[Java] 다형성 (“부모는 자식을 담을 수 있다”는 의미)

1. 상속: 자식 클래스는 부모 클래스의 메서드를 상속받아 사용할 수 있다.
2. 다형성: 부모 타입으로 자식 객체를 참조할 수 있다.
3. 제약:
 - 부모 타입 변수로는 부모 클래스의 메서드만 호출 가능하다.
 - 실제 실행되는 메서드는 자식 클래스에서 재정의된 메서드이다.
4. 형변환:
 - 부모 타입을 자식 타입으로 변환하면 자식 클래스의 메서드도 사용할 수 있다.
 - 부모 객체를 자식 타입으로 변환하려 하면 오류가 발생한다.

1. 부모와 자식 클래스 관계

 부모 클래스는 기본적인 기능(속성 및 메서드)을 정의한다.

 자식 클래스는 부모 클래스의 기능을 상속받아 확장한다.

 

class Parent {
    public void parentMethod() {
        System.out.println("부모 클래스의 메서드");
    }
}

 

class Child extends Parent {
    public void childMethod() {
        System.out.println("자식 클래스의 메서드");
    }
}

 자식 클래스는 부모 클래스의 모든 public 메서드와 필드를 사용할 수 있다.

 

Child child = new Child();
child.parentMethod(); // 부모 메서드 사용 가능
child.childMethod();  // 자식 메서드 사용 가능

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2. 다형성(Polymorphism): 부모 타입으로 자식 객체를 참조

 

다형성은 “부모 타입 변수로 자식 객체를 참조할 수 있는 능력”이다.

 

코드 예제:

Parent poly = new Child(); // 부모 타입으로 자식 객체를 참조
poly.parentMethod();       // 부모의 메서드 호출 가능

 

중요한 특징:

• 부모 타입 변수로는 부모 클래스에 정의된 메서드만 호출 가능하다.

• 실제 실행되는 메서드는 자식 클래스에서 재정의된 메서드이다.

이 특징을 “동적 바인딩(Dynamic Binding)”이라고 부른다.

class Child extends Parent {
    @Override
    public void parentMethod() {
        System.out.println("자식 클래스에서 재정의된 메서드");
    }
}

Parent poly = new Child();
poly.parentMethod(); // 출력: 자식 클래스에서 재정의된 메서드

 

왜 부모 타입으로 참조할까?

• 유연성: 코드는 부모 타입으로 작성되어 있지만, 실제 실행은 자식 클래스의 구현에 따라 달라진다.

  예를 들어, 여러 종류의 자식 클래스를 하나의 부모 타입으로 다룰 수 있다.

 

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3. “부모는 자식을 담을 수 있다”는 의미

 부모 클래스 타입 변수에 자식 클래스의 객체를 담는 것이 가능하다.

이 경우 부모의 메서드만 호출 가능하며, 자식 클래스의 메서드는 접근할 수 없다.

Parent poly = new Child(); // OK
poly.parentMethod();       // OK
poly.childMethod();        // 오류! 부모 타입에는 childMethod()가 없음

 

 

부모 타입 변수로 자식 클래스의 메서드를 사용하려면?

• 형변환(Casting)이 필요하다.

Child child = (Child) poly; // 부모 타입을 자식 타입으로 변환
child.childMethod();        // 이제 자식 메서드 호출 가능

 

주의:

• 부모 클래스 객체를 자식 클래스 타입으로 변환하면 ClassCastException 오류가 발생한다.

 

Parent parent = new Parent();
Child child = (Child) parent; // 오류 발생: 부모 객체는 자식 클래스가 아님

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4. 왜 헷갈리는지 이해하기

 

“부모는 자식을 담을 수 있다.“는 말은 다음을 의미한다:

• 부모 타입 변수에 자식 객체를 넣을 수 있다.

이 경우, 부모 타입으로 정의된 메서드만 사용할 수 있다.

하지만 실제 실행되는 메서드는 자식 클래스의 재정의된 메서드이다.

 

반대로, 자식 타입 변수에 부모 객체를 넣는 것은 불가능하다.

이는 부모는 자식보다 기능이 적을 수 있기 때문이다.

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5. 쉬운 비유

 

자동차(부모)와 스포츠카(자식)의 관계로 생각해 보자.

 

1. 부모 클래스: 자동차

 

class Car {
    public void drive() {
        System.out.println("자동차가 달립니다.");
    }
}

 

2. 자식 클래스: 스포츠카

 

class SportsCar extends Car {
    public void turbo() {
        System.out.println("스포츠카가 터보를 사용합니다!");
    }
}

 

3. 부모 타입으로 자식 객체를 참조

 

Car car = new SportsCar(); // 자동차는 스포츠카를 담을 수 있다.
car.drive();               // 출력: 자동차가 달립니다.
car.turbo();               // 오류! 부모 타입에는 turbo()가 없음

 

4. 자식 타입으로 사용하려면 형변환 필요

 

SportsCar sportsCar = (SportsCar) car;
sportsCar.turbo();         // 출력: 스포츠카가 터보를 사용합니다!