추상 클래스 1

추상 클래스

동물(Animal)과 같이 부모 클래스는 제공하지만, 실제 생성되면 안되는 클래스를 추상 클래스라 합니다.

추상 클래스는 이름 그대로 추상적인 개념을 제공하는 클래스입니다.
- 따라서 실체인 인스턴스가 존재하지 않습니다.
- 대신에 상속을 목적으로 사용되고, 부모 클래스 역할을 담당합니다.

abstract class AbstractAnimal {...}

추상 클래스는 클래스를 선언할 때 앞에 “추상”이라는 의미의 abstract 키워드를 붙여주면 됩니다.
추상 클래스는 기존 클래스와 완전히 같습니다.
- 다만 new AbstractAnimal()와 같이 직접 인스턴스를 생성하지 못하는 제약이 추가된 것입니다.

추상 메서드

부모 클래스를 상속 받은 자식 클래스가 반드시 오버라이딩 해야 하는 메서드를 부모 클래스에 정의할 수 있습니다.

이것을 추상 메서드라 합니다.
추상 메서드는 이름 그대로 추상적인 개념을 제공하는 메서드입니다.
- 따라서 실체가 존재하지 않고, 메서드 바디가 없습니다.

public abstract void sound();

추상 메서드는 선언할 때 메서드 앞에 추상이라는 의미의 abstract 키워드를 붙여주면 됩니다.
추상 메서드가 하나라도 있는 클래스는 추상 클래스로 선언해야 합니다.
- 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다.
- 추상 메서드는 메서드 바디가 없습니다.
  - 따라서 작동하지 않는 메서드를 가진 불완전한 클래스로 볼 수 있습니다.
    - 따라서 직접 생성하지 못하도록 추상 클래스로 선언해야 합니다.
추상 메서드는 상속 받는 자식 클래스가 반드시 오버라이딩 해서 사용해야 합니다.
- 그렇지 않으면 컴파일 오류가 발생합니다.
- 추상 메서드는 자식 클래스가 반드시 오버라이딩 해야 하기 때문에 메서드 바디 부분이 없습니다. 바디 부분을 만들면 컴파일 오류가 발생합니다.
- 오버라이딩 하지 않으면 자식도 추상 클래스가 되어야 합니다.
추상 메서드는 기존 메서드와 완전히 같습니다.
- 다만 메서드 바디가 없고, 자식 클래스가 해당 메서드를 반드시 오버라이딩 해야 한다는 제약이 추가된 것입니다.

이제 추상 클래스와 추상 메서드를 사용해서 예제를 만들어봅시다.

예제 3

package poly.ex3;

public abstract class AbstractAnimal {
  public abstract void sound();

  public void move() {
    System.out.println("동물이 움직입니다.");
  }
}

AbstractAnimal은 abstract가 붙은 추상 클래스입니다.
- 이 클래스는 직접 인스턴스를 생성할 수 없습니다.
sound()는 abstract가 붙은 추상 메서드입니다.
- 이 메서드는 자식이 반드시 오버라이딩 해야 합니다.

“이 클래스는 move()라는 메서드를 가지고 있는데, 이 메서드는 추상 메서드가 아닙니다.”

따라서 자식 클래스가 오버라이딩 하지 않아도 됩니다.

참고로 추상 클래스라고 AbstractAnimal 처럼 클래스 이름 앞에 꼭 Abstract를 써야하는 것은 아닙니다.
그냥 Animal 이라는 클래스 이름으로도 충분합니다.
여기에서는 예제 코드를 다른 예제 코드와 구분해서 설명하기 위해 앞에 Abstract를 붙였습니다.

package poly.ex3;

public abstract class AbstractAnimal {
  public abstract void sound();

  public void move() {
    System.out.println("동물이 움직입니다.");
  }
}

package poly.ex3;

public class Cat extends AbstractAnimal {
  @Override
  public void sound() {
    System.out.println("야옹");
  }
}

package poly.ex3;

public class Caw extends AbstractAnimal {
  @Override
  public void sound() {
    System.out.println("음매");
  }
}

package poly.ex3;

public class Dog extends AbstractAnimal {

  @Override
  public void sound() {
    System.out.println("멍멍");
  }
}

package poly.ex3;

public class AbstractMain {

  public static void main(String[] args) {
    // 추상클래스 생성 불가
    //AbstractAnimal animal = new AbstractAnimal();

    Dog dog = new Dog();
    Cat cat = new Cat();
    Caw caw = new Caw();

    cat.sound();
    cat.move();

    soundAnimal(dog);
    soundAnimal(cat);
    soundAnimal(caw);
  }

  // 변하지 않는 부분
  private static void soundAnimal(AbstractAnimal animal) {
    System.out.println("동물 소리 테스트 시작");
    animal.sound();
    System.out.println("동물 소리 테스트 종료");
  }
}

실행 결과

야옹
동물이 움직입니다.

동물 소리 테스트 시작
멍멍
동물 소리 테스트 종료

동물 소리 테스트 시작
야옹
동물 소리 테스트 종료

동물 소리 테스트 시작
음매
동물 소리 테스트 종료

추상 클래스는 생성이 불가능합니다.

다음 코드의 주석을 풀고 실행하면 컴파일 오류가 발생합니다.

  // 추상클래스 생성 불가
  //AbstractAnimal animal = new AbstractAnimal();

컴파일 오류 - 인스턴스 생성

java: poly.ex3.AbstractAnimal is abstract; cannot be instantiated

AbstractAnimal가 추상이어서 인스턴스 생성이 불가능하다는 뜻입니다.

추상 메서드는 반드시 오버라이딩 해야 합니다.

만약 자식에서 오버라이딩 메서드를 만들지 않으면 다음과 같이 컴파일 오류가 발생합니다.

Dog의 sound() 메서드를 잠시 주석처리해봅시다.

package poly.ex3;

public class Dog extends AbstractAnimal {
/*
  @Override
  public void sound() {
    System.out.println("멍멍");
  }
*/
}

컴파일 오류 - 오버라이딩 X

java: poly.ex3.Dog is not abstract and does not override abstract method sound() in poly.ex3.AbstractAnimal

Dog는 추상클래스가 아닌데 sound()가 오버라이딩 되지 않았다는 뜻 입니다.

지금까지 설명한 제약을 제외하고 나머지는 모두 일반적인 클래스와 동일합니다.

추상 클래스는 제약이 추가된 클래스일 뿐입니다.
- 메모리 구조, 실행 결과 모두 동일합니다.

정리

추상 클래스 덕분에 실수로 Animal 인스턴스를 생성할 문제를 근본적으로 방지해줍니다.
추상 메서드 덕분에 동물의 자식 클래스를 만들때 실수로 sound() 오버라이딩 하지 않을 문제를 근본적으로 방지해줍니다.

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