[Java] 객체 간의 상속 의미

클래스 상속 (inheritance)

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- 새로운 클래스를 정의할 때 이미 구현된 클래스를 상속(inheritance) 받아서

  속성이나 기능을 확장하여 클래스를 구현한다.

- 이미 구현된 클래스보다 더 구체적인 기능을 가진 클래스를 구현해야 할 때 기존 클래스를 상속한다.

 

상속하는 클래스: 상위 클래스, parent class, base class, super class

상속받는 클래스: 하위 클래스, child class, derived class, sub class

 

- 상속의 문법 class B extends A {}

- extends 키워드 뒤에는 단 하나의 클래스만 올 수 있다.

- 자바는 단일 상속(single inheritance)만을 지원한다.

 

상속을 구현하는 경우

- 상위 클래스는 하위 클래스보다 더 일반적인 개념과 기능을 가진다.

- 하위 클래스는 상위 클래스보다 더 구체적인 개념과 기능을 가진다.

- 하위 클래스가 상위 클래스의 속성과 기능을 확장(extends)한다는 의미다.

 

 

상속을 활용한 멤버십 클래스 구현

회사에서 고객 정보를 활용한 맞춤 서비스를 하기 위해 일반 고객(Customer)과  
이보다 충성도가 높은 우수고객(VIPCustomer)에 따른 서비스를 제공하고자 함

물품을 구매할 때 적용되는 할인율과 적립되는 보너스 포인트의 비율이 다름  
여러 멤버십에 대한 각각 다양한 서비스를 제공할 수 있음  
멤버십에 대한 구현을 클래스 상속을 활용하여 구현해보자!

 

 

protected 접근 제어자

- 상위 클래스에 선언된 private 멤버 변수는 하위 클래스에서 접근할 수 없음

- 외부 클래스는 접근할 수 없지만, 하위 클래스는 접근할 수 있도록 protected 접근 제어자를 사용한다.

 

일반 고객(Customer) 클래스 구현

- 고객의 속성 : 고객 아이디, 고객 이름, 고객 등급, 보너스 포인트, 보너스 포인트 적립비율
- 일반 고객의 경우 물품 구매 시 1%의 보너스 포인트 적립

 

public class Customer {
	protected int customerID;
	protected String customerName;
	protected String customerGrade;
	int bonusPoint;
	double bonusRatio;

	public int getCustomerID() {
		return customerID;
	}
	public void setCustomerID(int customerID) {
		this.customerID = customerID;
	}
	public String getCustomerName() {
		return customerName;
	}
	public void setCustomerName(String customerName) {
		this.customerName = customerName;
	}
	public String getCustomerGrade() {
		return customerGrade;
	}
	public void setCustomerGrade(String customerGrade) {
		this.customerGrade = customerGrade;
	}

	public Customer() {
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
	}

	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price;
	}

	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + "이며, 보너스 포인트는 " + bonusPoint + "입니다.";
	}
}

 

우수 고객(VIPCustomer) 구현

매출에 더 많은 기여를 하는 단골 고객
제품을 살 때 10%를 할인해 줌
보너스 포인트는 제품 가격의 5%를 적립해 줌
담당 전문 상담원이 배정됨

 

- Customer 클래스에 추가해서 구현하는 것은 좋지 않다.

- VIPCustomer 클래스를 따로 구현해야 한다.

- 이미 Customer에 구현된 내용이 중복되므로 Customer를 확장하여 구현한다(상속)

 

public class VIPCustomer extends Customer {
	private int agentID;
	double salesRatio;

	public VIPCustomer() {
		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
	}

	public int getAgentID() {
		return agentID;
	}
}

 

Customer와 VIPCustomer 테스트

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		Customer customerLee = new Customer();
		customerLee.setCustomerName("이순신");
		customerLee.setCustomerID(10010);
		customerLee.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerLee.showCustomerInfo());


		VIPCustomer customerKim = new VIPCustomer();
		customerKim.setCustomerName("김유신");
		customerKim.setCustomerID(10020);
		customerKim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerKim.showCustomerInfo());
	}
}

 

상속에서 클래스 생성 과정과 형 변환

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하위 클래스가 생성되는 과정

- 하위 클래스를 생성하면 상위 클래스가 먼저 생성된다.

- new VIPCustomer()를 호출하면 Customer()가 먼저 호출된다.

- 클래스가 상속받은 경우 하위 클래스의 생성자에서는 반드시 상위 클래스의 생성자를 호출한다.

 

super 키워드

하위 클래스에서 가지는 상위 클래스에 대한 참조 값

- super()는 상위 클래스의 기본 생성자를 호출한다.

- 하위 클래스에서 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출하지 않으면 super()가 호출된다.

  (이때 반드시 상위 클래스의 기본 생성자가 존재해야 한다)

- 상위 클래스의 기본 생성자가 없는 경우 (다른 생성자가 있는 경우) 하위 클래스 생성자에서는 super을 이용하여 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출한다.

- supwer는 생성된 상위 클래스 인스턴스의 참조 값을 가지므로 super을 이용하여 상위 클래스의 메서드나 멤버 변수에 접근할 수 있다.

 

Customer.java

// 디폴트 생성자 없애고 매개 변수가 있는 생성자 추가
public Customer(int customerID, String customerName) {
		this.customerID = customerID;
		this.customerName = customerName;

		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
		System.out.println("Customer(int, String) 생성자 호출");
}

 

VIPCustomer.java

// super를 이용하여 상위 클래스의 생성자 명시적으로 호출
public VIPCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);

		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;

		System.out.println("VIPCustomer(int, String) 생성자 호출");
}

 

CustomerTest.java

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {

		Customer customerLee = new Customer(10010, "이순신");
		customerLee.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerLee.showCustomerInfo());

		VIPCustomer customerKim = new VIPCustomer(10020, "김유신");
		customerKim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerKim.showCustomerInfo());
	}
}

 

상속에서 인스턴스 메모리 상태

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항상 상위 클래스의 인스턴스가 먼저 생성되고, 하위 클래스의 인스턴스가 생성된다.

 

형 변환 (업 캐스팅)

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- 상위 클래스로 변수를 선언하고 하위 클래스의 생성자로 인스턴스를 생성

  Customer customerLee = new VIPCustomer();

- 상위 클래스 타입의 변수에 하위 클래스 변수가 대입

  VIPCustomer vCustomer = new VIPCustomer();

  addCustomer(vCustomer);

  int addCustomer(Customer customer){}

- 하위 클래스는 상위 클래스의 타입을 내포하고 있으므로 상위 클래스로의 묵시적 형 변환이 가능하다.

- 상속 관계에서 모든 하위 클래스는 상위 클래스로 형 변환(업 캐스팅)이 된다. (그 역은 성립하지 않음)

 

형 변환과 메모리

- Customer vc = new VIPCustomer();에서 vc가 가리키는 것은?

VIPCustomer() 생성자에 의해 VIPCustomer 클래스의 모든 멤버 변수에 대한 메모리는 생성되었지만, 변수의 타입이 Customer이므로 실제 접근 가능한 변수나 메서드는 Customer의 변수와 메서드다.

 

 

클래스의 계층 구조가 여러 단계인 경우

 

Human은 내부적으로 Promate와 mammal의 타입을 모두 내포하고 있다.

Primate pHuman = new Human();

Mammel mHuman = new Human();