(JAVA) 혼공자바 5주차 - 인터페이스, 익명 객체

Posted Feb 3, 2024 Updated Feb 18, 2024

By noa 24 min read

인터페이스(Interface)

참조중인 객체로부터 소스코드에서 호출한 메소드를 실행/반환해주는 역할을 수행하는 타입(소스코드에서 필요한 객체와 호환된다.)
각 객체에 따라 실행 내용과 반환값을 다르게 할 수 있어 활용도가 높음
접근제한자 이후에 class 대신 interface를 작성해 선언
인터페이스 안에는 상수 필드와 추상 메소드(abstract)만을 정의할 수 있음

인터페이스 선언

상수 필드는 static final 이후 타입으로 정의되어 왔으나, 인터페이스가 가질 수 있는 필드는 상수 필드뿐이므로 static final을 생략해도 선언 가능
추상 메소드 역시 접근 제한자와 abstract를 생략해도 선언 가능(*기본 접근제한자는 public)

인터페이스는 추상 클래스와 같이, 직접 객체를 생성할 수 없다.
인터페이스가 호출할 수 있도록, 인터페이스의 추상 메소드를 구현해 포함하고 있는 객체를 구현(Implement) 객체라고 하며, 구현 객체를 생성하는 클래스를 구현(Implement) 클래스라고 한다.

  
public class Audio implements RemoteControl{

}

위 코드에서는 RemoteControl이라는 인터페이스로부터 Audio라는 구현클래스를 선언하였다.

구현클래스에서는 인터페이스의 추상 메소드를 실체화 해야함
인터페이스로 구현 객체를 사용하려면 인터페이스 변수를 선언하고, 구현 객체를 대입해야 함
인터페이스 변수를 선언해 사용하지 않으면 인터페이스 자체를 사용하지 않은 것이 됨(그냥 구현 객체를 사용한 것)
다중 인터페이스 구현: 상속과 달리, JAVA에서는 여러 개의 인터페이스를 구현할 수 있음

✔️확인 문제
1.인터페이스에 대한 설명입니다. 맞는 것에 O표, 틀린 것에 X표 하세요.
① 인터페이스는 객체 사용 방법을 정의해놓은 타입이다. (O)
② new 연산자를 이용해서 인터페이스 객체를 만들 수 있다. (X)
▶ 인터페이스로는 객체를 만들 수 없다. 별도 구현 클래스를 정의해주어야 한다.
③ 인터페이스는 상수 필드와 추상 메소드를 갖는다. (O)
④ 구현 클래스는 implements 키워드로 인터페이스를 기술해야 한다. (O)

인터페이스 사용

인터페이스가 필드 타입으로 사용되면, 필드에 구현 객체 대입이 가능함
인터페이스가 생성자 매개 변수 타입으로 사용되면, new 연산자로 객체를 생성할 때 구현 객체를 생성자 매개값으로 대입 가능함
인터페이스가 로컬 변수 타입으로 사용되면, 변수에 구현 객체 대입이 가능함
인터페이스가 메소드의 매개 변수 타입으로 사용되면, 메소드 호출 시 구현 객체를 매개값으로 대입이 가능함

✔️확인 문제

인터페이스 사용에 대한 설명입니다. 맞는 것에 O표, 틀린 것에 X표 하세요.
① 클래스를 선언할 때 인터페이스 타입의 필드를 선언할 수 있다. (O)
② 생성자의 매개 타입이 인터페이스일 경우, 매개값으로 구현 객체를 대입한다. (O)
③ 인터페이스 타입의 로컬 변수는 선언할 수 없다. (X)
▶ 인터페이스 타입의 로컬 변수를 선언할 수 있다.
④ 메소드의 매개 타입이 인터페이스일 경우, 매개값으로 구현 객체를 대입한다. (O)

타입 변환과 다형성

앞서 <인터페이스 사용="">에서 언급한 내용과 유사하게 인터페이스 타입 변수에 구현 객체를 대입할 수 있음(자동 타입 변환)
대입한 구현 객체를 변경하는 것으로 프로그램 실행 결과를 변경할 수 있음(=필드 다형성)
상속 내용과 유사하게 필드의 다형성을 활용할 수 있음
(부모 클래스 = 인터페이스), (자식 클래스 = 구현 클래스)
메소드의 매개변수 타입이 인터페이스일 경우, 구현 클래스 객체 사용 가능(=매개 변수 다형성)

✔️확인 문제

다형성에 대한 설명입니다. 맞는 것에 O표, 틀린 것에 X표 하세요.

① 다형성을 구현하기 위한 조건은 메소드 재정의와 타입 변환이다. (O)
▶ 다양한 객체 종류를 생성 및 활용할 수 있는 다형성을 구현하기 위해서는 인터페이스의 추상 메소드를 재정의하는 메소드 재정의(Overriding) 와 구현 객체를 인터페이스 타입으로 변환하는 타입 변환 이 필수적이다.
② 클래스 상속과 인터페이스는 모두 메소드 재정의와 타입 변환 기능이 제공되므로, 어떤 방법을 사용하든 다형성 구현이 가능하다. (O)
③ 매개 변수의 타입이 클래스라면 해당 클래스로 생성된 객체만 대입이 가능하다. (X)
▶ 자식 클래스 객체 역시 대입 가능하다.
④ 매개 변수의 타입이 인터페이스라면 모든 구현 객체가 대입이 가능하다. (O)

강제 타입 변환

자동 타입 변환될 경우, 인터페이스에 선언된 메소드만 사용 가능
자동 타입 변환의 한계를 보완할 수 있는 방법이 강제 타입 변환
구현 클래스 객체가 대입된 인터페이스 변수를 구현 클래스 변수로 변환하는 게 인터페이스와 구현 클래스 간 강제 타입 변환
상속 때와 마찬가지로 instanceof 연산자를 사용해 객체 타입을 확인할 수 있음

🌟 한 번 더 짚고 넘어가자면, 자식이 부모 타입으로 타입 변환 되는 것이 자동 타입 변환이다.

✔️확인 문제
1.인터페이스 타입 변환에 대한 설명입니다. 맞는 것에 O표, 틀린 것에 X표 하세요.

① 구현 객체는 인터페이스 타입으로 자동 변환된다. (O)
② 부모 클래스가 인터페이스를 구현하면 자식 클래스로부터 생성된 객체는 인터페이스 타입으로 자동 변환할 수 없다. (X)
▶ 자식 객체는 부모 클래스 타입으로 자동 타입 변환되며, 구현 객체는 인터페이스로 자동 타입 변환되므로 가능하다.
③ 인터페이스 변수에 대입된 객체를 원래 구현 클래스 타입으로 변환하는 것을 강제 타입 변환이라고 한다. (O)
④ 메소드의 매개변수 타입이 인터페이스이면 매개값으로 모든 구현 객체를 대입하면 자동 타입 변환이 된다. (O)

인터페이스 상속

인터페이스는 상속이 가능하다. 특히 다중 상속이 가능하다!(클래스 상속과 가장 다른 점)
하위 인터페이스는 상위 인터페이스의 모든 추상 메소드에 대한 실체 메소드를 가지고 있어야 한다.
=> 따라서 구현 클래스로부터 객체를 먼저 생성해야 한다.
상속 받은 모든 인터페이스로의 자동 타입 변환이 가능하다.
하위 인터페이스는 실체 메소드를 가져야 한다. (인터페이스 메소드는 모두 추상 메소드로 선언되는데 인터페이스를 상속하면 그 특성이 유지되지 않아 왜 해야 하는지 모르겠다.)

✔️확인 문제

(문제는 교재 참고)
DaoExample ```java package sec02.test03;

public class DaoExample {

public static void dbWork(DataAccessObject dao) {
	// DataAccessObject가 가져야하는 추상 메소드: select, insert, update, delete
	dao.select();
	dao.insert();
	dao.update();
	dao.delete();
}

public static void main(String[] args) {
	// TODO Auto-generated method stub
	dbWork(new OracleDao()); // DataAccessObject(인터페이스)에 OracleDao 객체를 대입
	dbWork(new MySqlDao()); // DataAccessObject에 MySqlDao 객체를 대입

}

}

<span style="color: #f08080">
DataAccessObject
</span>  

```java
package sec02.test03;

public interface DataAccessObject {
	public abstract void select();
	public abstract void insert();
	public abstract void update();
	public abstract void delete();
}

OracleDao

  
package sec02.test03;

public class OracleDao implements DataAccessObject{
	@Override 
	// implements 로 DataAccessObject 구현 클래스임을 밝힘
	// 메소드 재정의  
	public void select() {
		System.out.println("Oracle DB에서 검색");
	}
	
	public void insert() {
		System.out.println("Oracle DB에 삽입");
	}
	
	public void update() {
		System.out.println("Oracle DB를 수정");
	}
	
	public void delete() {
		System.out.println("Oracle DB에서 삭제");
	}
}

MySqlDao

  
package sec02.test03;

public class MySqlDao implements DataAccessObject{
	@Override 
	// implements 로 DataAccessObject 구현 클래스임을 밝힘
	// 메소드 재정의  
	public void select() {
		System.out.println("MySql DB에서 검색");
	}
	
	public void insert() {
		System.out.println("MySql DB에 삽입");
	}
	
	public void update() {
		System.out.println("MySql DB를 수정");
	}
	
	public void delete() {
		System.out.println("MySql DB에서 삭제");
	}
}

실행 결과

중첩 클래스

중첩 클래스: 클래스 내부에 선언한 클래스
목적: 두 클래스 멤버간 접근이 쉬움
클래스 멤버로 선언되면 ➡️ 멤버 클래스
메소드 내부에 선언되면 ➡️ 로컬 클래스
인스턴스 멤버 클래스: static 키워드 없이 중첩 선언된 클래스로, 정적 멤버 선언 불가
정적 멤버 클래스: static 키워드로 중첩 선언된 클래스로, 모든 종류 멤버 선언 가능
인스턴스 멤버 클래스 는 바깥 클래스의 static 필드와 메소드에서 객체를 생성할 수 없음.
정적 멤버 는 바깥 클래스의 모든 필드&메소드에서 객체 생성 가능
인스턴스 멤버 클래스 내부에서는 바깥 클래스 모든 멤버에 접근 가능
정적 멤버 클래스 내부에서는 바깥 클래스 정적 멤버에만 접근 가능
인스턴스 멤버 클래스 객체는 바깥 클래스 객체가 있어야 생성 가능
정적 멤버 객체는 바깥 클래스 객체가 없어도 생성 가능

  
// A 내부에 인스턴스 멤버 클래스 B가 있는 상황
A a = new A(); 

A.B b = a.new B();
b.field1 = 3;
b.method1();

✔️확인 문제
1.중첩 멤버 클래스에 대한 설명입니다. 맞는 것에 O표, 틀린 것에 X표 하세요.

① 인스턴스 멤버 클래스는 바깥 클래스의 객체가 있어야 사용될 수 있다. (O)
② 정적 멤버 클래스는 바깥 클래스의 객체가 없어도 사용될 수 있다. (O)
③ 인스턴스 멤버 클래스 내부에는 바깥 클래스의 필드와 메소드를 사용할 수 있다. (O)
④ 정적 멤버 클래스 내부에는 바깥 클래스의 인스턴스 필드를 사용할 수 있다. (X)
▶ 정적 멤버 클래스 내부에는 바깥 클래스의 정적 필드만 사용 가능하다.

로컬 클래스: 접근 제한자와 static 사용 불가. 오로지 메소드 내부에서만 사용됨 정적 필드와 메소드 선언 불가
스레드 및 로컬 클래스 객체 실행 문제로 로컬 클래스 내부 매개 변수와 로컬 변수 값은 final 속성을 가짐
중첩 클래스에서 바깥클래스.this.멤버 를 사용하면 바깥 클래스 참조가 가능

✔️확인 문제

로컬 클래스에 대한 설명으로 틀린 것은 무엇입니까?

① 로컬 클래스는 생성자 또는 메소드 내부에 선언된 클래스를 말한다. (O)
② 로컬 클래스도 필드와 생성자를 가질 수 있다. (O)
③ 로컬 클래스는 static 키워드를 이용해 정적 클래스로 만들 수 있다. (X)
▶ 로컬 클래스 선언에서는 접근 제한자, static 키워드를 사용할 수 없다.
④ final 특성을 가진 매개 변수나 로컬 변수만 로컬 클래스 내부에서 사용할 수 있다. (O)

중첩 인터페이스

중첩 인터페이스: 클래스 내부에 선언한 인터페이스
해당 클래스와 긴밀한 관계를 맺는 구현 클래스 만들 수 있음
인스턴스&정적 멤버 인터페이스 모두 선언 가능
인스턴스 멤버 인터페이스: 바깥 클래스 객체가 있어야 사용 가능
정적 멤버 인터페이스: 바깥 클래스 객체 없이도 사용 가능
🌟 주로 정적 멤버 인터페이스를 사용한다.

아래 예제를 통해 중첩 인터페이스의 선언 위치는 사용과 관계 없음을 알 수 있다.
외부에서 구현할 때는 외부클래스.인터페이스 양식을 사용한다.

  
public class Button {
	OnClickListener listener;
	
	void setOnClickListener(OnClickListener listener){
		this.listener = listener;
	}
	
	void touch() {
		listener.onClick();
	}
	
	static interface OnClickListener{
		void onClick();
	}
}

익명 자식 객체

간단하게 만들 수 있는 일회용 자식 객체
생성 방법:

부모클래스 변수 = new 부모클래스(){ ... };

새롭게 필드, 메소드 생성 가능하고 Overriding 가능
새로 정의된 필드, 메소드는 익명 자식 객체 내부에서만 사용됨
생성자는 선언할 수 없음

  
anony.method2(
    new Person() {
        void study() {
            System.out.println("공부합니다.");
        }
        @Override
        void wake() {
            System.out.println("8시에 일어납니다.");
            study();
        }
    }

);

위와 같이 매개변수에 직접 대입할 수도 있다. (매개변수 타입은 부모클래스)

✔️확인 문제
1.AnonymousExample 클래스 실행결과로 Worker 클래스 익명 자식 객체 이용해 필드, 로컬 변수의 초기값과 메소드 매개값을 대입해보세요.

부모 클래스 (인터페이스로 오타 있음!)

  
package sec02.test1;

public class Worker {
	public void start() {
		System.out.println("쉬고 있습니다.");
	}
}

익명 자식 클래스(오타 있음)

  
package sec02.test1;

public class Anonymous {
	Worker field = new Worker() {
		@Override
		public void start() {
			System.out.println("디자인을 합니다.");
		}
	};
	
	void method1() {
		Worker localVar = new Worker() {
			@Override
			public void start() {
				System.out.println("개발을 합니다.");
			}
		};
		localVar.start();
	}
	
	void method2(Worker worker) {
		worker.start();
	}
}

Main 클래스

  
package sec02.test1;

public class AnonymousExample {
	public static void main(String args[]) {
		Anonymous anony = new Anonymous();
		anony.field.start(); // 디자인을 합니다.
		anony.method1(); // 개발을 합니다.
		anony.method2(
			new Worker() {
				@Override
				public void start() {
					System.out.println("테스트를 합니다.");
				}
			}
		); // 테스트를 합니다.
	}
}

익명 구현 객체 생성

익명 자식 객체와 같이 사용하되, 인터페이스의 모든 추상 클래스를 재정의해야 한다.

생성 방법:

인터페이스 = new 인터페이스(){ ... };

🌟 로컬 클래스와 마찬가지로 스레드 및 생성 이슈로 익명 객체 내부에서 사용할 때 매개 변수와 로컬 변수는 final 특성을 갖는다.

기본 미션

클래스를 선언할 때 인터페이스는 어떻게 선언될 수 있는지

접근제한자 이후에 class 대신 interface를 작성해 선언할 수 있다.
인터페이스 안에는 상수 필드와 추상 메소드(abstract)만을 정의할 수 있다.
인터페이스는 객체를 가질 수 없고, 내부 추상 메소드를 재정의할 수 있는 구현 클래스를 가질 수 있다.
특정 인터페이스에 대한 구현 클래스는 class 이름 implements 인터페이스 양식을 통해 선언할 수 있다.

선택 미션

Car 클래스 내부에 Tire와 Engine 멤버 클래스가 다음과 같이 선언되어 있을 때,

  
package sec01.test03;

public class Car {
	class Tire{}
	static class Engine{}
}

다음과 같이 멤버 클래스 객체를 외부에서 생성할 수 있다.

  
package sec01.test03;

public class NestedClassExample {

	public static void main(String[] args) {
		Car myCar = new Car();
		
        // 인스턴스 멤버 클래스는 바깥 클래스 객체 필요O
		Car.Tire tire = myCar.new Tire();
		
        // 정적 멤버 클래스는 바깥 클래스 객체 필요X
		Car.Engine engine = new Car.Engine();
	}

}

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