Week 1(2/2) - OOP
자바 객체 지향
오버로딩과 오버라이딩의 차이는 뭔가요?
오버로딩은 같은 이름의 메서드를 여러 개 정의하는 것이며, 주로 메서드의 매개변수 목록(파라미터 리스트)을 다르게 설정하여 구현됩니다.
오버라이딩은 상속 관계에 있는 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 재정의하는 것을 의미합니다.
다형성이 무엇이고, 왜 필요할까요?
같은 메서드나 연산자가 서로 다른 클래스에서 다양한 방식으로 동작할 수 있게 하는 능력을 의미합니다. 쉽게 말해, "하나의 인터페이스에 대해 여러 가지 형태의 구현이 가능하다"는 것을 뜻합니다.
컴파일타임 다형성 (Compile-time Polymorphism) / 정적 다형성 (Static Polymorphism). 주로 메서드 오버로딩을 통해 구현됩니다.
런타임 다형성 (Runtime Polymorphism) / 동적 다형성 (Dynamic Polymorphism). 주로 메서드 오버라이딩과 인터페이스를 통해 구현됩니다.
유연성과 확장성 다형성은 코드의 유연성을 크게 높여줍니다. 예를 들어, 여러 종류의 객체가 동일한 인터페이스를 구현하거나 같은 부모 클래스를 상속받아 메서드를 오버라이딩하면, 특정 객체의 타입에 의존하지 않고 동일한 방식으로 메서드를 호출할 수 있습니다. 이를 통해 새로운 클래스나 기능을 추가할 때 기존 코드를 수정하지 않고도 확장할 수 있습니다.
코드 재사용성: 다형성을 활용하면 공통된 인터페이스나 부모 클래스를 통해 코드의 재사용성을 높일 수 있습니다. 여러 클래스에서 동일한 메서드 시그니처를 사용하여, 다양한 객체가 동일한 방식으로 처리되도록 코드를 작성할 수 있습니다.
유지보수의 용이성 다형성은 유지보수를 쉽게 해줍니다. 예를 들어, 새로운 타입이 추가되거나 기존 타입이 변경될 때, 공통 인터페이스나 부모 클래스의 메서드만 수정하면 됩니다. 이를 통해 코드의 수정 범위를 최소화할 수 있습니다.
상속은 무엇인가요?
기존의 클래스를 재사용하여 새로운 클래스를 만드는 방법입니다. 상속을 통해 새로운 클래스(자식 클래스 또는 서브클래스)는 기존 클래스(부모 클래스 또는 슈퍼클래스)의 필드(멤버 변수)와 메서드(멤버 함수)를 물려받을 수 있습니다. 상속을 통해 코드의 재사용성과 확장성을 높일 수 있으며, 상위 클래스에서 정의한 기능을 하위 클래스에서 재사용하거나 확장할 수 있습니다.
상속과 조합의 차이에 대해 설명해 주세요.
상속은 부모 클래스(슈퍼클래스)의 속성과 동작(메서드)을 자식 클래스(서브클래스)에 물려주는 메커니즘입니다. 상속을 통해 자식 클래스는 부모 클래스의 모든 멤버(필드와 메서드)를 상속받아 사용할 수 있으며, 필요에 따라 부모 클래스의 메서드를 오버라이딩(Overriding)하여 새로운 동작을 정의할 수도 있습니다.
조합은 객체가 다른 객체를 자신의 멤버 변수로 포함하여 기능을 재사용하는 방식입니다. 조합을 사용하면 객체는 포함된 다른 객체의 기능을 사용하면서도 각 객체가 독립적으로 존재할 수 있습니다. 조합은 일반적으로 "has-a" 관계를 나타냅니다.
상속과 조합의 차이점
관계:
상속: "is-a" 관계를 나타냅니다. 자식 클래스는 부모 클래스의 일종이며, 부모 클래스의 특성을 상속받아 재사용합니다.
조합: "has-a" 관계를 나타냅니다. 객체는 다른 객체를 포함하고 있으며, 이 포함된 객체의 기능을 사용합니다.
재사용성:
상속: 부모 클래스의 모든 멤버(필드와 메서드)를 자식 클래스가 상속받습니다. 이는 코드 재사용에 유리하지만, 부모 클래스에 의존적입니다.
조합: 다른 객체를 포함하여 그 객체의 기능을 사용할 수 있습니다. 각 객체는 독립적으로 존재하며, 유연성이 높습니다.
결합도:
상속: 부모 클래스와 자식 클래스 간의 강한 결합(의존성)이 존재합니다. 부모 클래스의 변경이 자식 클래스에 영향을 미칠 수 있습니다.
조합: 결합도가 낮고, 포함된 객체는 독립적으로 변경될 수 있습니다. 이는 유지보수와 확장성 측면에서 유리합니다.
확장성:
상속: 계층 구조가 깊어지면 클래스 간의 관계가 복잡해지고, 유지보수가 어려워질 수 있습니다.
조합: 필요에 따라 객체 간의 관계를 쉽게 변경하거나 확장할 수 있습니다. 새로운 기능을 추가하기 위해 상속보다는 조합이 더 유연한 방법이 될 수 있습니다.
instanceof 키워드란 무엇인가요?
instanceof는 Java에서 사용되는 키워드로, 객체가 특정 클래스나 인터페이스의 인스턴스인지 여부를 검사하는 데 사용됩니다. 이 키워드는 주로 객체의 타입을 확인하거나, 안전하게 타입 캐스팅을 하기 전에 타입을 검증할 때 사용됩니다.
interface란 무엇일까요?
Java에서 클래스나 객체가 특정 기능을 수행하기 위해 반드시 구현해야 하는 메서드들의 집합을 정의한 것입니다. 인터페이스는 객체 지향 프로그래밍에서 다형성을 구현하는 중요한 도구로, 클래스가 어떤 동작을 수행할 수 있는지를 명시하지만, 그 동작의 구체적인 구현은 클래스에 맡깁니다.
interface와 abstract class는 어떤 차이가 있나요?
다중 상속 지원 여부
인터페이스: Java에서는 클래스가 여러 인터페이스를 **구현(implements)**할 수 있습니다. 이를 통해 다중 상속을 우회적으로 지원하며, 다양한 기능을 한 클래스에 포함시킬 수 있습니다.
추상 클래스: 클래스는 하나의 추상 클래스만 **상속(extends)**할 수 있습니다. 다중 상속은 허용되지 않으며, 이는 클래스 간의 관계를 단순화하고, 다중 상속으로 인한 모호성을 방지하기 위함입니다.
2. 메서드 구현 여부
인터페이스: Java 8 이전의 인터페이스는 메서드의 시그니처만 선언할 수 있고, 메서드의 구현을 포함할 수 없었습니다. Java 8 이후로는 디폴트 메서드(default methods)와 정적 메서드(static methods)를 인터페이스에 포함할 수 있으며, 이들은 기본적인 구현을 가질 수 있습니다. 그러나 인터페이스의 메서드 구현은 제한적이며, 주요 목적은 구현을 강제하는 것입니다.
추상 클래스: 추상 클래스는 추상 메서드뿐만 아니라, 일반 메서드(구현된 메서드)도 가질 수 있습니다. 이는 공통된 기능을 여러 서브클래스에서 공유하면서도, 특정 기능은 서브클래스에서 구현하도록 강제할 수 있습니다.
3. 필드(변수) 사용
인터페이스: 인터페이스 내에서는 상수(public static final)만 선언할 수 있으며, 인스턴스 변수를 가질 수 없습니다. 모든 필드는 자동으로
public static final로 간주됩니다.추상 클래스: 추상 클래스는 인스턴스 변수(필드)를 가질 수 있습니다. 이를 통해 상태를 유지하거나 서브클래스에서 공유할 공통된 데이터를 정의할 수 있습니다.
4. 생성자
인터페이스: 인터페이스에는 생성자가 없습니다. 인터페이스는 인스턴스화할 수 없으며, 인터페이스 자체로 객체를 만들 수 없습니다.
추상 클래스: 추상 클래스는 생성자를 가질 수 있으며, 서브클래스에서 추상 클래스를 상속받을 때 해당 생성자를 호출할 수 있습니다. 추상 클래스는 인스턴스를 만들 수 없지만, 생성자는 서브클래스 초기화 시 사용할 수 있습니다.
5. 사용 목적
인터페이스: 인터페이스는 주로 기능을 정의하는 데 사용됩니다. 클래스가 어떤 동작을 수행해야 하는지 명시하는 역할을 하며, 다양한 클래스에서 동일한 동작을 구현하도록 강제합니다. 인터페이스를 구현한 클래스들은 각기 다른 상속 계층에 속할 수 있으며, 특정 기능을 공통적으로 구현하게 됩니다.
추상 클래스: 추상 클래스는 상속받는 클래스들 간의 공통된 특성을 정의하는 데 사용됩니다. 서브클래스 간의 공통된 속성이나 동작을 공유하고, 일부 동작만을 서브클래스에서 정의하도록 강제합니다.
6. 추상화 수준
인터페이스: 인터페이스는 100% 추상화를 제공합니다. 모든 메서드는 기본적으로 추상적이며, 객체가 수행해야 하는 동작을 정의합니다.
추상 클래스: 추상 클래스는 부분적인 추상화를 제공합니다. 일부 메서드는 구현이 되어 있을 수 있고, 일부 메서드는 서브클래스에서 구현하도록 강제할 수 있습니다.
언제 interface 사용하고, 언제 abstract class 사용 하나요?
인터페이스(interface)를 사용할 때
다중 상속이 필요할 때:
Java에서는 클래스가 하나의 클래스만 상속받을 수 있지만, 여러 개의 인터페이스를 구현할 수 있습니다. 따라서 클래스가 여러 개의 기능을 가져야 하며, 이러한 기능들이 서로 관련이 없을 때 인터페이스를 사용합니다.
행동을 명시할 때: 인터페이스는 특정 클래스가 어떤 행동을 수행할 수 있는지를 정의합니다. 예를 들어, 여러 클래스가 공통적으로 수행해야 하는 행동이 있지만, 이 행동이 클래스의 계층 구조와 관련이 없을 때 인터페이스를 사용합니다.
클래스 간의 관련성이 없을 때 서로 관련이 없는 여러 클래스에 공통적인 행동을 정의하고 싶을 때 인터페이스를 사용합니다.
상수 필드가 아닌 필드를 포함하지 않을 때
추상 클래스(abstract class)를 사용할 때
클래스 간에 공통된 코드가 있을 때
기본 구현을 제공할 때 추상 클래스는 일부 메서드에 대해 기본 구현을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 자식 클래스는 필요한 메서드만 오버라이딩하고, 나머지는 기본 구현을 사용할 수 있습니다.
상태(필드)를 가지는 공통 클래스를 만들고자 할 때 추상 클래스는 필드를 가질 수 있으므로, 자식 클래스 간에 공유될 공통 상태를 유지할 수 있습니다. 인터페이스는 상태를 가질 수 없으므로, 상태를 유지해야 한다면 추상 클래스를 사용해야 합니다.
상속 계층 구조에 속한 클래스를 만들고자 할 때 추상 클래스는 계층 구조를 통해 클래스 간의 상속 관계를 명확히 할 수 있습니다. 만약 클래스들이 서로 밀접하게 관련되어 있고, 공통된 특성을 물려받아야 한다면 추상 클래스를 사용합니다.
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