는 공통 기능을 제공하면서 확장을 가능하게 합니다.