💾 [CS] 추상화(Abstraction).

1️⃣ 추상화(Abstraction).

• 추상화(Abstraction) 는 객체 지향 프로그래밍(Object-Oriented-Programming, OOP)의 중요한 개념 중 하나로, 복잡한 시스템에서 핵심적인 개념이나 기능만을 추려내어 단순화하는 과정입니다.
  • 이를 통해 불필요한 세부 사항을 감추고, 중요한 속성이나 행위만을 노출하여 시스템을 보다 간단하게 이해하고 사용할 수 있게 합니다.

1️⃣ 추상화의 핵심 개념.

• 1. 본질적인 것만 노출.
  • 시스템의 복잡한 내부 구현을 숨기고, 외부에서는 중요한 기능이나 속성만을 사용할 수 있도록 설계합니다.
    • 예를 들어, 자동차를 운전할 때 운전자는 엔진의 작동 원리나 내부 구조를 몰라도, 운전대, 가속 페달, 브레이크 등의 중요한 인터페이스를 통해 자동차를 조작할 수 있습니다.
• 2. 복잡성 감소.
  • 추상화를 통해 사용자에게 복잡한 시스템을 단순하게 보이도록 하여, 사용자가 시스템을 쉽게 이해하고 사용할 수 있게 합니다.
    • 이는 특히 큰 시스템이나 라이브러리를 설계할 때 중요합니다.
• 3. 재사용성과 유지보수성 향상.
  • 추상화를 사용하면, 코드의 재사용성을 높이고 유지보수성을 향상시킬 수 있습니다.
    • 동일한 추상 인터페이스를 구현하는 여러 클래스가 있을 때, 구체적인 클래스 구현을 신경 쓰지 않고 인터페이스를 통해 일관된 방식으로 코드를 사용할 수 있습니다.

2️⃣ 추상화의 예

• 추상화는 주로 추상 클래스와 인터페이스 를 통해 구현됩니다.

추상 클래스.

• 추상 클래스는 하나 이상의 추상 메서드를 초함하는 클래스입니다.
• 추상 메서드는 선언만 되어 있고, 구체적인 구현은 해당 클래스를 상속받는 하위 클래스에서 제공해야 합니다.

abstract class Animal {
    abstract void sound(); // 추상 메서드
    
    void breathe() { // 구체적인 메서드
        System.out.println("Breathing");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void sound() {
        System.out.println("Woof");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    void sound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

• 이 예에서 Animal 클래스는 추상 클래스이고, sound() 메서드는 추상 메서드입니다.
• Dog 와 Cat 클래스는 sound() 메서드를 구체적으로 구현합니다.
• Animal 클래스는 동물의 일반적인 특징인 breath() 메서드를 포함하지만, sound() 는 동물마다 다르므로 하위 클래스에서 구체화됩니다.

인터페이스

• 인터페이스는 추상화의 또 다른 형태로, 클래스가 구현해야 하는 메서드의 선언을 포함합니다.
• 인터페이스 자체는 구현을 가지지 않으며, 구현은 이를 구현하는 클래스에서 제공됩니다.

interface Flyable {
    void fly(); // 추상 메서드
}

class Bird implements Flyable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Bird is flying");
    }
}

class Airplane implements Flyable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("Airplane is flying");
    }
}

• 여기서 Flyable 인터페이스는 fly() 라는 추상 메서드를 선언하고 있으며, Bird 와 Airplane 클래스는 각각 이 메서드를 구현합니다.
• Flyable 인터페이스를 통해, 비행할 수 있는 객체들은 동일한 방식으로 취급될 수 있습니다.

3️⃣ 추상화의 장점.

• 1. 코드의 간결성.
  • 중요한 부분만 남기고 복잡한 구현 세부 사항을 숨겨, 코드를 간결하고 이해하기 쉽게 만듭니다.
• 2. 유연한 설계.
  • 구체적인 구현에 의존하지 않기 때문에, 다양한 구현체를 쉽게 교체하거나 확장할 수 있습니다.
• 3. 재사용성 증가.
  • 추상 클래스나 인터페이스를 통해 여러 클래스에서 공통적으로 사용될 수 있는 구조를 만들 수 있습니다.

4️⃣ 요약.

• 추상화는 복잡한 시스템에서 불필요한 세부 사항을 감추고 중요한 부분만을 노출하여 시스템을 간단하게 만드는 개념입니다.
  • 이를 통해 코드의 복잡성을 줄이고, 유연성과 재사용성을 높이며, 유지보수를 용이하게 할 수 있습니다.
• 추상화는 주로 추상 클래스와 인터페이스를 통해 구현됩니다.