Inheritance

객체 간의 상속은 어떤 의미일까?

클래스 상속

• 새로운 클래스를 정의 할 때 이미 구현된 클래스를 상속(inheritance) 받아서 속성이나 기능을 확장하여 클래스를 구현함

• 이미 구현된 클래스보다 더 구체적인 기능을 가진 클래스를 구현해야 할때 기존 클래스를 상속함

inheritance

상속하는 클래스 : 상위 클래스, parent class, base class, super class

상속받는 클래스 : 하위 클래스, child class, derived class, subclass

• 상속의 문법

class B extends A{

}

extends 키워드 뒤에는 단 하나의 클래스만 올 수 있음

자바는 단일 상속(single inheritance)만을 지원함

상속을 구현 하는 경우

• 상위 클래스는 하위 클래스 보다 더 일반적인 개념과 기능을 가짐

• 하위 클래스는 상위 클래스 보다 더 구체적인 개념과 기능을 가짐

• 하위 클래스가 상위 클래스의 속성과 기능을 확장 (extends)한다는 의미

inheritance2

상속을 활용한 멤버십 클래스 구현하기

멤버십 시나리오

회사에서 고객 정보를 활용한 맞춤 서비스를 하기 위해 일반고객(Customer)과 
이보다 충성도가 높은 우수고객(VIPCustomer)에 따른 서비스를 제공하고자 함

물품을 구매 할때 적용되는 할인율과 적립되는 보너스 포인트의 비율이 다름 
여러 멤버십에 대한 각각 다양한 서비스를 제공할 수 있음
멤버십에 대한 구현을 클래스 상속을 활용하여 구현해보기

일반 고객(Customer) 클래스 구현

• 고객의 속성 : 고객 아이디, 고객 이름, 고객 등급, 보너스 포인트, 보너스 포인트 적립비율

• 일반 고객의 경우 물품 구매시 1%의 보너스 포인트 적립

package ch01;

public class Customer {

	private int customerID;
	private String customerName;
	private String customerGrade;
	int bonusPoint;
	double bonusRatio;
	
	public Customer() {
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
	}
	
	public int calcPrice(int price) {
		bonusPoint += price * bonusRatio;
		return price;
	}
	
	public String showCustomerInfo() {
		return customerName + "님의 등급은 " + customerGrade + 
				"이며, 보너스 포인트는" + bonusPoint + "입니다";
		
	}
}

우수 고객(VIPCustomer) 구현

매출에 더 많은 기여를 하는 단골 고객

제품을 살때 10%를 할인해 줌

보너스 포인트는 제품 가격의 5%를 적립해 줌

담당 전문 상담원이 배정됨

• Customer 클래스에 추가해서 구현하는 것은 좋지 않음

• VIPCustomer 클래스를 따로 구현

• 이미 Customer에 구현된 내용이 중복되므로 Customer를 확장하여 구현함(상속)

public class VIPCustomer extends Customer{

	private int agentID;
	double salesRatio;
	
	public VIPCustomer() {
		customerGrade = "VIP";    //오류 발생
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
	}
	
	public int getAgentID() {
		return agentID;
	}
}

customer

protected 접근 제어자

• 상위 클래스에 선언된 private 멤버 변수는 하위 클래스에서 접근 할 수 없음

• 외부 클래스는 접근 할 수 없지만, 하위 클래스는 접근 할 수 있도록 protected 접근 제어자를 사용

Customer.java

	protected int customerID;
	protected String customerName;
	protected String customerGrade;

	//getter, setter 구현
	...
	public int getCustomerID() {
		return customerID;
	}

	public void setCustomerID(int 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;
	}

Customer와 VIPCustomer 테스트하기

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		Customer customerLee = new Customer();
		customerLee.setCustomerName("이순신");
		customerLee.setCustomerID(10010);
		customerLee.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerLee.showCustomerInfo());
			
			
		VIPCustomer customerKim = new VIPCustomer();
		customerKim.setCustomerName("김유신");
		customerKim.setCustomerID(10020);
		customerKim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerKim.showCustomerInfo());
	}
}

상속에서 클래스 생성 과정과 형 변환

하위 클래스가 생성 되는 과정

• 하위 클래스를 생성하면 상위 클래스가 먼저 생성 됨

• new VIPCustomer()를 호출하면 Customer()가 먼저 호출 됨

• 클래스가 상속 받은 경우 하위 클래스의 생성자에서는 반드시 상위 클래스의 생성자를 호출 함

Customer.java

public Customer() {
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
		
		System.out.println("Customer() 생성자 호출");
}

VIPCustomer.java

public VIPCustomer() {
		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		
		System.out.println("VIPCustomer() 생성자 호출");
}

super 키워드

• 하위 클래스에서 가지는 상위 클래스에 대한 참조 값

• super()는 상위 클래스의 기본 생성자를 호출 함

• 하위 클래스에서 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출하지 않으면 super()가 호출 됨 ( 이때 반드시 상위 클래스의 기본 생성자가 존재 해야 함)

• 상위 클래스의 기본 생성자가 없는 경우 ( 다른 생성자가 있는 경우 ) 하위 클래스에서는 생성자에서는 super를 이용하여 명시적으로 상위 클래스의 생성자를 호출 함

• super는 생성된 상위 클래스 인스턴스의 참조 값을 가지므로 super를 이용하여 상위 클래스의 메서드나 멤버 변수에 접근할 수 있음

Customer.java

// 디폴트 생성자 없애고 매개 변수가 있는 생성자 추가
public Customer(int customerID, String customerName) {
		this.customerID = customerID;
		this.customerName = customerName;
		
		customerGrade = "SILVER";
		bonusRatio = 0.01;
		System.out.println("Customer(int, String) 생성자 호출");
}

VIPCustomer.java

// super를 이용하여 상위 클래스의 생성자 명시적으로 호출
public VIPCustomer(int customerID, String customerName) {
		super(customerID, customerName);
		
		customerGrade = "VIP";
		bonusRatio = 0.05;
		salesRatio = 0.1;
		
		System.out.println("VIPCustomer(int, String) 생성자 호출");
}

CustomerTest.java

public class CustomerTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		Customer customerLee = new Customer(10010, "이순신");
		customerLee.bonusPoint = 1000;
		System.out.println(customerLee.showCustomerInfo());
		
		VIPCustomer customerKim = new VIPCustomer(10020, "김유신");
		customerKim.bonusPoint = 10000;
		System.out.println(customerKim.showCustomerInfo());
	}
}

• 출력 결과

상속에서 인스턴스 메모리의 상태

• 항상 상위 클래스의 인스턴스가 먼저 생성되고, 하위 클래스의 인스턴스가 생성 됨

memory

형 변환(업캐스팅)

• 상위 클래스로 변수를 선언하고 하위 클래스의 생성자로 인스턴스를 생성

  Customer customerLee = new VIPCustomer();

• 상위 클래스 타입의 변수에 하위 클래스 변수가 대입;

  VIPCustomer vCustomer = new VIPCustomer(); addCustomer(vCustomer);

  int addCustomer(Customer customer){ }

• 하위 클래스는 상위 클래스의 타입을 내포하고 있으므로 상위 클래스로의 묵시적 형 변환이 가능함

• 상속 관계에서 모든 하위 클래스는 상위 클래스로 형 변환(업캐스팅)이 됨

• 다운 캐스팅을 하려면 VIPCustomer vipcustomer = new (VIPCustomer)customer; 로 명시적 타입 변환을 해주어야 한다.

형 변환과 메모리

• Customer vc = new VIPCustomer(); 에서 vc가 가리키는 것은?

• VIPCustomer() 생성자에 의해 VIPCustomer 클래스의 모든 멤버 변수에 대한 메모리는 생성되었지만, 변수의 타입이 Customer 이므로 실제 접근 가능한 변수나 메서드는 Customer의 변수와 메서드임

upcasting1

upcasting2

클래스의 계층구조가 여러 단계인 경우

mammal

• Human은 내부적으로 Promate와 mammal의 타입을 모두 내포하고 있음

  Primate pHuman = new Human();

  Mammal mHuman = new Human();