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Interface

: Java Programing 언어에서 class들이 구현해야 하는 동작을 지정하는데 사용하는 추상 자료형이다.

  • interface라는 키워드를 사용하여 선언한다.
  • 메소드 시그니처(Method sigature), 상수 선언

    static 과 final은 상수를 값을 할당해줘야 한다.

역할

interface의 특징

  • 인터페이스는 객체를 어떻게 구성해야 하는지 정리한 설계도이다.
  • 객체의 교환성(다형성)을 높여준다.
  • interface 변수에 interface가 구현된 서로 다른 구현 객체를 할당해서 사용이 가능하다.
  • 구현 객체를 직접 몰라도 interface만 알아도 객체 호출이 가능하게 한다.
  • 객체가 interface를 사용하면, interface 메서드를 반드시 구현해야 하는 제약을 건다.

위 특징을 이용해서 얻고자 하는 인터페이스(interface) 역할은 다음과 같다.

interface를 이용하여, 개발 코드를 직접 수정하지 않고도, 사용하고 있는 객체만 변경할 수 있도록 하기 위함이다.

interface 사용

1. interface 선언

public interface 인터페이스명 { ... }

// ex.1
public interface User{ ... }
// ex.2
interface User{ ... }
  • 인터페이스명은 UpperCamelCase로 작성되어야 한다.
  • interface는 접근지정자 public만 사용할 수 있다.

    public을 생략가능하다.

  • interface는 객체로 생성할 수 없기 떄문에 생성자를 가질 수 없다.

2. interface의 구성요소

  1. 상수 필드(Constant Field)
  2. 추상 메서드(Abstract Method)
  3. 디폴트 메서드(Default Method)
  4. 정적 메서드(Static Method)

대괄호([])는 생략 가능한 것을 나타냄

2-1. 상수 필드(Constant Field)

public interface User{
    
    [public static final] 필드타입 상수명 = 값;

    //ex
    String FIRST_NAME = "siwon"; //또는
    public static final String FIRST_NAME = "siwon"; // 는 같다.
}
  • interface는 객체가 될 수 없기에 런타임에 필드 데이터를 저장할 수 없다.

    그래서 인스턴스 필드(instance field ) / 정적 필드(static field) 는 선언이 불가능 하다.

  • 상수 필드는 Compile Time에 선언되고 Run Time에 변경되지 않으므로 인터페이스에 선언이 가능하다.
  • [public static final]는 명시적으로 사용하지 않아도, Compile Time에 자동으로 선언되어 상수로 만든다.
  • 네이밍은 모두 대문자로 구성되고 구분자는 Under Bar("_") 로 표현한다.

2-2. 추상 메서드(Abstract Method)

public interface User{
    [public abstract] 리턴타입 메서드이름(매개변수, ...)

    // 예시
    String sendMoeny(Money money); // 와
    public abstract String sendMoeny(Money money); // 는 같다
}
  • interface 변수로 호출된 메서드는 최종적으로 구현 객체에서 실행된다.
  • 추상 메서드는 리턴 타입 / 매서드 시그니처(Method sigature) 가 기술되는 클래스 설계 메서드이다.
  • public abstract은 명시적으로 선언하지 않아도, Compile Time에 자동으로 선언된다.

2-3 디폴트 메서드(Default Method)

public interface User{
    //디폴트 메서드(Default Method)
    /**
    /* @implSpac
    /* 이 구현체는 어떤 행동을 합니다.
    */
    [ public ] default 리턴타입 메서드_이름(매개변수, ...){ ... }

    // 예시
    /**
    /* @implSpac
    /* 이 매서드는 사용자의 상태를 변경합니다.
    */
    public default void setStatus(Status status){
        if(statuc == Status.ACTIVE){
            System.out.println("사용자가 활성화 되었습니다.");
            return;
        }
        System.out.println("사용자가 비활성화 되었습니다");
    }
}
  • 선언시 default 가 필요하다.
  • 클래스의 인스턴스 메서드와 동일하다. → 인스턴스 메서드
  • 디폴트 메서드는 나중에 인터페이스를 구현한 구현 클래스에 인스턴스 메서드로 추가된다.
  • 기본 메서드는 구현체가 모르게 추가된 기능으로 그만큼 리스크가 있다.
    • 구현체에 따라 런타임 에러가 발생할 수 있다. ex. NPE 등...
    • 반드시 문서화를 하는걸 권장한다. @ImplSpec
  • Object에서 제공하는 메서드는 사용할 수 없다.

    hashCode, equals

Default Method Override

재정의(Override)를 통해서 구현 클래스에서 default 메서드를 재구현할 수 있다.

// 예시코드
public class UserImpl implements User{

    @Override
    public default void setStatus(Status status){
        if(status == Status.ACTIVE)
            System.out.println("사용자가 활성화 되었습니다.");
        else if(status == Status.AFK)
            System.out.println("사용자가 잠수상태가 되었습니다.");
        else
            System.out.println("사용자가 비활성화 되었습니다");
    }
}

2-4 정적 메서드(Static Method)

public interface User{
    // 정적 메서드(Static Method)
    [ public ] static 리턴타입 메서드이름(매개변수, ...) { ... }
    // 예시
    public static void printFirstName(){
        System.out.println("나의 이름은 " + firstName + "입니다.");
    }
}
  • Java8 에서 추가된 interface의 맴버이다.
  • 키워드로 static을 붙이고 메소드 시그니처 + 메서드의 Body(몸체) 가 있어야 한다.
  • [ public ]은 명시적으로 사용하지 않아도, Compile Time에 자동으로 선언된다.

3. interface 구현

  • 객체는 interface에 있는 추상 메서드를 구현한 실체 메서드를 가지고 있어야한다.
  • interface를 구현한 객체를 구현 객체(구현체) 라고 한다.

interface 구현 방식

  1. 단일 인터페이스 구현 클래스(Single Interface Implement Class)
  2. 다중 인터페이스 구현 클래스(Multiple interface Implement Class)
  3. 익명 구현 객체(Anonymous Implement Object)

3-1. 단일 인터페이스 구현 클래스(ImplementClass)

public class 구현클래스_이름 implements 인터페이스_이름{
    // 인터페이스의 추상 메서드를 구현한 실체 메서드 선언 부분
}

예시

public interface User{
    public static final String FIRST_NAME = "siwon";
    String sendMony(Money money);
    public default void setStatus(Status status){
        if(status == Status.ACTIVE){
            System.out.println("사용자가 활성화 되었습니다");
            return;
        }
        System.out.println("사용자가 비활성화 되었습니다");
    }
    public static void printFirstName() { 
        System.out.println("나의 이름은 " + firstName + "입니다."); 
    }
}

public class Recipient implements User {

    // 추상 메서드는 다음처럼 실체 메서드를 정의해야한다.
    public String sendMoney(Money money) {
        thirdpartyApi.send(money.getType(), money.getAmount());
        return Status.SUCCESS.name();
    }

    // 디폴트 메서드는 재정의가 가능하다.
    // 재정의 하지 않으면, 인터페이스에 정의된 내용 그대로 사용된다.
    @Override
    public default void setStatus(Status status) {
        if(status == Status.ACTIVE) {
            System.out.println("수취인이 활성화 되었습니다");
            return;
        }
        System.out.println("수취인이 비활성화 되었습니다");
    }
}

만약 추상 메서드를 구현 클래스에서 실체 메서드를 모두 작성하지 않으면 추상클래스로 선언해야된다.

public abstract class Recipient implements User{ ... }

3-2 다중 인터페이스 구현 클래스(Multiple Interface Implement Class)

public class 구현클래스_이름 implements 인터페이스_이름1, 인터페이스이름2{
    // 인터페이스의 추상 메서드를 구현한 실체 메서드를 선언하는 부분
}
  • interface를 구현한 구현 클래스는 다중 인터페이스를 구현 가능합니다.
  • 다중 interface를 구현한 구현 클래스는 반드시 모든 interface의 추상 메서드를 실체 메서드로 구현해야한다.
  • 하나라도 추상 메서드가 구현되지 않으면, 구현 클래스는 추상 클래스로 선언되어야 한다.

다중 인터페이스의 사용

하위인터페이스 = new 구현클래스(); 
상위인터페이스1 = new 구현클래스();
상위인터페이스2 = new 구현클래스();
  • 하위인터페이스 변수는 하위인터페이스, 상위인터페이스1, 상위인터페이스2의 실체 메서드를 모두 사용할 수 있다.
  • 상위인터페이스1 변수는 상위인터페이스1의 실체 메서드만 사용할 수 있다.
  • 상위인터페이스2 변수는 상위인터페이스2의 실체 메서드만 사용할 수 있다.

3-3. 다중 인터페이스 구현 클래스(Multiple Interface Implement Class)

  • 구현 클래스를 만들어서 사용하는 것이 일반적이고, 재사용이 가능하기에 편리하다.
    하지만 일회성으로 사용하는 구현 클래스는 클래스로 만들어서 선언해서 쓰는 것이 비효율적이다.
  • 이러한 비효율을 개선하기 위해 만들어졌다. → 주로 임시 작업 스레드를 만들기 위해 많이 활용된다.
  • 익명 구현 객체의 경우에는 참조할 구현 클래스가 없기 때문에 User interface 이름을 그대로 사용한다.
  • 다만, 익명 구현 객체의 구현 부에는 interface의 추상 메서드가 아닌 실체 메서드를 선언해야 한다.
User user = new User(){
    public String sendMoeny(Money money){
        thirdpartyApi.send(money.getType(), money.getAmount());
        return Status.SUCCESS.name();
    }

    @Override
    public default void setStatus(Status status) {
        if(status == Status.ACTIVE) {
            System.out.println("수취인이 활성화 되었습니다");
            return;
        }
        System.out.println("수취인이 비활성화 되었습니다");
    }
}

익명 구현 객체는 일반 클래스처럼 클래스가 생성된다.

  • 익명 구현 객체가 사용된 자바 파일을 컴파일을 하게 되면 자동으로 익명 구현 객체의 클래스 파일이 생성된다.
  • [익명 구현 객체가 사용된 자바 파일]$[번호].class 형식으로 생성된다.

4. Java8 버전과 그 이전 버전의 interface차이

default method가 추가되어 일어난 변화

1. Java8 이전 interface의 문제점

  • 인터페이스가 함수의 구현을 강제한다.
  • 강제하지 않기 위해 abstrict class - 추상 클래스를 만들어 함수의 몸체를 비우는 식으로 구현할 수 있다.

예제코드

public interface Foo{
    void A();
    void B();
    void C();
}

public abstract class FooAbstrict implements Foo{
    @Override
    void A(){}
    @Override
    void B(){}
    @Override
    void C(){}
}

public class FooImpl extends FooAbstrict{

    @Override
    void A{
        System.out.println("DO A");
    }
}
  1. Foo라는 interface의 모든 메서드(A, B, C)에 대해 구현을 강제하지 않기 위해 FooAbstrict에서 함수의 몸체를 비워서 구현했다
  2. Foo를 구현할 FooImpl는 FooAbstrict 추상 클래스로 인해 Foo interface의 모든 메서드의 구현하지 않아도 된다.

2. Java8 버전의 interface

  • default method가 생겨 위와 같은 방식이 아닌 interface에서 구현을 강제하지 않을 수 있는 방법을 제공한다.

예제코드

public interface Foo{
    default void A(){};
    default void B(){};
    default void C(){};
}

public class FooImpl extends Foo{

    @Override
    void A{
        System.out.println("DO A");
    }
}

3. 그래서 어디서 사용했었나요?

Spring Web MVC의 설정을 제어하는 WebMvcConfigurer를 예로 들 수 있다.

Java 8 이전에는 WebMvcConfigurerAdapter를 상속받아 구현했지만,
default method 기능이 추가되며 WebMvcConfigurer를 구현하면 된다.