240111 매개 변수의 다형성, 강제 타입 변환

gayeon_ 2024. 1. 12. 10:04

매개 변수의 다형성

promotion(자동형변환)은 멤버 변수의 값을 대입할 때도 발생하지만, 메서드를 호출할 때 사용하는 매개 변수에도 발생할 수 있다.
보통 메서드를 호출할 때는 메서드 선언부에서 지정한 데이터 타입과 일치하는 매개값을 전달하여 호출하지만, 매개 변수에 다형성을 적용하면 자식 객체를 전달할 수도 있다.

강제 타입 변환(Type Casting)

강제 타입 변환은 부모 타입을 자식 타입으로 변환하는 것을 말한다.
객체에서 타입 캐스팅을 사용하려면 우선 먼저 Promotion이 일어나야 한다. 즉, 부모 타입으로 한번 형 변환이 된 자식 객체만 강제 타입 변환을 사용할 수 있다.
Promotion이 일어나면 자식 클래스가 가지고 있는 재정의되지 않은 메서드를 사용할 수 없다는 단점이 있다. 이 단점을 극복하기 위해 강제 타입 변환을 사용하여 자식 메서드를 호출하는 방법을 사용한다.

Promotion 예제

// 부모 클래스
package casting;

public class Parent {
	
	public void method1() {
		System.out.println("부모측 1번 메서드 호출!");
		
	}
	
	public void method2() {
		System.out.println("부모측 2번 메서드 호출!");
		
	}

}

// 자식 클래스 1
package casting;

public class Child extends Parent{

	@Override
	public void method2() {
		System.out.println("자식쪽에서 재정의한 2번 메서드!");
	}
	
	public void method3() {
		System.out.println("자식만 갖고 있는 3번 메서드!");
	}
}

// 자식 클래스2
package casting;

public class Child2 extends Parent {
	
	@Override
	public void method2() {
		System.out.println("2번 자식의 2번 메서드!");
	}
	
	public void method3() {
		System.out.println("2번 자식의 3번 메서드!");
	}

}

// 메인 클래스
package casting;

public class MainClass1 {

	public static void main(String[] args) {
		// Promotion이 적용되면 자식 클래스에만 정의된 요소 조회 불가능
		Parent p = new Child();
		p.method1(); // Parent에만 정의된 메서드
		p.method2(); // 오버라이딩된 메서드는 타입 상관없이 인스턴스 내 자식쪽 호출
//		p.method3(); // p타입 변수로는 자식쪽에만 정의된 요소는 호출 불가능
		System.out.println("-----------------------");

	}

}

Parent p = new Child();를 실행했을 때의 메모리 구조

new Child();로 만들었기 때문에 인스턴스는 Child로 생성된다.

그 후 부모쪽으로 promotion이 되기 때문에 p가 사용 가능한 영역은 Parent 뿐이다.

하지만 method2()의 경우에는 오버라이드됐기 때문에 부모쪽 원본 메서드가 아닌 자식쪽에서 재정의한 메서드로 사용된다.

메인 메서드 수정

// 메인 메서드 수정
package casting;

public class MainClass1 {

	public static void main(String[] args) {
		// Promotion이 적용되면 자식 클래스에만 정의된 요소 조회 불가능
		Parent p = new Child();
		p.method1(); // Parent에만 정의된 메서드
		p.method2(); // 오버라이딩된 메서드는 타입 상관없이 인스턴스 내 자식쪽 호출
//		p.method3(); // p타입 변수로는 자식쪽에만 정의된 요소는 호출 불가능
		System.out.println("-----------------------");

		Child c = (Child)p; // 부모타입 변수를 자식타입으로 강제형변환
		c.method2(); // 위와 동일하게 자식측 method2() 호출
		c.method3(); // 형 변환 후에는 자식쪽에만 있는 요소도 호출 가능
		
		Child cc = new Child(); // 애초에 자식타입으로 인스턴스 대입시에도
		cc.method3(); // 자식쪽에만 있는 요소 호출 가능
	}

}

(Child)로 강제형변환을 하지 않으면 부모타입인 p를 자식타입인 c에 대입할 수 없다.

c는 부모타입 변수인 p를 자식타입으로 강제형변환을 했기 때문에 Parent, Child 모두 사용할 수 있다.

// 메인 메서드2
package casting;

public class MainClass2 {

	public static void main(String[] args) {
		// Parent 타입에는 Child, Child2 모두 대입 가능
		Parent p1 = new Child();
		p1.method2();
		// p1.method3();
		// Parent 타입으로는
		// Child1의 method2도, Child2의 method2도 호출 가능
		// method2는 Parent에도 정의되어있지만 Child와 Child2에도 정의된
		// 오버라이딩된 메서드이기 때문에 호출 가능하다.

	}

}

자식 객체를 Parent 타입으로 Promotion하면 Child1의 method2, Child2의 method2 모두 호출할 수 있다.

new Child();에서 new Child2();로 한군데만 수정하면 Child2의 method2를 호출할 수 있으므로 코드의 유지, 보수를 쉽게 한다.

instanceof

자바의 키워드 중에서 instanceof 는 객체가 지정한 클래스의 인스턴스인지 아닌지 검사할 때 사용하는 연산자이다.
instanceof 연산자의 왼쪽 항의 객체가 오른쪽 항 클래스의 인스턴스 즉, 오른쪽 항의 객체가 생성되었다면 true를 리턴하고, 그렇지 않으면 false를 리턴한다.

ex)

Person p = new Student(); 

p instanceof Student -> true

instanceof 예제

// 부모 클래스인 Human 클래스
package instanceof_;

public class Human {

	private String name;
	private int age;
	
	// 생성자 정의
	public Human(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	// void 파라미터로 생성자 호출 시
	public Human() {
		// this.name = "noname";
		// this.age = 0;
		this("noname", 0);
	}
	
	
	public void showInfo() {
		System.out.println("이름: " + this.name);
		System.out.println("나이: " + this.age);
		System.out.println("-----------------");
	}
}

// 자식 클래스인 Student 클래스
package instanceof_;

public class Student extends Human {
	
	// String, int를 대입하는 생성자
	public Student(String name, int age) {
		super(name, age);
	}


}

// 상속 관계가 없는 Cat 클래스
package instanceof_;

public class Cat {

	private String name;
	private int age;
	
	public Cat(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	public void meow() {
		System.out.println("야옹 야옹");
	}
}

// 메인 클래스
package instanceof_;

public class MainClass {

	public static void main(String[] args) {
		// Human, Student, Cat 인스턴스 생성
		Human h1 = new Human("자바", 20);
		h1.showInfo();
		
		Student s1 = new Student("학생", 15);
		s1.showInfo();
		
		Cat c1 = new Cat("춘식이", 5);
		c1.meow();
		
		System.out.println(h1 instanceof Human); // h1이 Human 객체(인스턴스)인가
		System.out.println(s1 instanceof Human); // s1이 Human 객체(인스턴스)인가

	}

}

s1은 Human의 자식 클래스에서 생성된 객체이기 때문에 instanceof 연산자를 사용하면 true가 나온다.

하지만 h1 instanceof Student로 하면 false가 나온다.