[Java] 상속(Inheritance) 사용법과 상속을 사용하는 이유

🧐 1. 상속이 뭐죠?

현실세계에서의 상속은, 부모가 자식에게 재산을 물려주는 것을 의미합니다. 자식은 상속을 받으면 부모가 가지고 있던 자원을 그대로 얻게 됩니다. 상속을 해주면 현실세계의 부모는 재산을 물려줬기 때문에 남는 재산이 없지만, 자바의 상속은 그렇지 않습니다.

 

자바에서의 상속(Inheritance)은, 부모 클래스의 필드와 메서드를 물려받습니다.

class Parent{
    // 필드
    public String value1;

    // 메소드
    public String getValue1(){
        return this.value1;
    }
}

 

즉, Parent 클래스를 상속받는 Child가 있다면, 해당 Child 클래스는 부모의 value1 필드와, getValue1 메소드 모두 갖게 됩니다.

그렇다고 상속을 해준 Parent는 아무것도 남지 않는 것이 아니라, Parent 클래스 그대로도 사용이 가능합니다.

현실세계와 조금 더 다른 점은, 자식 클래스가 상속받고 싶은 부모 클래스를 선택해서 물려받는다는 점이 조금 다르겠네요.

 

그렇다면 전 재산을 물려주는 것이 아니라 일부만 물려주는 경우는 없을까요?

물론 있습니다.

class Parent{
    // 필드
    public String value1;
    private String value2;

    // 메소드
    public String getValue1(){
        return this.value1;
    }

}

 

상속하고 싶지 않은 필드에는 접근제어자 private을 붙이면, Child에는 상속되지 않습니다. (패키지가 다른 경우 default 접근제어자도 상속 불가.)

 

이처럼, 상속은 부모 클래스의 필드와 메서드를 물려받을 수 있는 방법을 의미합니다.

 

 

💡 2. 상속을 사용하는 방법

2-1. 상속의 선언

 

상속의 선언은 extends 키워드를 통해 상속 관계를 선언할 수 있습니다.

class Child extends Parent{
    ... 생략
}

 

Java에서는 다중 상속이 불가능합니다. 즉 하나의 자식 클래스는 두 개 이상의 부모 클래스를 가질 수 없습니다. 오로지 한 개의 부모 클래스만 가질 수 있습니다.

 

부모 클래스의 경우, 여러 자식 클래스에게 상속이 가능하고 부모 클래스 역시 조부모 클래스에게 상속을 받을 수 있습니다.

class Son extends Parent{
    // 가능
}

class Daughter extends Parent{
    // 가능
}

class Parent extends GrandParent{
    // 가능
}

class Dumb extends Parent, OtherParent{
    // 불가능!!!
}

 

 

2-2. 부모 생성자의 호출 : super()

 

자바에서 자식 객체를 생성하면 부모 객체를 먼저 생성한 후, 자식 객체가 나중에 생성됩니다.

만약 코드 상에서 부모 객체를 생성하는 과정이 없더라도, 내부적으로 부모 객체를 생성한 후, 자식 객체가 생성됩니다.

객체가 생성될 때, 객체의 생성자가 자동으로 호출됩니다. 따라서 자식 클래스의 생성자를 호출하면, 우선적으로 부모 클래스의 생성자가 호출됩니다.

 

만약, 부모 클래스에 생성자를 따로 명시하지 않으면, 부모 클래스는 기본 생성자(파라미터가 하나도 없는)를 갖게 되고 이를 컴파일러가 알아서 호출하게 됩니다.

자식 클래스는 부모 클래스의 생성자를 호출해야 하므로, 내부적으로 super();를 호출하게 됩니다.

 

반면에, 부모 클래스에 생성자가 명시되어있다면, 자식 클래스는 해당 부모 클래스의 생성자를 통해서 부모 클래스를 우선 만들어야 합니다.

이때 자식 클래스 내부에 직접 super(xx, xx ...); 로 선언을 해주어야 합니다. (컴파일러가 알아서 호출 가능한 영역은 기본 생성자뿐입니다.)

 

class NoConstructorParent{
    String v1;
    String v2;
}

class ConstructorParent{
    String v1;
    String v2;
    ConstructorParent(String _v1, String _v2){
        this.v1 = _v1;
        this.v2 = _v2;
    }
}

class Child1 extends NoConstructorParent{
    public Child1(String _v1, String _v2){
        // super(); 자동 호출
        this.v1 = _v1;
        this.v2 = _v2;
    }
}

class Child2 extends ConstructorParent{
    public Child2(String _v1, String _v2){
        super(_v1, _v2); // 반드시 개발자가 호출
    }
}

 

 

2-3. 상속 관계에서 Lombok의 @Builder 사용

 

Lombok 라이브러리에는 @Builder가 있습니다.

이 @Builder 어노테이션을 사용하면 파라미터를 활용해 빌더 패턴을 자동으로 생성해줍니다.

 

이 때 부모와 자식 클래스 모두 @Builder 어노테이션을 사용하면, 컴파일 에러가 발생합니다!

이 문제를 해결하기 위해서는, Lombok에서 제공하는 @SuperBuilder 어노테이션을 사용해야 합니다.

자식 클래스 인스턴스를 Lombok 라이브러리를 활용해 빌더 패턴으로 생성하고 싶다면, 자식과 부모 클래스 모두 @SuperBuilder 어노테이션을 붙여주면 됩니다.

@SuperBuilder
class Child extends Parent{
    ... 생략
}

@SuperBuilder
class Parent{
    ... 생략
}

// Child.builder()를 통해 부모 클래스의 필드도 빌더 패턴으로 생성 가능!

자세한 내용은 다른 글로 포스팅하도록 하겠습니다.

 

 

2-4. 메소드 오버라이딩과 @Override

 

메소드 오버라이딩은 자식 클래스가 부모 클래스에 존재하는 메소드와 동일한 파라미터를 갖는 메소드를 재정의해서 부모 클래스의 메소드를 감추는 기술입니다.

 

메소드 오버라이딩과 오버로딩이 자바에서 어떤 식으로 이뤄지는지 잘 나타낸 글이 있으니, 참고하시면 많은 도움을 얻으실 겁니다.

[Java] 메소드 오버라이딩/ 메소드 오버로딩을 통한 상속 다형성에 대한 이해와 Self 참조

 

오버라이딩은 단순히 자식 클래스에서 부모 클래스가 가지고 있는 메소드와 같은 형식(리턴 타입, 메소드 명, 파라미터)으로 작성하면 자동으로 오버라이딩 적용이 됩니다.

 

@Override 어노테이션은, 실제로 해당 어노테이션을 달아야 오버라이딩이 되는 것이 아니라 해당 메소드가 오버라이드 했다는 것을 명시해주는 어노테이션이고 컴파일러에게 문법체크를 유도하는 기능을 갖습니다. (부모에 없는 형식의 메소드를 자식 클래스의 메소드 위에 @Override를 달면 컴파일 오류가 발생합니다.)

 

class Parent{
    public void greet(){
        System.out.println("안녕하세요");
    }
}

class Child extends Parent{
    @Override
    public void greet(){
        System.out.println("안녕?");    
    }
}

Child child = new Child();
child.greet() // "안녕?"

 

 

2-5. 상속과 다형성(polymorphism)

 

다형성은, 하나의 객체가 여러가지 타입을 가질 수 있는 것을 의미합니다.

자바에서는 부모 클래스 타입의 참조 변수로 자식 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 있도록 해 다형성을 구현할 수 있습니다.

코드로 보면 다음과 같습니다.

class Parent {...}
class Child extends Parent {...}

// 당연히 허용
Parent pa = new Parent(); 
Child ch = new Child();

// 허용 (부모 클래스 타입의 참조 변수 pc로 자식 클래스 타입의 인스턴스 new Child()를 참조하도록 함.)
Parent pc = new Child();

// 오류 발생.
Child cp = new Parent();

 

 

2-6. 상속과 instanceof

 

다형성으로 인해, 런타임 중에 참조 변수가 실제로 참조하고 있는 인스턴스의 타입을 확인할 필요성이 있습니다.

이때, instanceof 연산자를 통해서 인스턴스의 실제 타입을 확인하도록 도와줍니다.

class Parent{...}
class Child extends Parent{...}

Parent p = new Parent();
p instanceof Parent; // true
p instanceof Child; // false

 

 

🧐 3. 흔히 알려진 상속을 하는 이유

 

상속을 하면, 공통적인 부분을 가지고 있는 상위 클래스를 활용하면서도, 하위 클래스는 본인 고유의 상태와 행동을 정의할 수 있습니다.

또한 상속을 통해서 객체지향 프로그래밍의 특징인 다형성을 만족할 수 있습니다.

코드의 확장성, 재사용성이 용이하고 중복된 코드를 상위 클래스로 몰아 넣을 수 있으므로 코드가 간결해집니다. 결과적으로는 유지보수의 용이성을 위해서 탄생한 것이 바로 상속이죠.

 

그렇지만 상속은 장점만 있지 않습니다.

상속을 사용했을 때의 단점이 치명적일 수 있기 때문에, 꼭 사용해야 하는 것인지 꼼꼼히 따져가며 사용해야합니다.

상속의 장단점과, 그럼 어떤 경우에 상속을 사용해야 하는지 다음 글에서 따져보도록 하겠습니다.

 

[Java] 상속의 장단점, 상속은 언제 써야 하는가?

 

 

🌎 출처/인용

https://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=heartflow89&logNo=220960019390
https://chanhuiseok.github.io/posts/java-1/
https://mangkyu.tistory.com/193
https://velog.io/@pearl0725/Override-%EC%96%B4%EB%85%B8%ED%85%8C%EC%9D%B4%EC%85%98%EC%9D%98-%EC%9D%98%EB%AF%B8%EC%99%80-%EC%82%AC%EC%9A%A9-%EC%9D%B4%EC%9C%A0%EB%8A%94-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%BC%EA%B9%8C
http://www.tcpschool.com/java/java\_polymorphism\_concept