[Java] 상속과 다형성 - 상속에서 클래스 생성과정과 형 변환

하위 클래스를 생성하는 과정

 

• 상속 관계에서 하위 클래스가 생성 될 때 상위 클래스가 먼저 생성 됩니다. 이는 하위 클래스에서 상위 클래스의 변수나 메서드를 사용기 위해서는 상위클래스를 생성할 필요하기 때문입니다. 
• 생성되는 순서는 상위 클래스의 생성자가 호출되고 하위 클래스의 생성자가 호출됩니다. 위에서 얘기했듯이 하위 클래스의 생성자에게는 무조건 상위 클래스의 생성자가 호출되어야 합니다.
• 아래의 예와 같이 각각의 클래스의 생성자에 클래스가 생성될 때 마다 호출문을 출력하게 해서 Vip 클래스를 생성하면 가장아래의 테스트 결과 처럼 상위클래스인 Customer 클래스가 먼저 생성되고 VIPCustomer클래스가 생성되는 것을 확인할 수 있습니다.

 //Customer 클래스
 public Customer() {
		 customerGrade = "silver";
		 bonusRatio = 0.01;
		 
		 System.out.println("Customer() 생성자 호출");
	 }
     
 //VIPcustomer 클래스
 	public VIPCustomer () {
		
		salesRatio = 0.1;
		bonusRatio = 0.05;
		customerGrade = "VIP";
		
		System.out.println("VIPCustomer() 생성자 호출");
	}
 //테스트 클래스
 	VIPCustomer Kim = new VIPCustomer();
		Kim.setCustomerId(10020);
		Kim.setCustomerName("김유신");
		Kim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(Kim.showCustomerInfo());
        //Customer() 생성자 호출
        //VIPCustomer() 생성자 호출
		//김유신님의 등급은 VIP이며, 적립된 보너스 포인트는 10000점 입니다

• 하위 클래스에서 상위 클래스의 생성자를 호출하는 코드가 없는 경우 컴팡이러는 상위클래스 기본 생성자를 호출하기 위한 super()를 추가합니다. super()는 생성자를 호출하는 this()와 비슷한 역할을 하는데 자기자신의 생성자를 호출하는 역할을 합니다.
• 위의 코드에서 상위 클래스를 호출하지 않았는데도 자동으로 호출이 된것은 컴파일을 할 때 Super()라는 문구가 Customer 클래스에 자동으로 생성되었기 때문입니다.
• super()로 호출되는 생성자는 상위클래스의 기본생성자입니다. 만약 상위 클래스의 기본생성자가 없는 경우(매개변수가 있는 생성자만 존재 하는 경우) 하위 클래스는 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출해야 합니다.
• 다시 한번 위의 Customer클래스의 생성자를 살펴보면 매개변수가 없는 기본생성자임을 확인할 수 있고 그렇기 때문에 super()가 호출이 되었던 것 입니다.

	 //Customer 클래스     
     public Customer(int customerId, String custoemrName) {
		 this.customerId=customerId;
		 this.customerName=custoemrName;
		 customerGrade = "silver";
		 bonusRatio = 0.01;
		 
		 System.out.println("Customer() 생성자 호출");
	 }
     //VIPCustoemr 클래스
     	public VIPCustomer(int customerId, String custoemrName) {
		super(customerId, custoemrName);
		salesRatio = 0.1;
		bonusRatio = 0.05;
		customerGrade = "VIP";
		System.out.println("VIPCustomer() 생성자 호출");
	}
    //테스트 클래스
    	VIPCustomer Kim = new VIPCustomer(10020,"김유신");
		//Kim.setCustomerId(10020);
		//Kim.setCustomerName("김유신");
		Kim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(Kim.showCustomerInfo());
		//Customer() 생성자 호출
		//VIPCustomer() 생성자 호출
		//김유신님의 등급은 VIP이며, 적립된 보너스 포인트는 10000점 입니다

• 위의 코드의 Customer 클래스의 생성자처럼 기본생성자가 아닌 매개변수가 존재하는 생성자만 Customer클래스의 있을 때는 아래의 VIPCustomer클래스의 생성자처럼 super()를 통해 Customer 생성자를 수동으로 생성해주어야 하위 클래스를 사용할 수 있습니다. 
• 다시 테스크 클래스로 돌아가 customerId와 customerName을 입력하면 이전과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

상속에서의 메모리 상태

아래의 그림처럼 메모리 상으로도 하위 클래스를 생성했을 때 상위클래스의 인스턴스가 먼저 생성되고 하위클래스 인스턴스가 생성이 됩니다.

상위 클래스로의 묵지적 형 변환(업캐스팅)

• 하위 클래스는 상위 클래스의 타입을 내포하고 있음으로 위의 그림과 같이 상위 클래스 형으로 변수를 선언하고 하위 클래스 인스턴스를 생성 할 수 있습니다. 
• 이는 상위클래스의 묵시적 형변환(특별한 처리없이 형변환이 되는 것)이 일어나는 것으로 상속관계에서 모든 하위 클래스는 상위클래스로 묵시적 형 변환이 가능합니다.
• 이때 참조변수 vc가 가리킬 수 있는 범위는 Customer클래스의 멤버 변수와 메서드로 제한됩니다. 이는 VIPCustomer의 인스턴스가 선언되어 확장된 멤버 변수와 메서드는 메모리에 잡혀있지만 Customer를 자료형으로 하기 때문에 vc에서 실제 사용할 수 있는 범위도 Customer의 변수와 메서드로 제한이 되는 것입니다.
• 하지만 그 역인 상위 클래스가 하위클래스로 묵시적 형변환이 일어나지는 않습니다.

클래스 계층구조가 여러 단계인 경우

• 위의 그림 처럼 계층구조가 여러개여도 하위 클래스는 상위 클래스를 변수로 선언하고 인스턴스를 생성할 수 있습니다. 즉 상속 단계의 상관없이 하위클래스에서 상위클래스로에 묵시적 형변환 일어나는 것을 알 수 있습니다.