[Java] 객체 간의 상속 의미

클래스 상속 (inheritance)

• 새로운 클래스를 정의할 때 이미 구현된 클래스를 상속(inheritance) 받아서
  속성이나 기능을 확장하여 클래스를 구현함
• 이미 구현된 클래스보다 더 구체적인 기능을 가진 클래스를 구현해야 할 때 기존 클래스를 상속함

상속하는 클래스: 상위 클래스, parent class, base class, super class

상속받는 클래스: 하위 클래스, child class, derived class, subclass

• 상속의 문법 class B extends A {}
• extends 키워드 뒤에는 단 하나의 클래스만 올 수 있음
• 자바는 단일 상속(single inheritance)만을 지원함

상속을 구현하는 경우

• 상위 클래스는 하위 클래스보다 더 일반적인 개념과 기능을 가짐
• 하위 클래스는 상위 클래스보다 더 구체적인 개념과 기능을 가짐
• 하위 클래스가 상위 클래스의 속성과 기능을 확장(extends)한다는 의미

상속을 활용한 멤버십 클래스 구현

=> 멤버십 시나리오
회사에서 고객 정보를 활용한 맞춤 서비스를 하기 위해 일반고객(Customer)과
이보다 충성도가 높은 우수고객(VIPCustomer)에 따른 서비스를 제공하고자 함

물품을 구매 할때 적용되는 할인율과 적립되는 보너스 포인트의 비율이 다름
여러 멤버십에 대한 각각 다양한 서비스를 제공할 수 있음
멤버십에 대한 구현을 클래스 상속을 활용하여 구현해보기

protected 접근 제어자

• 상위 클래스에 선언된 private 멤버 변수는 하위 클래스에서 접근할 수 없음
• 외부 클래스는 접근할 수 있지만, 하위 클래스는 접근할 수 있도록 protected 접근 제어자를 사용

일반 고객(Customer) 클래스 구현

• 고객의 속성 : 고객 아이디, 고객 이름, 고객 등급, 보너스 포인트, 보너스 포인트 적립비율
• 일반 고객의 경우 물품 구매시 1%의 보너스 포인트 적립

public class Customer {
	protected int customerID;
	protected String customerName;
	protected String customerGrade;
	int bonusPoint;
	double bonusRatio;

	public int getCustomerID() {
		return customerID;
	}
	public void setCustomerID(int customerID) {
		this.customerID = customerID;
	}
	public String getCustomerName() {
		return customerName;
	}
	public void setCustomerName(String customerName) {
		this.customerName = customerName;
	}
	public String getCustomerGrade() {
		return customerGrade;
	}
	public void setCustomerGrade(String customerGrade) {
		this.customerGrade = customerGrade;
	}

	public Customer() {
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
	}

	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price;
	}

	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + "이며, 보너스 포인트는 " + bonusPoint + "입니다.";
	}
}

우수 고객(VIPCustomer) 구현

매출에 더 많은 기여를 하는 단골 고객

제품을 살때 10%를 할인해 줌

보너스 포인트는 제품 가격의 5%를 적립해 줌

담당 전문 상담원이 배정됨

• Customer 클래스에 추가해서 구현하는 것은 좋지 않음
• VIPCustomer 클래스를 따로 구현
• 이미 Customer에 구현된 내용이 중복되므로 Customer를 확장하여 구현함(상속)

public class VIPCustomer extends Customer {
	private int agentID;
	double salesRatio;

	public VIPCustomer() {
		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
	}

	public int getAgentID() {
		return agentID;
	}
}

Customer와 VIPCustomer 테스트하기

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		Customer customerLee = new Customer();
		customerLee.setCustomerName("이순신");
		customerLee.setCustomerID(10010);
		customerLee.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerLee.showCustomerInfo());


		VIPCustomer customerKim = new VIPCustomer();
		customerKim.setCustomerName("김유신");
		customerKim.setCustomerID(10020);
		customerKim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerKim.showCustomerInfo());
	}
}

상속에서 클래스 생성 과정과 형 변환

하위 클래스가 생성되는 과정

• 하위 클래스를 생성하면 상위 클래스가 먼저 생성됨
• new VIPCustomer()를 호출하면 Customer()가 먼저 호출됨
• 클래스가 상속받은 경우 하위 클래스의 생성자에서는 반드시 상위 클래스의 생성자를 호출함

super 키워드

• 하위 클래스에서 가지는 상위 클래스에 대한 참조 값
• super()는 상위 클래스의 기본 생성자를 호출함
• 하위 클래스에서 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출하지 않으면 super()가 호출됨 (이때 반드시 상위 클래스의 기본 생성자가 존재해야 함)
• 상위 클래스의 기본 생성자가 없는 경우 (다른 생성자가 있는 경우) 하위 클래스 생성자에서는 super를 이용하여 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출함
• super는 생성된 상위 클래스 인스턴스의 참조 값을 가지므로 super를 이용하여 상위 클래스의 메서드나 멤버 변수에 접근할 수 있음

Customer.java

// 디폴트 생성자 없애고 매개 변수가 있는 생성자 추가
public Customer(int customerID, String customerName) {
		this.customerID = customerID;
		this.customerName = customerName;

		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
		System.out.println("Customer(int, String) 생성자 호출");
}

VIPCustomer.java

// super를 이용하여 상위 클래스의 생성자 명시적으로 호출
public VIPCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);

		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;

		System.out.println("VIPCustomer(int, String) 생성자 호출");
}

CustomerTest.java

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {

		Customer customerLee = new Customer(10010, "이순신");
		customerLee.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerLee.showCustomerInfo());

		VIPCustomer customerKim = new VIPCustomer(10020, "김유신");
		customerKim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerKim.showCustomerInfo());
	}
}

상속에서 인스턴스 메모리의 상태

• 항상 상위 클래스의 인스턴스가 먼저 생성되고, 하위 클래스의 인스턴스가 생성됨

형 변환 (업캐스팅)

• 상위 클래스로 변수를 선언하고 하위 클래스의 생성자로 인스턴스를 생성
  Customer customerLee = new VIPCustomer();
• 상위 클래스 타입의 변수에 하위 클래스 변수가 대입
  VIPCustomer vCustomer = new VIPCustomer();
  addCustomer(vCustomer);
  int addCustomer(Customer customer){}
• 하위 클래스는 상위 클래스의 타입을 내포하고 있으므로 상위 클래스로의 묵시적 형 변환이 가능함
• 상속 관계에서 모든 하위 클래스는 상위 클래스로 형 변환(업캐스팅)이 됨
  (그 역은 성립하지 않음)

형 변환과 메모리

• Customer vc = new VIPCustomer();에서 vc가 가리키는 것은?
• VIPCustomer() 생성자에 의해 VIPCustomer 클래스의 모든 멤버 변수에 대한 메모리는 생성되었지만, 변수의 타입이 Customer이므로 실제 접근 간으한 변수나 메서드는 Customer의 변수와 메서드임

클래스의 계층구조가 여러 단계인 경우

• Human은 내부적으로 Promate와 mammal의 타입을 모두 내포하고 있음
  Primate pHumman = new Human();
  Mammal mHumman = new Human();