[Java] 17. 다형성의 의미와 다형성을 사용하는 이유

다형성(polymorphism) 이란?

• 하나의 코드가 여러 자료형으로 구현되어 실행되는 것.
• 같은 코드에서 여러 다른 실행 결과가 나온다.
• 정보은닉, 상속과 더불어 객체지향 프로그래밍의 가장 큰 특징 중 하나이다.
• 다형성을 잘 활용하면 유연하고 확장성있고, 유지보수가 편리한 프로그램을 만들수 있다.

 

다형성의 예

package ch06;

import java.util.ArrayList;

// 동물 클래스 정의
class Animal{

    public void move() {
        System.out.println("동물이 움직입니다.");
    }

    public void eating() {
        System.out.println("밥을 먹다.");
    }
}

// Animal을 상속 받는 사람 클래스 정의
class Human extends Animal{

    @Override
    public void move() {
        //super.move();
        System.out.println("사람이 두 발로 걷습니다.");
    }

    // 동물과는 사람만의 차별화된 기능
    public void readBook() {
        System.out.println("사람이 책을 읽습니다.");
    }
}

class Tiger extends Animal{

    @Override
    public void move() {
        //super.move();
        System.out.println("호랑이가 네 발로 걷습니다.");
    }

    // 다른 동물과는 사자만의 차별화된 기능
    public void hunting() {
        System.out.println("호랑이가 사냥을 합니다.");
    }
}

class Eagle extends Animal{

    @Override
    public void move() {
        //super.move();
        System.out.println("독수리가 두 발로 걸어 다닙니다.");
    }

    // 다른 동물과는 독수리만의 차별화된 기능
    public void flying() {
        System.out.println("독수리가 날개를 활짝 펴고 날아 다닙니다.");
    }
}

public class AnimalTest {

    public static void main(String[] args) {

        Animal hAnimal = new Human();
        Animal tAnimal = new Tiger();
        Animal eAnimal = new Eagle();

        AnimalTest test = new AnimalTest();

//        test.moveAnimal(hAnimal);
//        test.moveAnimal(tAnimal);
//        test.moveAnimal(eAnimal);

        ArrayList<Animal> animalList = new ArrayList<>();
        animalList.add(hAnimal);
        animalList.add(tAnimal);
        animalList.add(eAnimal);

        for(Animal animal : animalList) {
            animal.move();
        }
    }

    /*
    hAnimal, tAnimal, eAnimal 모두 Animal을 상속 받기 때문에 모두 Animal 타입으로 매개변수로 형 변환이 가능하다.
    그리고 animal.move를 호출할 경우, 어떤 인스턴스형이 들어갔느냐에 따라 move의 implementation이 달라진다.(가상 메서드)
    이것이 바로 다형성이다..

    == 다형성의 순서 ==
    상속 > 메서드 오버라이딩 > 상위클래스로 형 변환
    ================

    * 참고-다형성을 인터페이스로도 구현 가능하다.

    다형성이란 이처럼 다른 클래스들이 한꺼번에 마치 동일한 타입처럼 사용되지만 실제적인 implementation은 각각 다르게
    나타날 수 있는 것이다.
     */
    public void moveAnimal(Animal animal) {
        animal.move();
        /* 
        이 타입에서는 Human의 readBook 메서드는 사용 할 수 없다. 
        사용하려면 다운 캐스팅이 필요하다.
        */
    }
}

다형성을 사용하는 이유

• 위 소스 코드의 예처럼 동물을 추가하는 경우
• 상속과 메서드 재정의를 활용하여 확장성 있는 프로그램을 만들 수 있다.
• 그렇지 않는 경우에는 많은 if/ else if문이 구현되어 복잡하며, 코드의 유지보수가 어려워진다.
• 상위 클래스에서는 공통적인 부분을 제공하고 하위 클래스에서는 각 클래스에 맞는 기능을 구현한다.
  ex) 상위 클래스의 move(), 독수리 하위 클래스 flying() 메서드 구현
• 여러 클래스를 하나의 타입(상위 클래스)으로 핸들링 할 수 있다.