추상 클래스와 인터페이스는 어떤 상황에서 사용할 수 있나요?

[eunjungL]

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[eunjungL]

추상 클래스는 추상 메서드를 가지는 클래스이며 인스턴스화 될 수 없다. 인터페이스는 메서드의 시그니처만 가질 수 있는 사용자 정의 타입이며 Java 8에서부터는 static/defualt method 정의 가능, Java 9에서부터는 private method 정의 가능 기능이 추가됐다.

추상클래스와 인터페이스는 모두 기본적으로 Java에서 추상화를 이루기 위해 사용한다.

• 인터페이스는 어떤 상황에서 사용할 수 있는가?
  1. 다중 상속이 필요한 경우, 클래스는 단일 상속만 가능하므로
  2. 논리적으로 연관이 없는 클래스들이 구현이 필요한 경우
     → 상속 관계(is-a)에 얽히지 않고 다형성을 구현할 수 있다.
  3. 기능의 정의는 필요하지만 이를 구현하는 주체가 중요하지 않은 경우

=> A is capable B를 만족할 때 사용한다.

• 추상 클래스는 어떤 상황에서 사용할 수 있는가?
  1. 정해진 요구사항에서 일부 사항만 재정의가 필요한 경우
  2. 객체의 상태를 변경하기 위한 non-fianl, non-static 메서드가 필요한 경우
  3. 논리적으로 묶여있는 클래스들의 구현이 필요한 경우
     → 의미가 있는 연관 관계를 구현할 때 사용

=> A is a B를 만족할 때 사용한다.

[linirini]

인터페이스를 활용해 다중 상속을 구현할 때 발생할 수 있는 문제점이나 고려사항은 무엇인가요?

[linirini]

gpt 공유)
Java에서 다중 상속을 지원하지 않는 이유는 다이아몬드 문제 때문입니다. 다이아몬드 문제는 클래스가 두 개 이상의 부모 클래스를 상속받을 때, 동일한 메서드 이름을 가진 두 부모 클래스 중 어떤 메서드를 상속받아야 할지 애매해지는 상황을 말합니다. 이를 해결하기 위해 Java는 클래스를 통한 다중 상속을 금지하고, 대신 인터페이스와 default 메서드 기능을 제공합니다. 이 기능을 사용하면 다이아몬드 문제를 해결하면서 다중 상속과 유사한 효과를 얻을 수 있습니다.

예를 들어, 아래와 같은 상황을 살펴봅시다.

예시: 다이아몬드 문제 발생 상황

interface A {
    default void sayHello() {
        System.out.println("Hello from A");
    }
}

interface B {
    default void sayHello() {
        System.out.println("Hello from B");
    }
}

class C implements A, B {
    // 충돌 해결을 위해 sayHello 메서드를 오버라이드해야 합니다.
    @Override
    public void sayHello() {
        A.super.sayHello(); // 또는 B.super.sayHello();
    }
}

이 예시에서 C 클래스는 A와 B 두 인터페이스를 구현합니다. 그러나 A와 B 모두 sayHello라는 default 메서드를 가지고 있기 때문에 C 클래스에서 메서드 충돌이 발생합니다. 이때 C 클래스에서 sayHello 메서드를 오버라이드하여 어떤 인터페이스의 메서드를 사용할지 지정해야 합니다.

충돌 해결 방법

Java에서는 super 키워드를 사용하여 특정 인터페이스의 default 메서드를 호출할 수 있습니다. 예를 들어 A.super.sayHello()를 호출하면 A 인터페이스의 sayHello 메서드를 사용할 수 있고, B.super.sayHello()를 호출하면 B 인터페이스의 sayHello 메서드를 사용할 수 있습니다.

결론

이렇게 default 메서드를 오버라이드하면서 특정 인터페이스의 메서드를 명시적으로 호출하는 방식으로 메서드 충돌을 해결할 수 있습니다. 이 방법을 통해 Java는 다중 상속으로 발생할 수 있는 다이아몬드 문제를 해결하고, 인터페이스를 통해 다중 상속과 유사한 기능을 제공합니다.

[linirini]

인터페이스와 추상 클래스 모두 추상화를 제공하는 방법이지만, 사용 목적과 방법에 있어 차이가 있다.

인터페이스는 모든 메서드가 추상 메서드로 구성되어 있으며, 구현 클래스에서 무조건 구현해줘야 한다. 또, 인터페이스는 다중 상속이 가능하다. 따라서 여러 인터페이스를 구현하여 한 클래스가 다양한 역할을 수행할 수 있게 유연성과 확장성을 제공한다.
인터페이스는 구현 객체가 모든 메서드를 반드시 구현해야 하기 때문에 일관된 동작을 보장할 수 있다.
활용 패턴: 전략 패턴

추상 클래스는 추상 메서드와 일반 메서드 모두 포함할 수 있으며, 일부 기능만 구현해도 되므로 자식 클래스의 개발을 용이하게 한다. 인터페이스와 달리 클래스이므로 다중 상속은 불가능하다.
추상 클래스는 공통 기능을 미리 구현해두기 때문에 상속받는 클래스에서 이를 재사용할 수 있다. 따라서, 코드의 중복을 줄이고 유지보수를 용이하게 한다.
활용 패턴: 템플릿 메서드 패턴

다중 상속이 필요하거나 구현 객체 간 계약을 정의할 필요가 있는 경우 인터페이스를 사용한다.
코드의 재사용이 중요한 경우나 공통적인 기능을 미리 정의해두고 싶은 경우에는 추상 클래스가 더 적합하다.

참고: https://f-lab.kr/insight/understanding-java-interfaces-and-abstract-classes?gad_source=1