자바 - 다형성: 초보자를 위한 가이드
안녕하세요, 미래의 자바 마법사 여러분! 오늘, 우리는 자바 다형성의 흥미로운 세계로 여정을 떠날 거예요. '다형성'이 해리 포터의 마법처럼 들릴지라도 걱정하지 마세요. 이 튜토리얼을 끝내면, 여러분은 다형성을 프로처럼 사용할 수 있을 거예요!
다형성이란 무엇인가요?
기본부터 시작해요. 다형성은 그리스어에서 온 복잡한 단어로, "많은 형태"을 의미해요. 자바에서는, 서로 다른 형식의 객체를 공통 슈퍼클래스의 객체로 취급할 수 있는 강력한 개념이에요. 고양이, 개,そして 새를 모두 "동물"로 취급할 수 있다면 어떤가요? 그것이 바로 다형성의 본질이에요!
현실 세계의 비유
TV 리모컨을 생각해보세요. 그것은 여러 가지 기능을 가진 많은 단추가 있어요. 하지만 여러분에게는 그들이 모두 "단추"로, 무언가가 일어나도록 누르는 것 같아요. 그것이 바로 다형성이 작동하는 것이에요!
자바 다형성의 유형
자바에서는 두 가지 주요 다형성이 있어요:
- 컴파일 시간 다형성 (정적 바인딩)
- 런타임 다형성 (동적 바인딩)
이제 각각을 자세히 탐구해봅시다.
1. 컴파일 시간 다형성
이 형식의 다형성은 메서드 오버로딩을 통해 이루어집니다. 마치 같은 이름의 다양한 사용을 가진 여러 도구가 있듯이요.
예제:
public class Calculator {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
public double add(double a, double b) {
return a + b;
}
public String add(String a, String b) {
return a + b;
}
}이 예제에서는 세 가지 add 메서드가 있어요. 자바는 우리가 제공하는 인수의 형식에 따라 어떤 것을 사용할지 알아요. 마치 우리의 계산기에 세 가지 다른 "add" 단추가 있어서, 각각의 연산에 사용되는 것처럼요.
2. 런타임 다형성
이제 진정한 마법이 일어나는 곳이에요! 런타임 다형성은 메서드 오버라이딩을 통해 이루어집니다. 마치 여러 가지 동물에게 소리를 내는 방법을 가르쳐주지만, 각 동물이 자신만의 고유한 방식으로 하는 것처럼요.
예제:
class Animal {
public void makeSound() {
System.out.println("The animal makes a sound");
}
}
class Dog extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("The dog barks: Woof! Woof!");
}
}
class Cat extends Animal {
@Override
public void makeSound() {
System.out.println("The cat meows: Meow! Meow!");
}
}이제 이를 어떻게 사용할 수 있는지 보겠습니다:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal myAnimal = new Animal();
Animal myDog = new Dog();
Animal myCat = new Cat();
myAnimal.makeSound(); // 출력: The animal makes a sound
myDog.makeSound(); // 출력: The dog barks: Woof! Woof!
myCat.makeSound(); // 출력: The cat meows: Meow! Meow!
}
}멋지지 않나요? 모두 Animal로 선언했지만, 각 객체는 실제 클래스에 따라 행동합니다. 마치 각 동물에게 독특한 방식으로 작동하는 범용적인 "소리 내기" 단추가 있다는 것 같아요!
왜 다형성을 사용하나요?
- 코드 재사용성: 한 번 써서 여러 번 사용하세요!
- 靈活性: 쉽게 확장하고 코드를 수정하세요.
- 쉬운 유지보수: 한 곳의 변화가 모든 관련 클래스에 영향을 미칩니다.
가상 메서드와 런타임 다형성
자바에서는 모든 비정적 메서드는 기본적으로 "가상 메서드"입니다. 이는 JVM이 실제 객체 형식에 따라 메서드를 호출할지, 참조 형식에 따라 호출할지 결정한다는 것을 의미합니다.
예제:
class Shape {
public void draw() {
System.out.println("Drawing a shape");
}
}
class Circle extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a circle");
}
}
class Square extends Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a square");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Shape[] shapes = new Shape[3];
shapes[0] = new Shape();
shapes[1] = new Circle();
shapes[2] = new Square();
for(Shape shape : shapes) {
shape.draw();
}
}
}출력:
Drawing a shape
Drawing a circle
Drawing a square우리는 Shape 배열을 사용하고 있지만, 각 객체의 draw() 메서드는 실제 형식에 따라 호출됩니다. 마치 정확히 어떤 도형을 그릴지 알아하는 마법적인 연필이 있다는 것 같아요!
자바에서 다형성 구현
다형성을 효과적으로 구현하기 위해:
- 상속을 사용하세요 (extends 키워드)
- 서브클래스에서 메서드를 오버라이드하세요
- 슈퍼클래스 참조를 사용하여 서브클래스 객체를 만들세요
예제:
class Vehicle {
public void start() {
System.out.println("The vehicle is starting");
}
}
class Car extends Vehicle {
@Override
public void start() {
System.out.println("The car engine is roaring to life");
}
}
class ElectricBike extends Vehicle {
@Override
public void start() {
System.out.println("The electric bike is silently powering up");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Vehicle myVehicle = new Vehicle();
Vehicle myCar = new Car();
Vehicle myBike = new ElectricBike();
myVehicle.start();
myCar.start();
myBike.start();
}
}출력:
The vehicle is starting
The car engine is roaring to life
The electric bike is silently powering up여기서는 같은 start() 메서드를 사용하고 있지만, 각 차량은 자신만의 독특한 방식으로 시작합니다. 그것이 다형성의 아름다움이에요!
결론
다형성은 처음에는 복잡해 보일 수 있지만, 자바 프로그램을 더 유연하고 쉽게 유지할 수 있는 강력한 도구예요. 다른 객체를 유사한 방식으로 취급하면서도 그들의 고유한 행동을 유지하도록 하는 것이 중요해요.
코드를 계속 연습하다 보면, 진정한 자바 조각가처럼 코드를 조종할 수 있을 거예요! 코딩을 즐기세요, 미래의 자바 마스터 여러분!
Credits: Image by storyset