[📖JAVA] 자바 상속 개념, 인터페이스 추상클래스 차이➰(is a / has a / Can do 관계)

1️⃣ 상속

✔️ 상속 키워드: `extends`
상속은 하나의 클래스가 다른 클래스의 속성과 메소드를 물려받아 사용하는 개념입니다.

 

2️⃣ 인터페이스

인터페이스는 클래스가 반드시 구현해야 하는 메서드의 목록을 정의하는 일종의 계약입니다.
⭐ 메서드의 시그니처만 정의하고, 메서드의 구현은 포함하지 않습니다.

인터페이스에서는 전부 추상이기 때문에 메소드를 생성할 때

⭐ abstract 키워드를 명시하지 않아도 기본적으로 추상 메소드로 처리됩니다.

 

✔️ 상속 키워드: `impleaments`

public interface Animal {
    void sound(); // 추상 메소드 (기본적으로 추상적)

    // abstract 키워드를 명시하지 않아도 추상 메소드로 처리됨
    abstract void move(); 
}

 

3️⃣ 추상 클래스

⭐ 추상 메서드가 하나라도 있는 클래스는 무조건 추상 클래스로 선언해야 한다.(인터페이스 제외)

⭐ 상속을 목적으로 사용 되는 클래스

⭐ 추상 메서드는 상속 받는 자식 클래스가 반드시 오버라이딩해서 사용해야 한다.

 

✔️ 상속 키워드: `extends`

abstract class Animal { // 추상 클래스
	public abstract void sound(); // 추상 메소드(abstract 키워드 생략 불가)
}

추상 클래스는 완전하게 구현되지 않은 메서드(추상 메서드)를 포함할 수 있는 클래스입니다.

즉, 다른 클래스가 상속받아 사용하도록 만들어집니다.

추상 클래스는 일반 메서드와 필드도 가질 수 있으며, 이들 메서드는 구현이 되어 있어도 됩니다.

💬 동물이라는 추상 클래스가 있을 때, 고양이와 강아지는 동물을 상속받아 구체적인 동작을 구현할 수 있습니다.

4️⃣ Is-a / Has-a / Can-do 관계란?

◾ Is-a 관계(추상 클래스, 일반 클래스 사용)
동물과 개, 사각형과 정사각형 -> 상속의 개념

◾ Has-a 관계(한 클래스가 다른 클래스의 인스턴스를 멤버 변수로 포함)
자동차와 엔진, 도서관과 책 -> 가지다의 개념

 

◾ Can-do 관계(인터페이스 사용)

동물과 소리내기 -> 특정 행동의 개념

 

💡 인터페이스는 일반적으로 `can-do` 관계를 표현하지만

정의한 추상 메소드를 구현하면 구현한 (특정) 기능을 갖고 있을 수 있기 때문에 `has-a` 관계도 될 수 있습니다.

 

아래 예제를 통해 조금 더 자세히 살펴보겠습니다.

 

📎 인터페이스 has-a 관계 예제

/* 인터페이스 정의 */
public interface Animal {
    void sound();
}

/* 인터페이스를 구현하는 클래스 정의 */
public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍");
    }
}

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

/* 인터페이스를 멤버 변수로 포함하는 클래스 정의 */
public class Zoo { 
    private Animal animal; // Animal 타입의 멤버 변수를 사용하여 Zoo는 Animal을 포함하는 has-a 관계를 가집니다.

    public Zoo(Animal animal) {
        this.animal = animal; // 생성자에서 Animal 객체를 초기화합니다.
    }

    public void letAnimalMakeSound() {
        animal.sound(); // Animal 객체의 sound 메소드를 호출하여 소리를 냅니다.
    }
}

/* has-a 관계를 사용하는 클래스 정의 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        Animal cat = new Cat();

        Zoo dogZoo = new Zoo(dog); 
        Zoo catZoo = new Zoo(cat); 

        dogZoo.makeAnimalSound(); 
        catZoo.makeAnimalSound();
    }
}

 

Animal 인터페이스를 직접 객체로 만들 수 없기 때문에,

Zoo 클래스를 사용하여 Animal 객체를 포함하는 구조를 만든 것입니다.

이 구조를 통해 Animal 객체를 사용하는 방식으로 소리를 출력할 수 있습니다.

4️⃣ 추상클래스 vs 인터페이스 비교

✅ 구현 방식

특징	추상 클래스	인터페이스
필드	O (일반 필드 및 상수 필드 모두 가능)	X (상수만 정의 가능, 모든 필드는 자동으로 public static final)
생성자	O (생성자 정의 가능)	X (생성자 정의 불가)
일반 메소드	O (정상 메소드 정의 가능)	일부 가능 (default 메소드, static 메소드, private 메소드)
추상 메소드	O (추상 메소드 정의 가능)	O (추상 메소드 정의 가능, 모든 메소드는 기본적으로 추상 메소드)
다중 상속	불가능	O (다중 구현/상속 가능)

 

💬 인터페이스에서 디폴트 메소드를 사용하는 이유?
인터페이스에 새로운 메소드를 추가하면서 기존 구현체에 영향을 미치지 않기 위해서이다.

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📎인터페이스 can-do 관계와 예제

동물과 소리내기는 Can-do 관계라고 볼 수 있는데요.

Can-do 관계는 객체가 특정 행동이나 기능을 수행할 수 있음을 나타냅니다.

이를 상속이나 인터페이스의 개념으로 표현할 수 있는데

개인적으로 인터페이스로 나타내는게 적합한 것 같다는 생각이 들었습니다.

 

public interface Animal {
    void sound();
}

public class Cat implements Animal{
    public void sound(){
        System.out.println("야옹");
    }
}

public class Caw implements Animal {
    public void sound(){
        System.out.println("음매");
    }
}

public class Dog implements Animal {
    public void sound(){
        System.out.println("멍멍");
    }
}

public class AnimalSoundMain {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        Animal cat = new Cat();
        Animal caw = new Caw();

        System.out.println("동물 소리 테스트 시작");
        dog.sound();
        cat.sound();
        caw.sound();
        System.out.println("동물 소리 테스트 종료");

    }
}

 

위 예제를 살펴보면 인터페이스에 정의한 메소드들은 다른 클래스에 무조건적으로 그 메소드를 구현해야된다는 것을 볼 수 있는데요. 반면 추상클래스는 무조건적으로 작성하지 않아도 됩니다. 따라서 인터페이스가 조금 더 강한 느낌을 가지고 있습니다. 마치 계약과 같은 존재이죠.