객체지향언어(16) - 추상클래스

추상클래스

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하나 이상의 추상 메소드를 포함하는 클래스

추상클래스는 미완성 설계도에 비유할 수 있다.

 

클래스가 미완성이라는 것은 멤버의 개수에 관계된 것이 아니라, 단지 미완성 메서드(추상메서드)를 포함하고 있다는 의미이다.

• 추상클래스는 인스턴스를 생성할 수 없다.
• 추상클래스는 상속을 통해서 자손클래스에 의해서만 완성될 수 있다.
• 추상클래스는 추상메서드를 포함하고 있다는 것을 제외하고는 일반클래스와 전혀 다르지 않다.
• 추상클래스에도 생성자가 있으며, 멤버변수와 메서드도 가질 수 있다.

생성방법

abstract class 클래스이름

abstract class 클래스이름 {
	...
}

추상메서드

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선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 채로 남겨 둔 것이 추상메서드이다.

즉, 설계만 해 놓고 실제 수행될 내용은 작성하지 않았기 때문에 미완성 메서드인 것이다. 메서드를 이와 같이 미완성 상태로 남겨 놓는 이유는 메서드의 내용이 상속받는 클래스에 따라 달라질 수 있기 때문에 조상 클래스에서는 선언부만 작성하고, 주석을 덧붙여 어떤 기능을 수행할 목적으로 작성되었는지 알려 주고, 실제 내용은 상속받는 클래스에서 구현하도록 비워 두는 것이다. 

 

생성방법

abstract 리턴타입 메서드이름();

/* 주석을 통해 어떤 기능을 수행할 목적으로 작성하였는지 설명한다. */
abstract 리턴타입 메서드이름();

추상클래스로부터 상속받는 자손클래스는 오버라이딩을 통해 조상인 추상클래스의 추상메서드를 모두 구현해야한다. 

만약 조상으로부터 상속받은 추상메서드 중 하나라도 구현하지 않는다면, 자손클래스 역시 추상클래스로 지정해 주어야 한다.

abstract class Player {				//추상클래스
    abstract void play(int pos);		//추상메서드
    abstract void stop();			//추상메서드
}
class AudioPlayer extends Player {
    void play(int pos) { /* 내용 생략 */ }	//추상메서드를 구현
    void stop() { /* 내용 생략 */ }		//추상메서드를 구현
}
abstract class AbstractPlayer extends Player {
    void play(int pos) { /* 내용 생략 */ }	//추상메서드를 구현
}

추상클래스와 오버라이딩에 차이점이라면 추상클래스는 자손클래스가 조상클래스에 있는 추상메서드를 반드시 구현해야한다.

반대로 오버라이딩은 조상클래스의 메서드를 구현해도 되고 안해도 문제 없다.

추상클래스 작성

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상속이 자손 클래스를 만드는데 조상 클래스를 사용하는 것이라면, 이와 반대로 추상화는 기존의 클래스의 공통부분을 뽑아내서 조상 클래스를 만드는 것이라고 할 수 있다. 추상화를 구체화와 반대되는 의미로 이해하면 보다 쉽게 이해할 수 있다. 상속계층도를 따라 내려갈수록 클래스는 점점 기능이 추가되어 구체화의 정도가 심해지며, 상속계층도를 따라 올라갈수록 클래스는 추상화의 정도가 심해진다고 할 수 있다. 즉, 상속계층도를 따라 내려 갈수록 세분화되며, 올라갈수록 공통요소만 남게 된다.

 

추상화 클래스간의 공통점을 찾아내서 공통의 조상을 만드는 작업

구체화 상속을 통해 클래스를 구현, 확장하는 작업

 

추상클래스 사용방법

abstract class Player {
	
	boolean pause;			//일시정시 상태를 저장하기 위한 변수
	int currentPos;			//현재 Play되고 있는 위치를 저장하기 위한 변수
	
	Player(){			//추상클래스도 생성자가 있어야 한다.
		pause = false;
		currentPos = 0;
	}
	/* 지정된 위치(pos)에서 재생을 시작하는 기능이 수행하도록 작성되어야 한다. */
	abstract void play(int pos);	//추상메서드
	/* 재생을 즉시 멈추는 기능을 수행하도록 작성되어야 한다. */
	abstract void stop();		//추상메서드
	
	void play() {
		play(currentPos);	//추상메서드를 사용할 수 있다.
	}
	void pause() {
		if(pause) {			//pause가 true일 때(정지상태)에서 pause가 호출되면,
			pause = false;		//pause의 상태를 false로 바꾸고,
			play(currentPos);	//현재의 위치에서 play한다.
		}else {				//pause가 false일 때(play상태)에서 pause가 호출되면,
			pause = true;		//pause의 상태를 true로 바꾸고,
			stop();			//play를 멈춘다.
			
		}
	}
}

public class CDPlayer extends Player {

	@Override
	void play(int pos) {
		/* 조상의 추상메서드를 구현. 내용 생략 */	
	}

	@Override
	void stop() {
		/* 조상의 추상메서드를 구현. 내용 생략 */
	}
	//CDPlayer 클래스에 추가로 정의된 멤버
	int currentTrack;			//현재 재생 중인 트랙
	
	void nextTrack() {
		currentTrack++;
		//...
	}
	void preTrack() {
		if(currentTrack > 1) {
			currentTrack--;
			//...
		}
	}
	

}

조상 클래스의 추상메서드를 CDPlayer클래스의 기능에 맞게 완성해주고, CDPlayer만의 새로운 기능들을 추가했다.

 

기존의 클래스로부터 공통괸 부분을 뽑아내어 추상클래스를 만드는 예시

class Marine {	
	int x, y;			//현재위치
	void move(int x, int y) 	{ /* 지정된 위치로 이동 */ }
	void stop()			{ /* 현재 위치에 정지 */ }
	void stimPack()			{ /* 스팀팩을 사용한다. */ }
}

class Tank {
	int x, y;			//현재위치
	void move(int x, int y) 	{ /* 지정된 위치로 이동 */ }
	void stop()			{ /* 현재 위치에 정지 */ }
	void changeMode()		{ /* 공격모드를 변환한다. */ }
}

class Dropship {
	int x, y;			//현재위치
	void move(int x, int y) 	{ /* 지정된 위치로 이동 */ }
	void stop()			{ /* 현재 위치에 정지 */ }
	void load()			{ /* 선택된 대상을 태운다. */ }
	void unload()			{ /* 선택된 대상을 내린다. */ }
	
}

유닛들은 각자 나름대로의 기능을 가지고 있지만 공통부분을 뽑아내어 하나의 클래스로 만들고, 이 클래스로부터 상속받도록 변경한다.

abstract class Unit {
	int x, y;
	abstract void move(int x, int y);
	void stop () { /* 현재 위치에 정지 */ }
}

class Marine extends Unit {
	void move(int x, int y) 	{ /* 지정된 위치로 이동 */ }
	void stimPack()			{ /* 스팀팩을 사용한다. */ }
}

class Tank extends Unit {
	void move(int x, int y) 	{ /* 지정된 위치로 이동 */ }
	void changeMode()		{ /* 공격모드를 변환한다. */ }
}

class Dropship extends Unit {
	void move(int x, int y) 	{ /* 지정된 위치로 이동 */ }
	void load()			{ /* 지정된 대상을 태운다. */ }
	void unload()			{ /* 선택된 대상을 내린다. */ }
}

각 클래스의 공통부분을 뽑아내서 Unit클래스를 정의하고 이로부터 상속받도록 하였다.

Unit [] group = new Unit [4];
group [0] = new Marine();
group [1] = new Tank();
group [2] = new Marine();
group [3] = new Dropship();

for(int i = 0;i < group.length;i++)
	group[i].move(100,200);	//Unit배열의 모든 유닛을 좌표(100,200)의 위치로 이동한다.

위의 코드는 공통조상인 Unit클래스 타입의 참조변수 배열을 통해서 서로 다른 종류의 인스턴스를 하나의 묶음으로 다룰 수 있다는 것을 보여준다.

조상 클래스타입의 참조변수로 자손 클래스의 인스턴스를 참조하는 것이 가능하기 때문에 이처럼 조상 클래스타입의 배열에 자손 클래스의 인스턴스를 담을 수 있는 것이다.

group[i].move(100,200)과 같이 호출하는 것이 Unit클래스의 추상매스드인 move를 호출하는 것 같이 보이지만 실제로는 이 추상메드가 구현된 Marine, Tank, Dropship인스턴스의 메서드가 호출되는 것이다.

메서드는 참조변수의 타입에 관계없이 실제 인스턴스에 구현된 것이 호출된다.