[Java] 🧐 오버라이딩, 업캐스팅, 다운캐스팅, super, this 이해 완벽하게 하기!

 

 

< 이전 정리 글  - 자주 함께 쓰이는 static과 final >

 

Java 기본 용어 정리 - 🧐 자주 함께 쓰이는 static과 final

 

 

 

< 자바 완전 정복_ 10장 클래스의 상속과 다향성 >

[Java] 자바 완전 정복_ 10장 클래스의 상속과 다형성 (2)

 

 

---

 

 

🪽

"틀린 내용이 있을 수 있습니다."

 

 

1. 기본적인 오버라이딩

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();
     }
}

이 코드는 '자바 완전 정복'의 코드다. 전에 배웠던걸 복습해보자면, A aa = new A( );는 A 클래스의 생성자이자 A 타입이다. aa.print( )를 실행하면 A 클래스에 있는 print 메서드가 실행된다.

그 다음 A 객체가 생성된 후 B bb = new B( );가 생성되니 메서드 영역에 저장된 A의 print 메서드를 덮고 B의 print 메서드가 올라타게 된다. 그러니 bb.print( )가 실행되면 "B 클래스"가 출력된다.

이제 A ab = new B( );를 살펴보자. 해당 코드는 A 타입의 참조 변수 타입을 가지고 있다. 그렇다는 말은 ab.print( )는 "A 클래스"가 출력되야한다는 것이다. 하지만 아까 위의 코드에서 이미 B bb = new B( );로 A 객체가 가리키는 print 메서드가 B 클래스의 print( ) 메서드로 오버라이딩이 되었다. A ab = new B( );는 B의 print( )가 실행되고 "B 클래스"가 출력된다.

 

 

 

2. 업캐스팅과 다운캐스팅

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

class B extends A {
    @Override
    void print() {
        System.out.println("B 클래스");
    }
    
    void printB() {
        System.out.println("B에만 있는 메서드");
    }
}

public class MethodOverrideing_1 {
    public static void main(String[] args) {

        A aa = new A();   
        B bb = new B();   

        A ab = new B();  
        ab.print();       

        // ab.printB();  

        B b2 = (B) ab;    
        b2.printB();     
    }
}

 

업캐스팅은 아까 기본 오버라이딩에서 했다. A ab = new B( );가 업캐스팅한 케이스다. 업캐스팅이란, 자식 클래스(B 클래스)가 부모 클래스(A 클래스) 타입으로 참조하는 것을 의미한다. 쉽게 설명하자면, B 클래스를 인스턴스로 가져도 B 클래스에 있는 모든 메서드와 필드를 사용하는 것이 아니라 결국 타입은 A이기에 A 클래스에 있는 메서드와 필드만 사용할 수 있다고 이해하면 된다.

그러면 printB( ) 메서드는 B 클래스에만 있고 A 클래스에 없기 때문에 사용할 수 없다. 이런 경우 printB를 사용하고 싶다면, 참조 타입도 실체 객체도 B인 B bb = new B( );를 통해 사용하거나 ab를 다운 캐스팅하면 된다.

다운 캐스팅은 타입을 다시 B b2 = (B) ab로 바꿔주면 된다. 이것을 형변환이라고 부른다.

 

 

 

3. super( ), this( )

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);

클래스의 이름과 똑같은 메서드가 있다면 그것은 생성자이다. 그러면 A aa1 = new A( ); 이것은 생성자 호출 코드이다. super와 this는 생성자 안에서 사용된다. super는 부모 클래스 생성자를 호출시키며, 만일 생성자에 super나 this가 없다면 컴파일러가 자동으로 super를 포함시켜준다. 그리고 this는 같은 클래스 내부에 있는 다른 생성자를 호출시킨다.(생성자가 2개 이상 있어야 사용가능하다.) 즉 this는 부모 클래스에 있는 생성자로 가지 않게 해준다.

B bb1 = new B( );를 살펴보자.

1) this(3)으로 인해 같은 클래스 안에 있으면서, 3이라는 인자를 받을 수 있는 B(int a)가 실행된다.
2) 그런데 B(int a) 생성자는 this가 없기 때문에 컴파일러가 자동적으로 super를 넣어줄 것이다.
3) super로 인해 부모클래스에 있는 기본 생성자(A)로 가게 된다.
4) A 클래스의 기본 생성자 A에 this(3)이 있으니, int형 인자 하나를 받는 A 생성자가 실행될 것이다.
5) A(int a)가 실행되어 드디어! "A 생성자2"가 출력될 것이다.
6) 그러면 다시 A 클래스의 기본 생성자 A로 돌아와 "A 생성자 1"이 출력된다.
7) 또 전으로 돌아가 B 클래스의 B(int a)의 "B 생성자 2"가 호출되고
8) 마지막으로 가장 처음 호출되었던 B 클래스의 기본 생성자 B의 "B 생성자 1"이 호출된다.

만약에 A ab = new B( ); 코드를 넣어본다면 어떻게 될까? 결국 자식 클래스 B의 B( )가 실행되기 때문에 호출과정부터 답까지 모두 같다.

 

 

4. 문제 

- 수제비 정보처리기사 2023 책 문제 발췌

class Parent {
    public Parent() {
        System.out.print("A");
    }
    public void fn() {
        System.out.print("B");
    }
    public void fnA() {
        System.out.print("C");
    }
}

class Child extends Parent {
    public Child() {
        System.out.print("D");
    }
    public void fn() {
        System.out.print("E"); 
    }
    public void fnB() {
        System.out.print("F");
    }
}

Child c = new Child( );
c.fn( );
c.fnA( );

 

 

---

 

 

1) Child c = new Child( );로 Child 생성자가 호출되었으니 Child( )가 호출될 것이다. 
2) 그런데 Child( ) 내부에 this가 없다. (물론 this를 쓸 수 없다, 생성자가 1개라서)
3) 컴파일러가 자동적으로 super를 넣어 부모 클래스 Parent의 생성자를 호출한다.
4) Parent 생성자가 호출되어 "A"가 출력된다.
5) 다시 Child 생성자로 돌아와서 "B"가 출력된다.

6) c.fn( );은 Child 클래스에 fn 메서드가 있으니 "E"가 출력된다.
7) c.fnA( );은 fnA가 Parent 클래스에 있지만 Child가 Parent 클래스를 부모 클래스로 받고 있기 때문에 문제 없이 Parent 클래스의 fnA가 실행되어 "C"가 출력된다.

1.
Parent cp = new Child();
cp.fn();
cp.fnA();

2.
Child pc = new Parent():
cp.fn();
cp.fnA():

3.
Parent p = new Parent();
cp.fnB();

위의 경우는 어떨까?

1번의 경우 문제없이 다 실행이 된다.

그런데 2번의 경우 Child pc = new Parent( );에서 컴파일 오류가 발생한다. 참조 변수는 하위 클래스인 Child인데 하위 클래스인 참조 타입 안에 상위 클래스인 Parent 객체를 넣을 수 없기 때문이다.

3번도 실행될 수 없다. Parent는 부모 클래스로 하위 클래스인 Child의 메서드를 사용할 수 없다. 그 이유는 다양하지만, 코드의 안정성을 위함이 있다. 메서드 호출은 참조변수 타입을 기준으로 접근하게 한다는 것을 알아두면 좋을 듯 하다.