[Java] 추상 클래스(abstract class)에 대해

자바에서 abstarct 제어자는 '추상적인'이라는 의미로 사용됩니다.

 

선언부만 있고 구현부가 없는 메소드를 추상 메소드라 하고, 하나 이상의 추상 메소드를 포함하고 있는 클래스는 반드시 abstract 제어자를 붙여야 하며 이를 추상 클래스라고 부릅니다.

 

추상 클래스는 하나 이상의 추상 메소드를 갖는다고 했는데 그렇다면 추상 클래스는 반드시 추상 메소드를 가진다고 볼 수 있을까? 

•  항상 그렇지는 않습니다.
  • 추상 메소드를 갖는 클래스는 반드시 추상 클래스로 설정해야 하는 것은 맞지만, 반대로 추상 클래스가 반드시 추상 메소드를 가져야 하냐고 묻는다면 꼭 그렇진 않습니다. 

 

추상클래스를 쓰는 이유는?

•  추상 클래스를 한마디로 정의하면 미완성 설계도입니다.

미완성이기 때문에 오직 상속을 통해 하위 클래스에서만 완성될 수 있습니다. 추상 클래스 대신에 인터페이스를 쓸 수도 있지만, 인터페이스에서는 선언부만 있기 때문에 이를 구현한 하위 클래스에서는 공통적인 기능이 중복되더라도 모두 중복적으로 구현부에 작성을 해야하지만, 추상 클래스를 사용하면 추상 클래스를 상속받은 하위 클래스들이 추상 클래스에서 설계된 공통적인 기능들에 대한 메소드를 굳이 구현할 필요가 없다는 점에서 장점을 갖습니다.

 

 

<요약>

 

1) 객체들의 필드와 메소드의 이름을 추상 메소드에 통일하여 소스의 가독성을 높일 수 있고, 

 

2) 모든 객체들에 공통적인 메서드와, 필드들을 추상 클래스로 만들고 이 추상 클래스를 하위 자식들이 상속받아 필요한 필드와 메서드를 그대로 상속하고 추상 클래스는 자식에서 재정의하는 방식을 통해 개발의 효율성을 증대시킬 수 있습니다.

 

설명하고 보니 말이 이해하기 조금 어려운데 코드로 이해해봅시다.

abstract class Animal {
    abstract void bark();
    public void sleep() {
        System.out.println("Sleeping...zZZ");
    }
}

bark()와 sleep() 메소드를 갖는 미완성 설계도인 추상 클래스 Animal이 있습니다.

여기서 bark()는 하위 클래스에서 구현해야 하는 추상 메소드이고, sleep()은 하위 클래스들이 공통적으로 동일하게 동작하는 메소드입니다.

public class Dog extends Animal{

    private String species;

    public Dog(String species) {
        this.species = species;
    }

    @Override
    void bark() {
        System.out.println("This puppy barks like " + this.species);
    }

}

bark는 오버라이딩하여 구현하였고, 추상 클래스에서 미리 구현해둔 일반 메소드 sleep()을 그대로 사용한 덕분에 sleep에 대한 오버라이딩 및 구현은 별도로 하지 않아도 되게 되었습니다.

public class AnimalTest {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog1 = new Dog("포메라니안");

        dog1.bark();
        dog1.sleep();
    }
}

출력 결과

물론 하위 클래스에서 추상 클래스의 일반 메소드를 그대로 사용하지 않고 일반 메소드 또한 오버라이딩 하여 사용할 수 있습니다.

abstract class Animal {
    abstract void bark();
    public void sleep() {
        System.out.println("Sleeping...zZZ");
    }
}

public class Cat extends Animal {

    private String type;

    public Cat(String type) {
        this.type = type;
    }

    @Override
    void bark() {
        System.out.println("This Cat howl like " + this.type);
    }

    @Override
    public void sleep() {
        System.out.println("Meow...zZ");
    }
}

Cat 클래스에서는 추상 클래스의 일반 메소드를 오버라이딩하여 구현하였습니다.

public class AnimalTest {
    public static void main(String[] args) {
        Cat cat1 = new Cat("뭔치킨");

        cat1.bark();
        cat1.sleep();
    }
}

출력 결과

Cat 클래스의 인스턴스의 sleep() 메소드가 실행된 출력 결과를 보면 Animal에 구현된 sleep()을 실행하지 않고, 하위 클래스 Cat에 오버라이딩하여 구현한 sleep()을 실행한 것을 확인할 수 있습니다. 

 

이렇게 공통기능에 대해 오버라이딩하여 구현하는 것을 막고 싶다면 추상 클래스에서 일반 메소드에 final 키워드를 붙이면 됩니다.

 

인터페이스와 추상 클래스는 어떻게 다를까?

인터페이스도 일종의 추상 클래스라고 볼 수 있는데, 다른 점이 있다면 인터페이스는 더 높은 추상화 정도를 가지고 있기 때문에 멤버 변수나 구현부가 있는 일반 메소드를 구성원으로 가질 수 없습니다. 다만 클래스 레벨에서 사용할 static final은 가질 수 있다 ^^

public interface Car {
    public static final int wheel = 4;
    final String MADE_IN_COUNTRY = "KOREA"; // public & static이 생략됨 
    static String color = "BLACK"; // public & final이 생략됨
}

반면에 추상 클래스는 일반 메소드 뿐만 아니라 멤버 변수도 가질 수 있습니다.

abstract class Animal {

    int wakeUpHour = 9;

    public abstract void bark();
    public void sleep() {
        System.out.println("Sleeping...zZZ");
    }

    public void wakeUp() {
        System.out.println("Wake Up at" + wakeUpHour);
    }
}

 

추상 클래스는 인스턴스 생성이 가능할까?

• 익명 이너 클래스로 생성은 가능하지만, 추상 클래스의 의도와 목적을 알고나면 추상 클래스를 인스턴스로 생성해서 사용할 이유가 전혀 없음을 알 수 있습니다.

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

        // 익명 이너 클래스로 생성은 가능하다만, 만들어 사용할 이유가 전혀 없다.
        Animal animal = new Animal() {
            @Override
            public void bark() {
                System.out.println("BARKS!");
            }
        };

        animal.bark();
    }
}

 

추상 메소드 접근 제어자 설정에 주의할 점

• abstarct 메소드는 static과 함께 사용할 수 없습니다.
  • abstract 제어자는 선언부만 있는 메소드로 하위 클래스에서 구현하여 사용하는 메소드이고
  • static 제어자를 가지는 메소드는 인스턴스를 생성하지 않고도 사용할 수 있어야 하므로 abstarct와 static은 공존할 수 없습니다.
• abstarct 메소드는 private과 함께 사용할 수 없습니다.
  • abstract 제어자는 선언부만 있는 메소드로 하위 클래스에서 구현하여 사용하는 메소드
  • 이 때 private 접근제어자 까지 함께 설정해버리면 하위 클래스에서 접근할 수 없기 때문에 abstarct와 private은 공존할 수 없습니다.
• abstarct 메소드는 final과 함께 사용할 수 없습니다.
  • abstract 제어자는 선언부만 있는 메소드로 하위 클래스에서 구현하여 사용하는 메소드인데,
  • 이 때 final로 오버라이딩을 막아버리면 하위 클래스에서 오버라이딩이 불가능하므로 abstract와 final은 공존할 수 없습니다.

 

추상 클래스 접근 제어자 설정에 주의할 점

• 추상 클래스에는 final 키워드를 붙일 수 없습니다.
  • final 키워드가 클래스에 붙게 되면 클래스를 상속을 못하도록 막아버리는데, abstract 클래스는 다른 클래스가 상속해서 오버라이딩해야 사용할 수 있으므로 abstarct와 final 키워드는 공존할 수 없습니다. ( 메소드에서도 마찬가지 )

---

<참고 자료>

 

[JAVA/자바] 추상 클래스(abstract class), 추상 메소드

 

자바(JAVA)의 추상 클래스 (abstract class)

 

추상클래스의 객체 생성 (추상클래스 인스턴스) - 추상클래스를 사용하는 이유

 

[JAVA] 추상클래스와 인터페이스의 차이