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☕️[Java] 상속과 메서드 오버라이딩
Java Programming Language

상속과 메서드 오버라이딩.

  • 부모 타입의 기능을 자식에서는 다르게 재정의 하고 싶을 수 있습니다.
    • 예를 들어서 자동차의 경우 Car.move()라는 기능이 있습니다.
      • 이 기능을 사용하면 단순히 “차를 이동합니다.” 라고 출력합니다.
        • 전기차의 경우 보통 더 빠르기 때문에 전기차가 move()를 호출한 경우에는 “전기차를 빠르게 이동합니다.”라고 출력을 변경하고 싶습니다.

이렇게 부모에게서 상속 받은 기능을 자식이 재정의 하는 것을 “메서드 오버라이딩(Overriding)” 이라고 합니다.

package extends1.overriding - Car

package extends1.overriding;

public class Car {

  public void move() {
    System.out.println("차를 이동합니다.");
  }

  // 추가
  public void openDoor() {
    System.out.println("문을 엽니다.");
  }
}
  • 기존 코드와 같습니다.

package extends1.overriding - GasCar

package extends1.overriding;

public class GasCar extends Car {

  public void fillUp() {
    System.out.println("기름을 주유합니다.");
  }
}

package extends1.overriding - HydrogenCar

package extends1.overriding;

public class HydrogenCar extends Car {

  public void fillHydrogen() {
    System.out.println("수소를 충전합니다.");
  }
}

package extends1.overriding - ElectricCar

package extends1.overriding;

public class ElectricCar extends Car {

  @Override
  public void move() {
    System.out.println("전기차를 빠르게 이동합니다.");
  }

  public void charge() {
    System.out.println("충전합니다.");
  }
}
  • ElectricCar는 부모인 Carmove() 기능을 그대로 사용하고 싶지 않습니다.
    • 메서드 이름은 같지만 새로운 기능을 사용하고 싶습니다.
      • 그래서 ElectricCarmove() 메서드를 새로 만들었습니다.

이렇게 부모의 기능을 자식이 새로 재정의하는 것을 “매서드 오버라이딩” 이라고 합니다.

  • 이제 ElectricCarmove()를 호출하면 Carmove()가 아니라 ElectricCarmove()가 호출됩니다.

@Override

  • @이 붙은 부분을 애노테이션(어노테이션, annotattion)이라 합니다.
    • 애노테이션은 주석과 비슷한데, 프로그램이 읽을 수 있는 특별한 주석이라 생각하면 됩니다.
  • 이 애노테이션은 상위 클래스의 매서드를 오버라이드하는 것임을 나타냅니다.
    • 이름 그대로 오버라이딩한 매서드 위에 이 애노테이션을 붙여야 합니다.
    • 컴파일러는 이 애노테이션을 보고 매서드가 정확히 오버라이드 되었는지 확인합니다.
    • 오바라이딩 조건을 만족시키지 않으면 컴파일 에러를 발생시킵니다.
      • 따라서 실수로 오버라이딩을 못하는 경우를 방지해줍니다.
        • 예를 들어서 이 경우에 만약 부모에 move() 메서드가 없다면 컴파일 오류가 발생합니다.

참고로 이 기능은 필수는 아니지만 코드의 명확성을 위해 붙여주는 것이 좋습니다.

package extends1.overrding - CarMain

package extends1.overriding;

public class CarMain {

  public static void main(String[] args) {
    ElectricCar electricCar = new ElectricCar();
    electricCar.move();

    GasCar gasCar = new GasCar();
    gasCar.move();
  }
}

실행 결과

전기차를 빠르게 이동합니다.
차를 이동합니다.
  • 실행 결과를 보면 electricCar.move()를 호출했을 때 오버라이딩한 ElectricCar.move() 메서드가 실행된 것을 확인할 수 있습니다.

오버라이딩과 클래스

  • Carmove() 메서드를 ElectricCar에서 오버라이딩 했습니다.

오버라이딩과 메모리 구조

  1. electricCar.move()를 호출합니다.
  2. 호출한 electricCar의 타입은 ElectricCar입니다. 따라서 인스턴스 내부의 ElectricCar 타입에서 시작합니다.
  3. ElectricCar 타입에 move() 메서드가 있습니다. 해당 메서드를 실행합니다. 이때 실행할 메서드를 이미 찾았으므로 부모 타입을 찾지 않스빈다.

오버로딩(Overloading)과 오버라이딩(Overriding)

  • 메서드 오버로딩: 메서드 이름이 같고 매개변수(파라미터)가 다른 메서드를 여러개 정의하는 것을 메서드 오버로딩(Overloading)이라고 합니다.
    • 오버로딩은 번역하면 과적인데, 과하게 물건을 담았다는 뜻입니다.
      • 따라서 같은 이름의 메서드를 여러개 정의했다고 이해하면 됩니다.
  • 메서드 오버라이딩: 메서드 오버라이딩은 하위 클래스에서 상위 클래스의 메서드를 재정의하는 과정을 의미합니다.
    • 따라서 상속 관계에서 사용합니다. 부모의 기능을 자식이 다시 정의하는 것입니다.
      • 오버라이딩을 단순히 해석하면 무언가를 넘어서 타는 것을 말합니다.
        • 자식의 새로운 기능이 부모의 기존 기능을 넘어 타서 기존 기능을 새로운 기능으로 덮어버린다고 이해하면 됩니다.
          • 오버라이딩을 번역하면 무언가를 다시 정의한다고 해서 재정의라 합니다.
            • 상속 관계에서는 기존 기능을 다시 정의한다고 이해하면 됩니다.
              • 실무에서는 메서드 오버라이딩, 메서드 재정의 둘 다 사용합니다.

메서드 오버라이딩 조건

메서드 오버라이딩은 다음과 같은 까다로운 조건을 가지고 있습니다.

  • 다음 내용은 아직 학습하지 않은 내용들도 있으므로 이해하려고 하기 보다는 참고만 합시다.
    • 지금은 단순히 부모 메서드와 같은 메서드를 오버라이딩 할 수 있다 정도로 이해하면 충분합니다.

메서드 오버라이딩 조건

  • 메서드 이름: 메서드 이름이 같아야 합니다.
  • 메서드 매개변수(파라미터): 매개변수(파라미터) 타입, 순서, 개수가 같아야 합니다.
  • 반환 타입: 반환 타입이 같아야 합니다. 단, 반환 타입이 하위 클래스 타입일 수 있습니다.
  • 접근 제어자: 오버라이딩 메서드의 접근 제어자는 상위 클래스의 메서드보다 더 제한적이어서는 안됩니다.
    • 예를 들어, 상위 클래스의 메서드가 protected로 선언되어 있으면 하위 클래스에서 이를 public 또는 protected로 오버라이드 할 수 있지만, private 또는 default로 오버라이드 할 수 없습니다.
  • 예외: 오버라이딩 메서드는 상위 클래스의 메서드보다 더 많은 체크 예외를 throws로 선언할 수 없습니다.
    • 하지만 더 적거나 같은 수의 예외, 또는 하위 타입의 예외는 선언할 수 있습니다.
  • static, final, private: 키워드가 붙은 메서드는 오버라이딩 될 수 없습니다.
    • static은 클래스 레벨에서 작동하므로 인스턴스 레벨에서 사용하는 오버라이딩이 의미가 없습니다.
      • 쉽게 이야기해서 그냥 클래스 이름을 통해 필요한 곳에 직접 접근하면 됩니다.
    • final 메서드는 재정의를 금지합니다.
    • private 메서드는 해당 클래스에서만 접근 가능하기 때문에 하위 클래스에서 보이지 않습니다.
      • 따라서 오버라이딩 할 수 없습니다.
  • 생성자 오버라이딩: 생성자는 오버라이딩 할 수 없습니다.