다형성(Polymorphism) - 20

💡 학습 목표
    1. 다형성에 대한 개념을 이해하자.
    2. 업캐스팅과 다운캐스팅이란?
    3. 다형성의 활용

1. 다형성에 대한 개념을 이해하자.

: 하나의 데이터 타입을 다양한 형태로 바라볼 수 있는 것

• 다형성(Polymorphism)은 객체 지향 프로그래밍에서 중요한 개념 중 하나이다. 이는 한 요소(예: 메서드, 클래스)가 여러 형태를 가질 수 있는 능력을 의미한다. 다형성은 코드의 유연성과 재사용성을 높여주며, 상속, 추상화, 인터페이스와 함께 사용된다.

시나리오 코드 1

package basic.ch20;

public class Animal {
	
	public void move() {
		System.out.println("동물이 움직입니다.");
	}
	
	public void eating() {
		System.out.println("먹이를 먹습니다.");
	}
}

package basic.ch20;

public class Human extends Animal {
	
	@Override
	public void move() {
		System.out.println("사람이 두발로 걷습니다.");
	}
	
	@Override
	public void eating() {
		System.out.println("밥을 먹습니다.");
	}
	
	public void readBooks() {
		System.out.println("책을 읽습니다.");
	}
	
}

package basic.ch20;

public class Tiger extends Animal{
	
	@Override
	public void move() {
		System.out.println("호랑이가 네발로 걷습니다.");
	}
	
	@Override
	public void eating() {
		System.out.println("호랑이가 사냥을 합니다.");
	}
	
}

package basic.ch20;

public class AnimalTest {

	public static void main(String[] args) {

		Animal animal = new Animal();
		animal.move();
		animal.eating();
		System.out.println("--------------------------------");
		
		Animal 주소2 = new Tiger();
		주소2.move();
		주소2.eating();
		System.out.println("--------------------------------");
		
		Animal 주소3 = new Human();
		주소3.move();
		주소3.eating();
		// 주소3.readBooks();
		((Human)주소3).readBooks();
		
	} // end of main

} // end of class

new Human(); 부분은 실행이 되어야 읽어 지는 부분이라 컴파일 시점에서는 Animal 데이터 타입이라는 것 밖에 모름
그래서 Human만의 메서드를 읽지 못함

2. 업캐스팅과 다운캐스팅이란?

업캐스팅(Upcasting)과 다운캐스팅(Downcasting)은 객체 지향 프로그래밍에서 다형성을 활용할 때 사용되는 개념

 

업캐스팅(Upcasting)

• 업캐스팅은 부모 클래스의 참조 변수로 자식 클래스의 객체를 참조하는 것.
• 부모 클래스의 데이터 타입으로 자식 클래스의 객체를 대입하는 것.
• 업캐스팅은 자동으로 이루어진다.

Animal animal = new Dog(); // 업캐스팅

 

다운캐스팅(Downcasting)

• 다운캐스팅은 부모 클래스의 참조 변수를 자식 클래스의 객체로 변환하는 것.
• 다운캐스팅은 명시적으로 형변환을 해야 한다.
• 다운캐스팅은 업캐스팅된 객체가 실제로 자식 클래스의 객체일 때만 가능. 그렇지 않으면 ClassCastException(예외) 이 발생할 수 있습니다.

시나리오 코드 2

package basic.ch20;

public class Fruit {
	
	String name;
	int price;
	
	public void showInfo() {
		System.out.println("상품명 : " + name);
		System.out.println("가격 : " + price);
	}
}

package basic.ch20;

public class Banana extends Fruit{

	String origin;
	
	public Banana() {
		name = "춘식이바나나";
		price = 5000;
		origin = "한국";
	}
	
	public void saleBanana() {
		System.out.println("바나나 가격을 할인합니다.");
		price -= 1000;
	}
}

package basic.ch20;

public class Peach extends Fruit{
	
	public Peach() {
		name = "복숭아";
		price = 8000;
	}
	
	
}

package basic.ch20;

public class FruitTest {

	public static void main(String[] args) {

		// 다형성
		// 다양한 형태로 클래스 (데이터 타입을) 바라 볼 수 있다.
		
		Fruit fruit1 = new Banana(); // 업캐스팅된 상태
		Fruit fruit2 = new Peach();  // 업캐스팅된 상태
		fruit1.showInfo();
		fruit2.showInfo();
		
		System.out.println("--------------------");
		
		// 다형성을 사용하면 코드를 유연하게 작성할 수 있다.
		Banana banana1 = new Banana(); 
		Peach peach1 = new Peach(); 
		Peach peach2 = new Peach(); 
		// 배열
		Fruit[] fruits = new Fruit[3];
		fruits[0] = banana1;
		fruits[1] = peach1;
		fruits[2] = peach2;
		System.out.println("--------------------");
		// fruits[0] --> 바나나
		// 바나나의 속성인 origin을 출력하시오
		// 바나나의 기능인 saleBanana() 메서드를 호출하시오
		System.out.println(((Banana)fruits[0]).origin);
		((Banana)fruits[0]).saleBanana();
		fruits[0].showInfo();
		
		System.out.println("--------------------");
		
		// 배열은 반복과 함께 많이 사용된다.
		
		// 0 --> 바나나
		// 0 --> 복숭아
		
		// instanceof 연산자를 알아야 해결 가능
		// 실행 시점에 객체가 특정 클래스의 인스턴스인지 확인하는 키워드
		
		for(int i = 0; i < fruits.length; i++) {
			if(fruits[i] instanceof Banana) {
				((Banana)fruits[i]).saleBanana();
			} else {
				fruits[i].showInfo();
			}
		}
		
	} // end of main

} // end of class

 

* instanceof 를 사용하지 않으면

 

정리

• 하나의 코드가 여러 자료형으로 구현되어 실행되는 것
• 같은 코드에서 여러 다른 실행 결과가 나옴
• 정보은닉, 상속과 더불어 객체지향 프로그래밍의 가장 큰 특징 중 하나
• 다형성을 잘 활용하면 유연하고 확장성있고, 유지보수가 편리한 프로그램을 만들수 있음

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