[JAVA] 인터페이스와 추상 클래스 (Interface, Abstract Class)

인터페이스 (Interface)

인터페이스(Interface)란, 추상 메소드(Abstract Method)만으로 이루어진 클래스이다.

추상 메소드는 구현 내용 없이 선언만 해 놓는 형태로 정의된다. 즉, 인터페이스 내의 모든 메소드는 선언만 되어 있을 뿐, 그 내용은 없다.

public interface Car{
    //인터페이스 내의 변수는 반드시 static final로 지정한다.
    public static final int variable = 10;

    //인터페이스 내에서 지정한 메소드는
    //반드시 이 인터페이스를 구현하는 클래스가 구현해야 한다.
    //즉, 클래스에게 특정 메소드들을 구현하도록 강제할 수 있다.
    public void Ride();

    public void RideReverse();

    public void ChangeGear();

    public double Acceleration();
}

 

클래스를 선언할 때, "이 클래스는 이 인터페이스를 구현한다" 고 지정해줄 수 있다.

public class GasolineCar implements Car{
    public void Ride(){
        //...
    }

    public void RideReverse(){
        //...
    }

    public void ChangeGear(){
        //...
    }

    public double Acceleration(){
        //...
    }

    public void ChargeGasoline(int Amount){
        //...
    }
}

클래스 옆에 implements 키워드를 붙여 해당 클래스가 어떤 인터페이스의 구현체인지 나타낸다.

어떤 인터페이스를 구현하는(implements) 클래스는 반드시 자신이 구현하는 인터페이스에 선언된 모든 메소드를 구현해야 한다. 그렇지 않으면 오류가 발생한다.

또한, 인터페이스 내부의 변수가 static final로 설정된 것에 주목하자.

이는 곧, 해당 인터페이스를 구현하는 클래스는 선언된 변수 값을 변경할 수 없다는 것과 같다. 위 예시에서 GasolineCar 클래스는 variable 변수를 반드시 값 10으로 사용할 수밖에 없다.

이처럼 인터페이스는 클래스에 특정 규칙을 찍어주는 것과 같은 역할을 한다.

 

추상 클래스 (Abstract Class)

추상 클래스란, 추상 메소드(Abstract Method)를 포함한 클래스를 말한다.

public abstract class Car{
    public void Ride(){
        //...
    }

    public void RideReverse(){
        //...
    }

    //이 부분은 추상 메소드로, Car를 상속받는 클래스 내부에서 구현한다.
    public abstract void ChangeGear();
        
    public abstract double Acceleration();
}

이처럼, 일반 메소드들도 가지고 있지만 추상 메소드를 포함한 형태의 클래스로 구현된다.

추상 클래스의 구체화는 클래스 간의 상속을 통해 이루어진다.

public class GasolineCar extends Car{
    //Car 내에 구현된 일반 메소드는 구현하지 않아도 사용 가능
    //Ride, RideReverse

    //추상 메소드 구현
    public void ChangeGear(){
        //...
    }

    //추상 메소드 구현
    public double Acceleration(){
        //...
    }

    //객체 내의 일반 메소드
    public void ChargeGasoline(int Amount){
        //...
    }
}

 

추상 클래스를 상속받는 클래스는 반드시 부모 추상 클래스의 모든 추상 메소드를 구현해야 한다. 이를 구현하지 않으면 오류가 발생한다.

 

인터페이스와 추상 클래스의 목적

인터페이스는 그를 구체화하는 클래스에 어떠한 규칙을 주는 것이라 하였다. 이러한 규칙은 인터페이스 내에서 선언해 놓은 메소드를 반드시 구현하게끔 만들어 부여된다.

추상 클래스 또한, 추상 클래스 내부에 선언된 추상 메소드를 반드시 구현하도록 해 인터페이스의 기능을 수행할 수 있다.

이렇게 클래스에 특정 규칙을 부여하는 것은 곧 클래스에 하위 개념을 두는 것과 같은데(Dog와 Animal과 같은 관계), 이는 다형성을 통한 유지보수성의 증가로 이어지기 때문에 큰 장점을 갖는다.

다형성 (Polymorphism)

 

 

인터페이스와 추상 클래스의 차이

지금까지 살펴본 내용으로는 둘은 비슷한 기능을 수행한다. 그렇다면 둘 사이에 존재하는 차이점은 무엇일까?

implements와 extends

인터페이스의 구현체임을 나타내는 implements 키워드 뒤에는 여러 인터페이스가 올 수 있다. 즉, 한 클래스는 여러 인터페이스의 구현체가 될 수 있다.

하지만 추상 클래스는 클래스 간의 상속을 통해 추상 메소드를 이어받기 때문에, 하나의 클래스는 많아봐야 하나의 추상 클래스를 상속받을 수 있다. (클래스는 단 하나의 클래스만을 상속받을 수 있다.)

그렇다면 도대체 추상 클래스는 왜 쓰는 걸까?

 

추상 클래스의 의의

만약 Car 인터페이스를 구현하는 클래스의 종류가 100가지 정도 된다고 가정해 보자. (가솔린 차, 가스 차, 전기 차, 수소 차, ...)

만약 이 모든 Car 인터페이스를 구현하는 클래스들의 Ride 메소드가 동일한 방식으로 작동한다 해도, 우리는 같은 내용의 Ride 메소드를 100번 작성해야 한다. 인터페이스에 선언된 모든 메소드는 내용이 없기 때문이다.

public class GasolineCar implements Car{
    public void Ride(){
        //구현 내용
    }
    //(생략)
}

public class GasCar implements Car{
    public void Ride(){
        //구현 내용
    }
    //(생략)
}

public class ElectricCar implements Car{
    public void Ride(){
        //구현 내용
    }
    //(생략)
}

public class HydroCar implements Car{
    public void Ride(){
        //구현 내용
    }
    //(생략)
}

하지만 Car 추상 클래스를 상속받는다면, Ride와 같이 공통적인 메소드들을 반복해서 구현하지 않아도 된다.

따라서 의도하고자 하는 설계에 따라 이들을 적절하게 잘 사용하는 것이 중요하다 할 수 있겠다.