[Java] 다형성

1. 다형성

- 부모클래스 타입의 참조변수로 자식클래스의 인스턴스(객체)를 참조할 수 있음

- 상위타입으로 여러 하위타입의 객체를 사용할 수 있음

- 상속을 이용하여 하나의 매개변수(부모클래스객체)로 여러 종류의 클래스 타입을 다룰 수 있음

Parent p1 = new Child1();
Parent p2 = new Child2();

//부모클래스인 Parent에서 say()메서드가 있는 경우만 가능
p1.say();
p2.say();

자식1
자식2

부모클래스형 참조변수(p1, p2)로 실제 인스턴스 객체인 후손 클래스(Child1, Child2)의 메소드로 처리할 수 있다.

 

 

위와 반대로 자식클래스타입의 레퍼런스변수는 부모타입의 객체주소를 받을 수 없다.

Child1 c1 = new Parent();   //불가능

일반적으로 부모클래스가 가진 기능보다 자식이 가진 기능이 많기 때문이다.
참조변수(c1)가 사용할 수 있는 멤버의 개수는 인스턴스의 멤버 개수보다 같거나 적어야함

 

 

2. 클래스 형변환

클래스 간의 형변환은 반드시 상속관계에 있는 클래스끼리만 가능하다

 

1) 업 캐스팅 (UpCasting)

: 상속관계에 있는 부모, 자식 클래스 간에 부모타입의 레퍼런스변수가 모든 자식클래스의 객체주소를 받을 수 있다.

즉 하위클래스형이 상위클래스형에 대입될 경우 자식 타입 --> 부모타입으로 바뀌면서 대입된다.

다운캐스팅과 달리 형변환 생략이 가능하다.

Child1 c1 = new Child1();
/*(Parent)c1*/ c1.sayParent();

//업캐스팅 -> 형변환 생략
//자식.부모메소드() 사용가능

자식클래스타입의 레퍼런스변수 -> 부모클래스, 자식클래스 메소드 모두 접근 가능하다!

부모클래스에 접근하는 경우에 위와 같이 생략해도 자동으로 형변환이 된다.

 

 

 

1) 다운 캐스팅 (DownCasting)

: 상위 클래스형을 하위 클래스형에 대입하고자 하는 경우 강제적 , 명시적으로 형변환을 해야된다.

부모타입 --> 자식타입으로 형변환이 될때 

Parent p = new Child();
p2.printParent();         //printParent -> Parent클래스의 메소드
((Child)p).sayChild();    //sayChild -> Child1클래스의 메소드

//명시적 형변환 --> ((자식)부모).자식메소드()

 

 

3.  배열 - 다형성 적용

지금까지 배열은 같은 자료형의 값들을 묶은 형태로 생성했었다.

Child1타입의 객체배열 arr1과 Child2타입의 객체배열 arr2를 따로 생성하는 것 까지는 알고 있다.

String[] sArr = new String[4];

Child1[] arr1 = new Child1[2];	
Child2[] arr2 = new Child2[2];

그렇다면 자식클래스인 Child1과 Child2의 객체를 하나의 배열로 생성하려고 하는 경우 어떻게 해야할까?

Parent[] arr = new Parent[2];
		
arr[0] = new Child1(1,2,4);
arr[1] = new Child2(2,1,5);

위와 같이 다형성을 적용하여 부모클래스타입으로 객체배열을 생성하여 여러 자식클래스타입의 인스턴스를 한 배열안에서 생성할 수 있다. 

 

arr[0]은 Parent타입의 레퍼런스변수를 가지고, Child1타입의 객체를 참조한다.

arr[1]은 Parent타입의 레퍼런스변수를 가지고, Child2타입의 객체를 참조한다.

 

따라서 arr[0]은 Parent클래스의 메소드는 명시적형변환없이 사용가능하지만, Child1타입의 메소드는 명시적 형변환을 통해 사용이 가능하다.

((Child1)arr[0]).printChild1();  //실제 참조하고있는 타입으로 형변환
((Child2)arr[1]).printChild2();

 

 

4.  instanceof

현재 레퍼런스가 실제 어떤 클래스형의 주소를 참조하고 있는지 확인할 때 사용한다.

왼쪽에 있는 변수(객체)의 인스턴스 형이 오른쪽 클래스 자료형인지를 확인한다.

클래스타입이 일치하면 instanceof의 반환 값은 true가 되어서 다운 캐스팅할 수 있다.

if(arr[i] instanceof Child1) {   //해당 인덱스에 실제 Child1 타입을 참조하고 있으면 true
	((Child1)arr[i]).printChild1();  //자식1 형변환
} else {
	((Child2)arr[i]).printChild2();  //자식2 형변환
}
arr[i].print();

 

 

 

출처 및 참고:

0. 코드 : kh정보교육원 강의자료

1. 다형성 정의

https://gptjs409.github.io/java/2019/08/23/polymorphism.html

2. 업캐스팅, 다운캐스팅, instance of : https://velog.io/@ednadev/%EC%9E%90%EB%B0%94-%EB%8B%A4%ED%98%95%EC%84%B1Polymorphism-%EB%8B%A4%EC%9A%B4-%EC%BA%90%EC%8A%A4%ED%8C%85%EA%B3%BC-instance-of