추상화

인터페이스

필요한 이유

난 동물원의 사육사이다.
육식동물이 들어오면 난 먹이를 던져준다.
호랑이가 오면 사과를 던져준다.
사자가 오면 바나나를 던져준다.

위 케이스를 코드로 구현

  
class Animal {
    String name;

    void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class Tiger extends Animal {
}

class Lion extends Animal {
}

class ZooKeeper {
   /**
    메소드 오버로딩
   **/
    void feed(Tiger tiger) {  
        System.out.println("feed apple");
    }

    void feed(Lion lion) {  
        System.out.println("feed banana");
    }
}

public class Sample {
    public static void main(String[] args) {
        ZooKeeper zooKeeper = new ZooKeeper();
        Tiger tiger = new Tiger();
        Lion lion = new Lion();
        zooKeeper.feed(tiger);  // feed apple 
        zooKeeper.feed(lion);  // feed banana 
    }
}

위 상황에서 다른 동물들이 계속 추가된다면 ZooKeeper는 동물이 추가될 때마다 매번 다음과 같은 feed 메소드를 추가해야 한다.

  
class ZooKeeper {
  ...

   public void feed(Crocodile crocodile) {
        System.out.println("feed strawberry");
    }

    public void feed(Leopard leopard) {
        System.out.println("feed orange");
    }

  ...
}

이런 어려움을 해결하기 위해 인터페이스가 필요

인터페이스 작성

인터페이스는 class가 아닌 interface 라는 키워드를 이용하여 작성
클래스가 작성한 인터페이스를 implements 한다.

  
interface Predator {
}

class Animal {
    String name;

    void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

class Tiger extends Animal implements Predator {
}

class Lion extends Animal implements Predator {    
}

class ZooKeeper {
    void feed(Predator predator) {
        System.out.println("feed something");
    }
}

위 코드에서 tiger은 Tiger 클래스의 객체이자 Predator 인터페이스의 객체 (다형성: 객체가 한 개 이상의 자료형 타입을 갖게되는 특성)
어떤 육식동물이 추가되더라도 ZooKeeper는 feed 메소드를 추가할 필요X
- 식동물이 추가 될 때마다 다음과 같이 Predator 인터페이스를 구현한 클래스를 작성

  
class Crocodile extends Animal implements Predator {
}

인터페이스 메소드

지금까지 작성한 코드에서 feed something 부분이 수정되어야 한다. 육식동물 별로 구별해서 수정
아래와 같이 인터페이스의 메소드는 메소드의 이름과 입출력에 대한 정의만 있고 그 내용은 없다. (규칙)
- 메소드는 인터페이스를 implements한 클래스들이 구현해야만 하는 것

※ 인터페이스의 메소드는 항상 public으로 구현

  
interface Predator {
    String getFood();
}

...


class Tiger extends Animal implements Predator {
    public String getFood() {
        return "apple";
    }
}

class Lion extends Animal implements Predator {
    public String getFood() {
        return "banana";
    }
}

...

class ZooKeeper {
    void feed(Predator predator) {
        System.out.println("feed "+predator.getFood());
    }
}

...

인터페이스는 인터페이스의 메소드를 반드시 구현해야 하는 “강제성”을 갖는다

디폴트 메서드 (default method)

인터페이스의 메서드는 몸통(구현체)을 가질 수 없지만 디폴트 메서드를 사용하면 실제 구현된 형태의 메서드를 가질 수 있다. (자바8 버전 이후)
메소드명 가장 앞에 default 라고 표기
- Predator 인터페이스를 구현한 실제 클래스는 printFood 메서드를 구현하지 않아도 사용 가능
- 오버라이딩이 가능: printFood 메소드를 실제 클래스에서 다르게 구현하여 사용가능

  
interface Predator {
    String getFood();

    default void printFood() {
        System.out.printf("my food is %s\n", getFood());
    }
}

스태틱 메서드(static method)

일반 클래스의 스태틱 메서드를 사용하는 것과 동일하게 사용가능
인터페이스명.스태틱메서드명

  
interface Predator {
    String getFood();

    default void printFood() {
        System.out.printf("my food is %s\n", getFood());
    }

    int LEG_COUNT = 4;  // 인터페이스 상수

    static int speed() {
        return LEG_COUNT * 30;
    }
}

...
Predator.speed(); // 이렇게 사용
...

인터페이스 상수
- int LEG_COUNT = 4;처럼 인터페이스에 정의한 상수
- public static final을 생략해도 자동으로 public static final이 적용 (다른 형태의 상수 정의는 불가능)

추상 클래스

정의 및 사용법

인터페이스의 역할도 하면서 클래스의 기능도 가지고 있는 클래스
- class 앞에 abstract 라고 표기
- 인터페이스의 메소드와 같은 역할을 하는 메소드(여기서는 getFood)에도 abstract 표기
abstract 클래스를 상속하는 클래스에서 해당 abstract 메소드를 구현
abstract 메소드 외에 실제 메소드도 사용가능
- 추상클래스에 실제 메소드를 추가하면 Tiger, Lion 등으로 만들어진 객체에서 그 메소드들을 모두 사용 가능 (여기서는 printFood)

  
abstract class Predator extends Animal {
    abstract String getFood();

    void printFood() {  // default 를 제거한다.
        System.out.printf("my food is %s\n", getFood());
    }

    static int LEG_COUNT = 4;  // 추상 클래스의 상수는 static 선언이 필요하다.
    static int speed() {
        return LEG_COUNT * 30;
    }
}

참고사항

인터페이스와 추상 클래스의 차이

자바8 버전부터 인터페이스에 default 메서드가 추가되어 추상 클래스와의 차이점이 살짝 모호해졌다. 하지만 추상 클래스는 인터페이스와는 달리 일반 클래스처럼 객체변수, 생성자, private 메서드 등을 가질 수 있다.
※ 추상클래스는 인터페이스로 대체하는것이 좋은 디자인이라고도 한다.

참고자료

점프 투 자바 - 객체지향 프로그래밍

추상화

추상화