07-1 상속

상속(inheritance)은 부모 클래스의 멤버를 자식 클래스에게 물려주는 것을 말한다.

프로그램에서는 부모 클래스를 상위 클래스라고 부르고, 자식 클래스를 하위 클래스 또는 파생 클래스라고 한다.

 

상속은 이미 잘 개발된 클래스를 재사용해서 새로운 클래스를 만들기 때문에 중복되는 코드를 줄여준다.

 

<클래스 상속>

현실에서 상속은 부모가 자식을 선택해서 물려주지만, 프로그램에서는 자식이 부모를 선택한다.

자식 클래스를 선언할 때 어떤 부모 클래스를 상속받을 것인지 결정하고, 선택된 부모 클래스는 extends뒤에  기술한다.

class 자식클래스 extends 부모클래스 {
  //필드
  //생성자
  //메소드
}

예를 들어, Car클래스를 상속해서 SportsCar클래스를 설계하려면 다음과 같이 작성한다.

class SportsCar extends Car{

}

자바에서 상속의 특징은 다음과 같다.

1. 여러 개의 부모 클래스를 상속할 수 없다. (extends 뒤에는 단 하나의 부모 클래스만 와야 한다.)
2. 부모 클래스에서 private 접근 제한을 갖는 필드와 메소드는 상속 대상에서 제외된다.
   또한 다른 패키지에 존재한다면 default 접근 제한을 갖는 필드와 메소드도 상속 대상에서 제외된다.

*핸드폰(부모클래스)를 통해 dmb폰(자식클래스) 작성 예제

//핸드폰클래스(부모클래스)
public class CellPhone {
	//필드
	String model;
	String color;
	
	//생성자
	
	//메소드
	void powerOn() { System.out.println("전원을 켭니다."); }	
	void powerOff() { System.out.println("전원을 끕니다."); }
	void bell() { System.out.println("벨이 울립니다."); }	
	void sendVoice(String message) { System.out.println("자기: " + message); }	
	void receiveVoice(String message) { System.out.println("상대방: " + message); }	
	void hangUp() { System.out.println("전화를 끊습니다."); }
}

//dmb폰클래스(자식클래스)
public class DmbCellPhone extends CellPhone {
	//필드
	int channel;
	
	//생성자
	DmbCellPhone(String model, String color, int channel) {
		this.model = model;
		this.color = color;
		this.channel = channel;
	}

	//메소드
	void turnOnDmb() {
		System.out.println("채널 " + channel + "번 DMB 방송 수신을 시작합니다.");
	}	
	void changeChannelDmb(int channel) {
		this.channel = channel;
		System.out.println("채널 " + channel + "번으로 바꿉니다.");
	}
	void turnOffDmb() {
		System.out.println("DMB 방송 수신을 멈춥니다.");
	}	
}

public class DmbCellPhoneExample {
	public static void main(String[] args) {
		//DmbCellPhone 객체 생성
		DmbCellPhone dmbCellPhone = new DmbCellPhone("자바폰", "검정", 10);
		
		//CellPhone으로부터 상속 받은 필드
		System.out.println("모델: " + dmbCellPhone.model);
		System.out.println("색상: " + dmbCellPhone.color);
		
		//DmbCellPhone의 필드
		System.out.println("채널: " + dmbCellPhone.channel);
		
		//CellPhone으로부터 상속 받은 메소드 호출
		dmbCellPhone.powerOn();
		dmbCellPhone.bell();
		dmbCellPhone.sendVoice("여보세요");
		dmbCellPhone.receiveVoice("안녕하세요! 저는 홍길동인데요");
		dmbCellPhone.sendVoice("아~ 예 반갑습니다.");
		dmbCellPhone.hangUp();

		//DmbCellPhone의 메소드 호출
		dmbCellPhone.turnOnDmb();
		dmbCellPhone.changeChannelDmb(12);
		dmbCellPhone.turnOffDmb();
	}
}

결과 :

 

<부모 생성자 호출>

자식 객체를 생성하면, 부모 객ㅌ체가 먼저 생성되고 그 다음에 자식 객체가 생성된다.

DmbCellPhone dmbCellPhone = new DmbCellPhone();

이 코드는 DmbCellPhone 객체만 생성하는 것처럼 보이지만, 사실은 내부적으로 부모인 CellPhone 객체가 먼저 생성되고 자식 객체가 생성된 것이다.

 

이 과정을 메모리로 표현하면 다음과 같다.

모든 객체는 클래스의 생성자를 호출해야만 생성되며, 부모 생성자는 자식 생성자의 맨 첫 줄에서 호출된다.

직접 자식 생성자를 선언하고 명시적으로 부모 생성자를 호출하고 싶으면 다음과 같이 작성하면 된다.

자식클래스(매개변수선언, ...){
  super(매개값,...);
  ...
}

여기서 super()는 부모의 기본 생성자를 호출하며, super(매개값, ...)는 매개값의 타입과 일치하는 부모 생성자를 호출한다. 만약 매개값의 타입과 일치하는 부모 생성자가 없을 경우 컴파일 에러가 발생한다.

 

<메소드 재정의>

부모 클래스의 모든 메소드가 자식 클래스에 맞게 설계되어 있다면 가장 이상적인 상속이지만, 어떤 메소드는 자식 클래스가 사용하기에 적합하지 않을 수도 있다. 이런 경우에 메소드를 다시 수정해서 사용하며, 메소드 재정의(오버라이딩:Overriding)이라고 한다.

 

▶ 메소드 재정의 방법

1. 부모의 메소드와 동일한 시그니처(리턴 타입, 메소드 이름, 매개 변수 목록)를 가져야 한다.
2. 접근 제한을 더 강하게 재정의할 수 없다.
3. 새로운 예외(Exception)를 throws할 수 없다.(예외는 다음에 학습 예정!)

메소드가 재정의되었다면 부모 객체의 메소드는 숨겨지기 때문에, 자식 객체에서 메소드를 호출하면 재정의된 자식 메소드가 호출된다.

 

▶ 부모 메소드 호출

자식 클래스 내부에서 재정의된 부모 클래스의 메소드를 호출해야 하는 상황이 발생한다면 명시적으로 super 키워드를 붙여서 부모 메소드를 호출할 수 있다.

super.부모메소드();

 

<final 클래스와 final 메소드>

final 키워드는 클래스, 필드, 메소드를 선언할 대 사용할 수 있는데, 해당 선언이 최종 상태이고 결코 수정될 수 없음을 뜻한다.

 

▶ 상속할 수 없는 final 클래스

클래스를 선언할 때 final 키워드를 class 앞에 붙이면 이 클래스는 최종적인 클래스이므로 상속할 수 없는 클래스가 된다. 즉, final 클래스는 자식 클래스를 만들 수 없다.

 

final클래스 선언 방법은 다음과 같다.

public final class 클래스 { ... }

final 클래스의 대표적인 예는 자바 표준 API에서 제공하는 String 클래스이다. String클래스는 final클래스이기 때문에 자식 클래스를 만들 수 없다.

 

▶ 재정의할 수 없는 final 메소드

메소드를 선언할 때 final 키워드를 붙이면 최종적인 메소드이므로 재정의할 수 없는 메소드가 된다. 즉, 부모 클래스를 상속해서 자식 클래스를 선언할 때 부모 클래스에 선언된 final 메소드는 자식 클래스에서 재정의할 수 없다.

 

final 메소드 선언 방법은 다음과 같다.

public final 리턴타입 메소드( [매개변수, ...]){...}