다형성과 캐스팅.

Parent poly = new Child()와 같이 부모 타입의 변수를 사용하게 되면 poly.childMethod()와 같이 자식 타입에 있는 기능을 호출할 수 없습니다.

package poly.basic;

public class CastingMain1 {

  public static void main(String[] args) {
    // 부모 변수가 자식 인스턴스 참조(다형적 참조)
    Parent poly = new Child();

    // 단 자식의 기능은 호출할 수 없습니다.(컴파일 오류 발생)
    // poly.childMethod();

    // 다운 캐스팅(부모 타입 -> 자식 타입)
    Child child = (Child) poly; // x001
    child.childMethod();
  }
}

실행 결과

Child.childMethod

poly.childMethod()를 호출하면 먼저 참조값을 사용해서 인스턴스를 찾습니다.
인스턴스 안에서 사용할 타입을 찾아야 합니다.
- poly는 Parent 타입입니다.
Parent는 최상위 부모입니다.
- 상속 관계는 부모로만 찾아서 올라갈 수 있습니다.
  - childMethod는 자식 타입에 있으므로 호출할 수 없습니다.
    - 따라서 컴파일 오류가 발생합니다.

이럴때는 어떻게 하면 될까요?

호출하는 타입을 자식인 Child 타입으로 변경하면 인스턴스의 Child에 있는 childMethod()를 호출할 수 있습니다. 하지만 다음과 같은 문제에 봉착합니다.

부모는 자식을 담을 수 있지만 자식은 부모를 담을 수 없습니다.

Parent parent = new Child() : 부모는 자식을 담을 수 있습니다.
Parent parent = child // Child child 변수 : 부모는 자식을 담을 수 있습니다.

반면에 다음과 같이 자식은 부모를 담을 수 없습니다.

Child child = poly // Parent poly 변수

부모 타입을 사용하는 변수를 자식 타입에 대입하려고 하면 컴파일 오류가 발생합니다. 자식은 부모를 담을 수 없습니다.
- 이때는 다운캐스팅이라는 기능을 사용해서 부모 타입을 잠깐 자식 타입으로 변경하면 됩니다.

다음 코드를 분석해봅시다.

Child child = (Child) poly // Parent poly

(타입) 처럼 괄호와 그 사이에 타입을 지정하면 참조 대상을 특정 타입으로 변경할 수 있습니다.
- 이렇게 특정 타입으로 변경하는 것을 “캐스팅” 이라고 합니다.
오른쪽에 있는 (Child) poly 코드를 먼저 봅시다.
- poly는 Parent 타입입니다.
  - 이 타입을 (Child)를 사용해서 일시적으로 자식 타입인 Child 타입으로 변경합니다.
    - 그리고 나서 왼쪽에 있는 Child child에 대입합니다.

실행 순서

Child child = (Child) poly // 다운캐스팅을 통해 부모타입을 자식 타입으로 변환한 다음에 대입 시도
Child child = (Child) x001 // 참조값을 읽은 다음 자식 타입으로 지정
Child child = x001 // 최종 결과

참고로 캐스팅을 한다고 해서 Parent poly의 타입이 변하는 것은 아닙니다.
해당 참조값을 꺼내고 참조값이 Child 타입이 되는 것입니다.
따라서 poly의 타입은 Parent로 기존과 같이 유지됩니다.

캐스팅

업캐스팅(upcasting): 부모 타입으로 변경
다운캐스팅(downcasting): 자식 타입으로 변경

캐스팅 용어
“캐스팅”은 영어 단어 “cast”에서 유래되었습니다.
“cast”는 금속이나 다른 물질을 녹여서 특정한 형태나 모양으로 만드는 과정을 의미합니다.

Child child = (Child) poly 경우 Parent poly라는 부모 타입을 Child라는 자식 타입으로 변경했습니다.
부모 타입을 자식 타입으로 변경하는 것을 “다운캐스팅”이라 합니다. (부모 -> 자식)
반대로 부모 타입으로 변경하는 것은 “업캐스팅”이라 합니다. (자식 -> 부모)

다운캐스팅과 실행

// 다운캐스팅(부모 타입 -> 자식 타입)
Child child = (Child) poly;
child.childMethod();

다운캐스팅 덕분에 child.childMethod()를 호출할 수 있게 되었습니다.
- childMethod()를 호출하기 위해 해당 인스턴스를 찾아간 다음 Child 타입을 찾습니다.
  - Child 타입에는 childMethod()가 있으므로 해당 기능을 호출할 수 있습니다.
    - 앞의 그림을 참고합시다.

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