• 기존 클래스를 재사용하여 새로운 클래스를 작성하는 것

  (상위클래스에서 정의한 필드와 메서드를 하위클래스도 동일하게 사용할 수 있게 물려받는 것)

• 코드의 재사용성을 높이고 코드의 중복을 제거하여 프로그램의 생산성과 유지보수에 기여한다.

1. 적은 양의 코드로 새로운 클래스를 작성할 수 있다.
2. 공통적으로 코드를 관리하기 때문에 코드의 추가 및 변경이 용이하다.

• 자손 클래스는 조상 클래스의 모든 멤버를 상속받는다.

• 생성자와 초기화 블럭은 상속되지 않는다.

• 자손 클래스의 멤버 개수는 조상 클래스보다 항상 같거나 많다.

• 단일 상속

  • C++은 multiple inheritance가 가능하지만, java는 single inheritance만 가능하다.
  • 다중 상속을 구현하면 여러 클래스로부터 상속받기 때문에 복합적인 기능을 가진 클래스를 쉽게 작성할 수 있지만, 선언부(이름, 매개변수)가 같고 내용은 다른 인스턴스 메서드가 어떤 클래스로부터 왔는지 추적할 수 없다. 따라서 java는 클래스 간의 관계를 명확하게 해주는 단일 상속(single inheritance)만 지원한다.

• Object 클래스의 서브클래스이다.

class Parent {}
class Child extends Parent { ... }

• Child class는 Parent class의 모든 멤버를 상속받기 때문에 상속을 거듭할수록 멤버 개수가 늘어난다. ※ 단 생성자와 초기화 블럭은 상속되지 않는다.
• 상속을 구현하기 위해서는 자식 클래스가 조상 클래스를 확장한다는 의미로 extends 키워드를 사용한다.

자손 클래스에서 조상 클래스로부터 상속받은 멤버를 참조하는데 사용되는 참조변수 ※ 모든 인스턴스 메서드에는 this와 super가 지역 변수로 존재하며, this와 super에는 각각이 속한 인스턴스 주소가 자동으로 저장된다.

class Parent {
    String x = "parent";
}

class Child extends Parent {
    String x = "child";

    void method() {
        System.out.println("x = " + x);
        System.out.println("this.x = " + this.x);
        System.out.println("super.x = " + super.x);
    }
}

// Result
// x = child
// this.x = child
// super.x = parent

조상의 멤버는 조상의 생성자를 통해 초기화하는 것이 바람직한데, 이 때 조상의 생성자를 호출하는데 사용하는 것이 super()이다. ※ this(): 같은 클래스의 다른 생성자를 호출하는데 사용

public class Point {
    int x, y;

    Point(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

class Point3D extends Point {
    int z;

    Point3D(int x, int y, int z) {
        super(x, y);
        this.z = z;
    }
}

코드 재사용에는 두 가지 방법이 있는데 하나는 inheritance이고 하나는 composition이다.

class Circle {
	int x;
    int y;
    int r;
}

class Point {
    int x;
    int y;
}

예를 들어 위와 같이 Point 클래스가 있고 Point 클래스의 멤버 변수를 모두 포함하는 Circle 클래스가 있을 때 Point 클래스를 상속한다면 아래와 같이 표현할 수 있다.

class Circle extends Point {
    int r;
}

Composition은 클래스 간에 포함(composite) 관계를 맺어주는 것, 즉, 한 클래스의 멤버변수로 다른 클래스 타입의 참조 변수를 선언하는 것을 의미한다.

class Circle {
    Point c = new Point();
    int r;
}

위와 같이 Point 클래스를 Circle 클래스의 멤버 변수로 선언함으로써 포함 관계를 맺을 수 있다.

Circle is a Point. Circle has a Point

위의 예제에서는 원이 점이라기 보다는 원이 점을 가지고 있는 것이기 때문에 포함 관계를 맺어주는 것이 더 적합하다. 다시 말해 Inheritance는 object 사이에 is-a relationship을 갖고 있을 때 사용되며, compostion은 has-a relationship을 갖고 있을 때 사용된다.

조상 클래스로부터 상속받은 메서드의 내용을 변경하는 것 (change, modify, overwrite)

• 메서드의 선언부(메서드 이름, 매개변수, 반환타입)가 조상 클래스의 메서드와 일치해야 한다.
• 접근 제어자와 예외는 제약 조건 하에서만 변경 가능하다.

1. 접근 제어자는 조상 클래스의 메서드보다 좁은 범위로 변경할 수 없다.

• public > protected > default > private
  • 조상 클래스의 메서드 접근 제어자가 protected라면, 오버라이딩 하는 자손 클래스의 메서드는 protected나 public이어야 함.

2. 조상 클래스의 메서드보다 많은 수의 예외를 선언할 수 없다.

class point {
    int x;
    int y;
    
    String getLocation() {
        return "x : " + x + ", y :" + y;
    }
}

class Point3D extends Point {
    int z;

    String getLocation() {      // overriding
        return "x: " + x + ", y: " + y + ", z: " + z;
    }
}

• Method dispatch is the algorithm used to decide which method should be invoked in response to a message

• 구현 클래스를 통해 컴파일 시점에서 컴파일러가 어떤 메소드를 호출할지 명확하게 알고있는 경우
• e.g. 메서드 오버로딩

• 컴파일타임에는 알 수 없는 메서드의 의존성을 런타임에 늦게 바인딩 하는 경우

• 즉, 컴파일 타임이 아닌 런타임 때 메서드의 클래스타입이 동적으로 결정된다.

• 인터페이스, 추상클래스, 수퍼클래스 등의 메서드를 오버라이딩하면 동적 디스패치가 가능하다.

동적 디스패치를 두 번 하는 것

• 실제 로직을 가지고 있는 객체(visitor)가 로직을 적용할 객체(element)를 방문하면서 실행하는 패턴
• 장점: 로직을 객체 구조에서 분리시켜 디자인하는 패턴 → 구조를 수정하지 않고도 새로운 동작을 추가할 수 있다(새로운 기능이 필요할 때 visitor만 추가하면 됨)
• 단점
  • 객체 구조가 변경된다면 모든 visitor를 수정해야한다.
  • 설계시 visit() 메서드의 반환타입을 알고있어야 한다.

• 기존 클래스의 공통적인 부분을 뽑아 조상 클래스를 만드는 것

• 미완성 설계도
• 인스턴스 생성 불가 → 추상 클래스는 해당 클래스를 상속하고 있는 자손클래스에 의해 완성된다.
• 추상 메서드를 포함하고 있는 클래스

• 메서드의 내용이 상속받는 클래스에 따라 달라지는 것을 고려하여 선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 메서드
• 주석을 통해 기능과 목적을 명시해주고, 괄호 대신 ;으로 마무리한다.

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Unit[] group = {new Marine(), new Tank(), new Dropship()};
        for (Unit x : group) {
            x.move(100, 300);
        }
    }
}

abstract class Unit {
    int x, y;

    abstract void move(int x, int y);

    void stop() {
        /* 현재 위치에 정지 */
    }
}

class Marine extends Unit {
    @Override
    void move(int x, int y) {
        System.out.printf("Marine[x=%d, y=%d]\n", x, y);
    }
}

class Tank extends Unit {
    @Override
    void move(int x, int y) {
        System.out.printf("Tank[x=%d, y=%d]\n", x, y);
    }
}

class Dropship extends Unit {
    @Override
    void move(int x, int y) {
        System.out.printf("Dropship[x=%d, y=%d]\n", x, y);
    }
}

• 변경될 수 없다는 뜻 (Immutable/Read-only)

• 자바의 최상위 클래스
• 모든 클래스는 Object 클래스의 메서드를 사용할 수 잇음
• 필드가 없고 11개의 메서드만으로 구성

Source

• 자바의 정석 기초편

• https://leemoono.tistory.com/20

• https://blog.naver.com/swoh1227/222181505425

• http://www.tcpschool.com/java/java_api_object

• https://github.com/mongzza/java-study/blob/main/study/6%EC%A3%BC%EC%B0%A8.md

• https://www.geeksforgeeks.org/visitor-design-pattern/

• https://blog.naver.com/sejonghumble/222183439699

• https://blog.lulab.net/programming-java/java-final-when-should-i-use-it/

• https://advenoh.tistory.com/13