[Java] 메서드 오버라이딩과 오버로딩, super( ) 메서드

 

 

📚 참고한 책

 

: 출처 예스24 홈페이지

 

 

 

- 기본적인 개념을 정리하고 추가적으로 궁금한 것들을 정리했습니다 -

 

 

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✔️   메서드 오버라이딩_ 329p

 

• 메서드 오버라이딩

: 부모 클래스에게 상속받은 메서드와 동일한 이름의 메서드를 재정의하는 것으로, 부모의 메서드를 자신이 만든 메서드로 덮어쓰는 개념

class A {
    void print() {
         System.out.println("A 클래스")
    }
}

class B extends A {
    @Override
    void print() {
         System.out.println("B 클래스")
    }
}

public class MethodOverrideing_1 {
     public static void main(String[] args) {
         
         A aa = new A();
         aa.print();
         
         B bb = new B();
         bb.print();
         
         A ab = new B();
         ab.print();
     }
}

먼저 A aa = new A( );에서 일어나는 일을 살펴보면 힙 메모리에 A( ) 생성자로 객체가 생성되고, 이를 A 타입으로 선언한 참조 변수 aa가 이 객체를 가리키고 있을 것이다. 그런데 이때 A 객체 내부에는 실제 메서드의 위치 정보만 저장되어있고, 실제 print( )는 메서드 영역에 정의되어 있다. 이런 경우는 당연하게 "A 클래스"가 출력될 것이다.

B bb = new B( );는 처음에 A 객체 내의 print( )가 메서드 영역에 생성되고 그 후 B 객체가 생성된다. 그러면 A객체의 실제 print( )는 메서드 영역에 저장되고 그 후  B 객체의 print( ) 메서드도 같은 print( ) 영역에 저장된다. 즉 후에 생긴 B의 print( ) 메서드가 먼저 생긴 A의 print( ) 메서드를 덮어쓰기, 오버라이딩하게 되는 것이다. 그래서 bb.print( )를 하게 되면 "B 클래스"가 출력된다.

A ab = new B( )인 경우를 살펴보자. 처음 생성되는 과정은 B bb = new B( );와 같다. 여기서 다른 점은 A 타입의 참조 변수를 사용하고 있으므로 참조 변수가 A 객체를 가리키고 있다는 것이다. 따라서 ab.print( )는 실제 A 객체의 print( ) 메서드를 호출하는 것되는데, A 객체가 가리키는 print( ) 메서드는 이미 B 객체로 오버라이딩 된 경우이므로 결론적으로 출력되는 값은 "B 클래스"가 되는 것이다.

이때 오버라이딩은 덮어쓰기는 아니다. 덮어쓰는 것은 이전에 있던 것을 삭제하고 새로운 파일로 바꾸는 것이다. 하지만 오버라이딩은 원래 있던 것에 새로운 메서드가 올라 타는 것으로 생각하면 된다.

 

 

 

• 부모 클래스 타입으로 객체를 선언하는 경우

class Animal {
    void cry() {
         
    }
}

class Bird extends Animal {
    void cry() {
         System.out.println("짹짹")
    }
}

class Cat extends Animal {
    void cry() {
         System.out.println("냐옹")
    }
}

class Dog extends Animal {
    void cry() {
         System.out.println("멍멍")
    }
}

public class MethodOverrideing_1 {
     public static void main(String[] args) {
         
         Animal bb = new Bird();
         Animal cc = new Cat();
         Animal dd = new Dog();
         
         bb.cry();
         cc.cry();
         dd.cry();
     }
}

참조 변수는 모두 Animal 타입이지만, 각각 서로 다른 메서드로 오버라이딩 됐으므로 cry( ) 메서드는 서로 다른 출력 결과를 보인다. 여기서 Animal 클래스 내부에 아무런 기능도 수행하지 않는 cry( ) 메서드가 있기에 다른 결과가 보일 수 있는 것이다. 이것은 다형적 표현으로 자식 클래스들의 객체를 부모 클래스인 Animal 타입으로 선언할 수 있지만, 만일 부모 클래스에 cry( ) 메서드가 없다면 다른 자식 클래스는 cry( ) 메서드를 호출할 수 없다.

 

 

 

• 메서드 오버로딩

: 이름은 동일하지만, 시그니처가 다른 여러 개의 메서드를 같은 공간에 정의하는 것.

 

Q. 메서드 오버라이딩과 메서드 오버로딩의 차이점은?

A. 오버라이딩은 시그니처까지 완벽하게 동일한 파일을 같은 공간에 복사하는 것으로 이해하면 되고, 오버로딩은 시그니처는 다르지만 일름만 동일한 파일을 같은 공간에 복사한 것으로 이해하면 된다.

 

class Car {
    void sound1() {
         System.out.println("부릉부릉")
    }
    
    void sound2() {
        System.out.println("부르릉부르릉")
    }
}

class Car1 extends Car {
    void sound1() {
         System.out.println("빵빵")
    }
    
    void sound2(int a) {
         System.out.println("빠아앙")
    }
}

여기서 sound1은 메서드 오버라이딩이 된다. 상속받은 메서드와 리턴 타입 그리고 시그니처가 완벽하게 동일하기 때문이다. sound2는 Car 클래스에서 입력매개변수가 없는 메서드였지만, 클래스 Car1에서 입력매개변수로 정숫값 1개를 받게 되므로 메서드 시그니처가 달라 오버로딩이 되는 것이다.

그러면 이때 클래스 Car1에서 사용할 수 있는 메서드는 총 3개가 된다. sound1은 Car 클래스와 Car1 클래스 모두 동일한 메서드로 1개, Car에 있는 sound2 메서드, Car1에 있는 정숫값 하나를 받는 sound2 메서드를 사용할 수 있기 때문이다.

 

 

 

• 메서드 오버라이딩과 접근지정자

: 오버라이딩할 때는 상속받은 메서드의 접근 지정자와 범위가 같거나 넓은 접근 지정자를 사용한다.

class A {
    protected void abc() {}
}

class B extends A {
    public void abc() {}
}

class C extends A {
    protected void abc() {}
}

class D extends A {
    void abc() {}
}

class E extends A {
    private void abc() {}
}

오버라이딩을 할 때 접근지정자와 같거나 더 넓은 접근지정자만 사용가능하다 했으니, void abc( ) 와 private void abc( )는 사용할 수 없다.

 

 

 

 

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✔️   인스턴스 필드의 중복_ 340p

 

• 인스턴스 필드의 오버라이딩

class A {
    int m = 3;
}

class B extends A {
	int m = 4;
}

인스턴스 필드는 동일한 이름으로 정의해도 오버라이딩되지 않는다. 그 이유는 저장 공간이 완벽하게 분리되어있기 때문이다. 메서드 오버라이딩을 살펴보았을때, 인스턴스 메서드 영역에 부모 클래스 메서드가 생성되고 그 위에 자식 클래스 메서드가 생성되기 때문에 오버라이딩이 발생된다고 설명했다.

인스턴스 필드의 경우 B 객체가 생성되기 전 부모 객체 A 객체가 먼저 생성될 것이고 그 후 클래스 B에서 추가한 내용을 포함하는 객체가 만들어질 것이다. 여기까진 메서드 생성 과정과 비슷하다. 하지만 인스턴스 필드는 m=3과 m=4인 총 두 개의 필드가 만들어져 저장공간이 완벽하게 분리된다는 것이 큰 차이가 되겠다.

만약 B b = new B( ); 선언하고 b.m의 값을 확인할 경우 4가 나올 것이다. b가 가리키고 있는 번지가 100번인 경우, 100번에는 B 객체의 m = 4 값이 들어있기 때문이다. A a = new B( )로 생성한 경우 A 타입이므로 A 가리키고 있을 것이고 그 번지가 200으로 B 객체의 번지와 다를 것이다. 그러므로 객체가 오버라이딩되지 않는다.

 

 

 

• 정적 필드의 중복

A.m = 3;
B.m = 4;

B b = new B();
b.m = 4;

정적 필드의 저장 공간은 정적 영역의 클래스 내부에 만들어지고 모든 객체가 공유한다. 스택에 포함된 A객체와 B객체에는 m의 값이 저장되어있지 않고, 클래스 영역 어디에 저장되어있는지 가리킬 것이다. 그러므로 클래스 A와 B 내에 포함된 정적 필드의 저장공간은 완벽하게 분리되기 때문에 오버라이딩은 발생하지 않는다.

정적메서드의 경우는 어떤지 살펴보면, 정적필드와 같음을 알 수 있다. 정적메서드도 마찬가지로 클래스 내부에 존재하지 않고, 다른 공간에 저장되기 때문에 오버라이딩은 발생하지 않는다.

결론적으로 중복이 되어 오버라이딩이 발생하는 경우는 인스턴스 메서드의 경우만 해당되는 것을 알 수 있었다. 인스턴스 필드, 정적 필드, 정적 메서드 모두 각 객체의 저장이 완벽하게 분리되기 때문에 오버라이딩은 발생하지 않는다.

 

 

 

 

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✔️   super_ 349p

 

• super 키워드

: 부모의 객체를 가리키며, 필드명의 중복으로 가려진 부모의 필드 또는 메서드를 호출하기 위해 사용한다.

 

class A {
    void abc() {
        System.out.println("A 클래스의 abc()");
    }
}

class B extends A{
    void abc() {
        System.out.println("B 클래스의 abc()");
    }
    
    void bcd() {
         super.abc();
    }
}

B bb = new B();

bb.bcd();

super을 써서 abc를 호출하게 되면 부모 클래스인 A 클래스의 abc( )가 실행된다.

 

 

Q. this와 super의 차이점은?

A. this는 자기 객체를 가리키는 참조 변수명이다. this( ) 메서드는 자신의 또 다른 생성자를 호출하고, 생성자 내에서만 사용할 수 있으면 항상 첫 줄에 위치해야한다. super는 부모의 객체, super( )는 부모의 생성자를 의미한다.

 

 

class A {
    void abc() {
        System.out.println("A 클래스의 abc()");
    }
}

class B extends A{
    void abc() {
        System.out.println("B 클래스의 abc()");
    }
    
    void bcd() {
         abc();
    }
}

B bb = new B();

bb.bcd();

 

super을 쓰지 않고 abc( )를 자식클래스의 메서드에서 호출하게되면 this 키워드가 추가되어 실행된다. 그러면 클래스 B에 있는 abc( ) 실행 코드는 클래스 B 내부에 있는 abc( )를 실행하게 된다. 그렇기에 만약 부모 클래스의 코드가 자식 클래스에서 실행되길 원하는 경우 super키워드를 추가해야한다.

 

 

 

• super( ) 메서드

class A {
    A() {
        this(3);
        System.out.println("A 생성자1")
    }
    
    A(int a) {
        System.out.println("A 생성자2")
    }
}

class B extends A {
    B() {
         this(3);
         System.out.println("B 생성자1")
    }
    
    B(int a) {
         System.out.println("B 생성자2")
    }
}

A aa1 = new A();
A aa2 = new A(3);

B bb1 = new B();
B bb2 = new B(3);

aa1은 클래스 A에 있는 기본 생성자가 호출된다. 가장 첫 코드는 this(3)으로 내부에 있는 정수값 하나를 받는 메서드를 찾아 실행한다. 그러면 A(int a)가 실행되고 "A 생성자2"가 출력되고 그 다음 "A 생성자1"이 출력된다. aa2는 3을 인자로 가지기 때문에 클래스 A에 있는 A(int a)가 실행된다. 자식 클래스가 아니라서 컴파일이 자동으로 붙이는 것 없이 "A 생성자2"가 출력된다.

bb1은 메서드 B에 있는 this(3)가 먼저 실행된다. this로 내부에 있는 B(int a)가 실행되면서 이때 B(int a)의 가장 첫 줄엔 super가 붙게된다. 물론 이 super는 컴파일이 자동적으로 붙인 것이다. super로 인해 부모 클래스가 실행되게 되고 부모 클래스의 가장 기본 생성자에 있는 this(3)으로 인해 A(int a)가 실행되어 "A 생성자2"가 가장 먼저 출력된다. 그 다음은 "A 생성자1"이 출력으로 A( ) 메서드를 마무리 짓는다. 그러면 다시 클래스 B로 돌아와 super가 진행된 다음 코드를 실행하므로 "B 생성자 2"가 출력되고  B( ) 메서드의 "B 생성자1"로 마무리된다. 객체 bb2는 클래스 B의 기본 생성자만 실행되지 않을 뿐, 나머지 과정은 동일하다.

여기서 가장 중요한 사실은 모든 생성자의 첫 줄에서는 반드시 this( ) 또는 super( )가 있어야한다는 것이다. 만일 아무것도 써주지 않으면 컴파일러는 super( )를 자동으로 삽입한다. 즉, 생성자를 호출할 때는 항상 부모 클래스의 생성자가 한 번은 호출된다는 것이다. 그리고 부모클래스에 기본 생성자가 없을 경우 컴파일러 오류가 발생한다. (super( )가 자동적으로 추가되는데, 기본 생성자가 없이 어떤 인자를 받는 메서드만 있을 경우 오류 발생)

 

 

 

• 정리

: super( )는 자식클래스의 메서드 가장 첫 줄에 컴파일러가 자동으로 추가하여 부모 클래스가 실행되도록 한다.

  this.는 부모클래스와 자식클래스에 중복되는 이름의 메서드가 있는 경우, 자식클래스에서 그 메서드를 실행하고자 할 때 컴파일러가 자동으로 내부 클래스의 메서드가 실행되도록 this.를 추가한다.