[Java] 상속과 다형성 - 상속이란?

클래스에서 상속의 의미

 

• 상속은 객체 지향프로그래밍에 특징 중에 하나로 어떤 클래스보다 좀 더 확장된 기능을 구현하고 싶을 때 새로 클래스를 구현하는게 아니라 이미 구현된 클래스를 상속받아서 속성이나 기능 확장시킨 클래스를 구현하는 것을 말합니다.
• 코드의 재사용의 개념이 아닌 기존의 클래스를 가져다가 좀더 확장된 기능을 만드는 것을 뜻하고 이질적인 기능을 하는 클래스간에는 상속의 개념을 사용할 수 없습니다.
• 상속하는 클래스는 상위 클래스, parent class, base calss, super class라는 용어를 사용합니다.
• 상속받는 클래스는 하위 클래스, child class, de rived class, sub class라는 용어를 사용합니다.
• B가 A로부터 상속받는 경우 B class exteds A{                    }라고 표현하고 Java에서는  A의 자리의 하나의 클래스만 들어갈 수 있는 single inheritance만 가능합니다.
• 아래 그림과 같이 박스로 많이 표현하고 화살표의 방향이 상속받는 쪽이아닌 상속하는 쪽을 향하게 해서 화살표 내부를 비워놓고 표현하는 경우가 많습니다.

상속을 사용하는 경우

 

• 상위 클래스는 하위클래스보다 일반적인 개념과 기능을 가지고 하위클래스는 상위 클래스보다 구체적인 개념과 기능을 가집니다.
• 포유류 <- 사람의 경우에서 포유르는 더 포괄적인 개념으로 사람뿐만아니라 침팬지, 고릴라, 팬더 등 다른 포유류들로 분화될 수 있는 것 같이 일반적인 상위클래스는 구체적인 여러 하위 클래스들로 세분화 될 수 있습니다.
• 위의 관계를 코드로 나타내면 Class Mammal {               }  class Human extends Mammal {                  }와 같습니다.

상속을 사용하여 고객관리 프로그램 구현하기

• 고객에 등급에 따라 차별화된 서비스를 제공할 수 있습니다.
• 고객의 등급에 따라 할인율, 적립금이 다르게 적용됩니다.
• 이러한 경우에 대하여 구현을 해보도록 합시다.

Custome클래스의 조건

public class Customer {
	//1번
	private String customerId;
	private String customerName;
	private String customerGrade;
	 int bonusPoint;
	 double bonusRatio;
	 //2번
	 public Customer() {
			
			customerGrade = "silver";
			bonusRatio = 0.01;
		}
	 //3번
	 public int calPrice (int price) {
		 
		 bonusPoint += price * bonusRatio;
		 
		 return price;
	 }
	 //4번
	 public String showCustomerInfo( ) {
		  return customerName + "님의 등급은 "+customerGrade+"이며, 적립된 보너스 포인트는 "+bonusPoint+"점 입니다";
	 }
	//5번
	public String getCustomerId() {
		return customerId;
	}
	public void setCustomerId(String 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;
	}
}

• 1번 : Customer 클래스를 생성하고 조건에 맞는 멤버 변수들을 먼저 선언해 줍니다. 
• 2번 : Customer 생성자를 만들면서 cutomerGrade와 bonusRatio에 초기화하는 값을 입력합니다. 보통 생성자를 통해서 초기값을 입력하게 됩니다.
• 3번 : calPrice를 메서들 만들어 price를 입력하면 bonusPoint를 계산해서 넣고 다시 price를 retrun하도록 합니다.
• 4번 : showCustoemrInfo를 만들어서 고객의 현재 정보를 출력할 수 있도록 합니다.
• 5번: private 멤버변수를 읽고 쓰기 위한 getter/setter 를 만들어 줍니다.

Customer를 상속받아 구현하는 VIPCustoemr 클래스

VIPCustomer 클래스의 기능

: 제품 구매시 10% 할인

  보너스 포인트 5% 적립

  담당 상담원 배정

=> Customer 클래스와 유사하지만, 그보다 더 많은 속성과 기능을 필요

그림으로 표현하면 다음과 같다

 

//1번
public class VIPCustomer extends Customer {

	public int agentID;
	public double salesRatio;
	
	//2번
	public VIPCustomer () {
		
		salesRatio = 0.1;
		bonusRatio = 0.05;
		customerGrade = "VIP";
	}
}

• VIPCustomer 클래스는 Customer 클래스의 멤버 변수와 메서드를 사용하면서 추가적인 기능을 하기 때문에 Custoemr class 란에 extends를 써서 Customer를 상속받도록하고 추가된 멤버 변수만 넣어 줍니다.
• 2번 상속자에 Vip클래스에서 바뀐 초기값들을 넣어주면 Cusomer클래스에서 가져온 custoemerGrade가 오류가 나는데 접근제한자가 private으로 되어있기 때문입니다. 이때 사용할 수 있는 것이 protected 접근제한자로 외부에선 접근을 막지만 하위 클래스에선 접근이 가능하도록 해주는 역할을 하기 때문입니다.

public class Customer {
	
	protected String customerId;
	protected String customerName;
	protected String customerGrade;

• Customer 클래스의 멤버 변수를 다음과 같이 바꾸어 주면 오류가 사라지고 사용이 가능해집니다.

접근제어자(access modifier)의 가시성

잠시 접근제어자에 대해 정리하고 넘어가자면 public > protected > 선언되지않음(default) > private순으로 공개되는 범위가 넓어지는 것을 알 수 있습니다.

 

테스트 시나리오

• 일반고객 1명과 VIP고객 1명이 있습니다. 일반 고객의 이름은 이순신, 아이디는 10010, 보너스 포인트는 1000점입니다.
• VIP 고객의 이름은 김유신, 아이디는 10020, 보너스 포인트는 10000점 입니다. 두 고객을 생성하고 이에 대한 고객 정보를 출력해 보세요.

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		//1번
		Customer Lee = new Customer();
		Lee.setCustomerId(10010);
		Lee.setCustomerName("이순신");
		Lee.bonusPoint= 1000;
		System.out.println(Lee.showCustomerInfo());
		//이순신님의 등급은 silver이며, 적립된 보너스 포인트는 1000점 입니다

		//2번
		VIPCustomer Kim = new VIPCustomer();
		Kim.setCustomerId(10020);
		Kim.setCustomerName("김유신");
		Kim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(Kim.showCustomerInfo());
		//김유신님의 등급은 VIP이며, 적립된 보너스 포인트는 10000점 입니다
	}
}

• 1번 : 일반 고객 Customer Lee를 생성하고 protected 변수는 set메서드를 사용해서 갑을 입력하고 아닌것은 바로 대입해줍니다. showCustoemrInfo 메서드를 출력하면 등급이 silver로 잘나오는 것을 알 수 있습니다.
• 2번 : VIP 고객 VIPCustomer Kim을 생성하고 똑같이 입력해 줍니다. 마찬가지로 shoCustomerInfo를 사용해서 출력하면 VIP등급의 고객이 출력되는 것을 확인할 수 있습니다.
• 이처럼 상속받은 클래스에서 상위 클래스에 변수와 메서드를 사용할 수 있는 것을 확인해보았습니다.