[JAVA] 다형성과 타입 변환
타입 변환이란 타입을 다른 타입으로 변환하는 것으로 JAVA에서는 두가지가 존재한다.
- 자료형 변환
- 클래스의 객체 타입 변환
클래스의 형 변환에도 자료형 변환과 똑같이 자동 형 변환과 강제 형 변환이 있다. 하지만 자료형에 비해 타입 변환 범위가 좁다. 클래스 타입의 변환은 서로 상속 관계에 있는 클래스 사이에서만 변환할 수 있다.
클래스의 자동 형 변환
클래스 자동 형 변환은 상속 관계에 있는 자식 클래스의 객체를 부모 타입의 객체로 변환하는 것을 말한다.
부모 클래스 객체 변수 = new 자식 클래스(); // 1번
부모 클래스 객체 변수 = 자식 객체 // 2번
자동 형 변환 예시
class Parent { }
class Child extends Parent { }
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
Parent p1 = new Parent();
Child c1 = new Child();
Parent p2 = new Parent();
Parent p3 = new Parent();
if(p3 == c1) { // 모든 자식은 부모 타입이므로 True
System.out.println("p3와 c1은 같은 객체를 참조하고 있다.");
}
}
}
// [출력결과]
// p3와 c1은 같은 객체를 참조하고 있다.
강제 형 변환
자식 타입에서는 부모 타입으로 형 변환을 시킬 수 없는데 강제로 자식 타입에서 부모 클래스로 타입 변경을 시키는 것을 '강제 형 변환'이라고 한다. 강제 형 변환의 경우 개발할 때 직접 명시해야만 하는 타입 변환이다.
강제 형 변환 선언 방법
((자식 타입) 부모 타입).메소드(); // 일회성 타입 변환
자식 타입 변수 = (자식 타입) 부모 타입; // 객체 타입 변환
강제 형 변환 예시
public class Bike {
String riderName;
int wheel = 2;
Bike(String riderName) {
this.riderName = riderName;
}
void info() {
System.out.println(riderName + "의 자전거는 " + wheel + "발 자전거입니다.");
}
void ride() {
System.out.println("~~");
}
}
public class FourWheelBike extends Bike {
FourWheelBike(String riderName) {
super(riderName);
}
@Override
void info() {
super.info();
}
void addWheel() {
if(wheel == 2) {
}
}
}
equals 오버라이딩(강제 형변환)
@Override
public boolean equals(Object obj) { // equals 오버라이딩
Point point=(Point)obj;
if(this.x==point.x) {
if(this.y==point.y) {
return true;
}
}
return false;
}최상위 클래스인 Object와 Point 클래스를 비교하기 위해 Object 클래스를 다운캐스팅하여 값을 비교한다. Object 클래스는 모든 클래스의 부모 클래스이기 때문에 가능한 방법이다.
캐스팅(Casting)
- 업 캐스팅(up casting)
- 자식 값을 부모 타입으로 형 변환시킨 값
- 다운 캐스팅(down casting)
- up casting된 객체를 자식 타입으로 형변환시킨 값
다형성
다형성이란 ?
하나의 타입으로 다양한 객체를 사용할 수 있는 것을 뜻한다. 부모 클래스의 타입 하나로 여러 가지 자식 객체들을 참조하여 사용함으로써 다형성을 구현할 수 있다. 따라서 클래스 타입 변환이 존재하는 이유는 다형성을 구현하기 위함이라고 할 수 있다. 하지만 다형성을 구현하는 방법의 하나일 뿐, 혼자 다형성을 완전히 구해내는 것이 아니라 [ 상속, 메소드 오버라이딩, 클래스 타입 변환] 이 세가지 특징이 힘을 합쳐야 합니다.
다형성의 장점
객체가 특정 클래스의 필드가 되면서, 하나의 부품처럼 사용될 수도 있다. 이때, 부품을 교체할 일이 생긴다면 우리는 다형성을 구현함으로써 코드 수정을 최소화 할 수 있다.
다형성 구현 방법
public class Computer { // 부모 클래스
void powerOn() {
System.out.println("컴퓨터가 켜졌습니다.");
}
void powerOff() {
System.out.println("컴퓨터가 종료됩니다.");
}
}
public class Samsong extends Computer {
@Override
void powerOn() {
System.out.println("삼송");
}
}
public class ComputerRoom {
Samsong computer1;
Samsong computer2;
void allPowerOn() {
computer1.powerOn();
computer2.powerOn();
}
void allPowerOff() {
computer1.powerOff();
computer2.powerOff();
}
}
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
ComputerRoom cr = new ComputerRoom();
cr.computer1 = new Samsong();
cr.computer2 = new Samsong();
cr.allPowerOn();
cr.allPowerOff();
}
}
// [출력 결과]
// 컴퓨터가 켜졌습니다.
// 삼송
// 컴퓨터가 켜졌습니다.
// 삼송
// 컴퓨터가 종료됩니다.
// 컴퓨터가 종료됩니다.위와 같이 cr.allPowerOn(); 을 실행해도 알아서 자식이 구현한 메소드가 실행되는 현상을 '동적 바인딩'이라고 한다. 이것을 '다형성이 실현 되었다' 라고한다.
또한, 자식 클래스는 모두 부모 타입이기에 자식 값을 부모 타입으로 생성할 수 있지만, 반대로는 불가능하다. (컴파일 오류 발생)
class Parent { }
class Child extends Parent { }
Parent pa = new Parent(); // O
Child ch = new Child(); // O
Parent pa = new Child(); // O
Child ch = new Parent(); // X 오류 발생
instanceof 연산자
- instanceof 기준으로 왼쪽 객체가 생성될 때 오른쪽 타입으로 생성되었는지 확인하는 연산자이다.
- 맞으면 True, 아니면 False를 반환하며 만약 null을 가리키고 있으면 false를 반환한다.
- Ex) a instanceof A ==> a가 A 타입이면 True, 아니면 False 반환
instanceof 예제
class Parent {}
class Child extends Parent {}
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
Parent parent = new Parent();
Child child = new Child();
System.out.println(parent instanceof Parent); // 부모가 본인집을 찾았으니 true
System.out.println(child instanceof Parent); // 자식이 상속받은 집을 찾았으니 true
System.out.println(parent instanceof Child); // 자식 집은 자식 집이지 부모 집이 아니므로 false
System.out.println(child instanceof Child); // 자식이 본인 집을 찾았으니 true
}
}instanceof 연산자와 '==' 연산자의 차이
- A instanceof B : 객체 변수 A가 객체의 타입 B로 생성된 것인지 확인한다.
- C == D : 객체 변수 C와 객체 변수 D가 같은 객체를 참조하고 있는지를 확인한다.