상속 10개 예제 - 유형 5번 질문

Question

안녕하세요. Java 상속 10개 예제 파트의 유형 5. 부모 메서드를 오버라이딩하지 않고, 자식에서 새롭게 정의된 메서드를 사용 할 경우에 대해 질문이 있어서 남깁니다.

아직 제가 업캐스팅에 대해 완벽히 이해가 되었지 않았기 때문에 드리는 질문입니다.

업캐스팅이란, 객체 생성 시, 클래스의 타입은 부모 클래스로, 생성자는 자식 생성자로 하는 것이라 배웠습니다.

업캐스팅이 진행 될 경우, 기존 부모 클래스 내부 메서드는 해당 객체에서 활용할 수 있지만, 자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 오버라이딩 하지 않고, 새롭게 정의한 메서드를 사용할 수 없는 것인가요?

예를 들어, 다음과 같은 코드를 살펴 볼 경우,

class Parent {
  // 부모 클래스의 void형 메서드 show
  void show() {
    System.out.println("Parent show");
  }
}

class Child extends Parent {
  // 자식 클래스의 void 형 메서드 show(int a)
  // 부모 클래스에 존재하지 않던 메서드를 새롭게 정의한 메서드
  void show(int x) {
    System.out.println("Child show : " + x);
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Parent p = new Child(); // 업캐스팅으로 생성된 객체 p
    // p는 참조 타입이 Parent이고, 생성은 Child 생성자에 의해 생성된 객체이다
    p.show();  // p.show() -> Child에 없는 메서드 -> Parent에서 해당 메서드 호출  
    p.show(1); // p.show(1) -> Child에만 있는 메서드 -> 참조 타입이 Parent이기 때문에 컴파일 에러 발생
  }
}

p.show()는 Parent 클래스에서 정의된 메서드 show()를 호출하지만, p.show(1)는 Child 클래스에서만 정의된(Parent 클래스에는 없는) 메서드이기 때문에, 참조 타입에 따라 컴파일 에러가 발생하는 것 같습니다.

아직 제가 업캐스팅을 잘 이해하지 못해서 그런지, 업캐스팅이 없으면 안되는 경우를 제가 모르기 때문인지, 업캐스팅의 이점을 잘 모르겠습니다.

사실 저 경우도 단순히 Child 타입으로 p를 만들었다면 문제 없이 넘어가는 경우이고, 두 번째 자식 클래스의 메서드에서 오버라이딩을 진행한 경우에도 업캐스팅을 사용해야 하나?라는 의문이 들었습니다.

class Parent {
  void show() {
    System.out.println("Parent show");
  }
}

class Child extends Parent {

  void show() {
    System.out.println("Child show");
  }
  
  void show(int x) {
    System.out.println("Child show : " + x);
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Child p = new Child();
    p.show();    
    p.show(1);  
  }
}

업캐스팅을 단순히 정처기 실기를 통과하기 위한 하나의 주제로 보는 상황이라 이런 문제가 벌어지는 것 같습니다...ㅠㅠ 혹시 개발 과정에서 업캐스팅이 없으면 안 되는 경우(저처럼 그냥 타입을 Child로 바꿔버리면 안 되는 경우 등)에 대한 예시가 있을까요??

다양한 문제 상황을 주셔서 여러 고민을 할 수 있는 것 같습니다. 항상 질 높은 강의 감사드립니다!

주말코딩 · Answer

이 질문은 강의에 대한 질문은 아니고, 업캐스팅을 왜 쓰는지에 대한 질문에 가깝네요.

이런 질문은 답변 드리기가 곤란한게, Java 전체에 대한 이야기를 해야합니다.

그래도 대충 예시를 드리자면,

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Parent> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Child1());  // 업캐스팅
        list.add(new Child2());  // 업캐스팅

        for (Parent p : list) {
            p.show(); // 실제 객체 타입에 따라 다르게 동작 (다형성)
        }
    }
}

class Parent {
    void show() {
        System.out.println("Parent show");
    }
}

class Child1 extends Parent {
    void show() {
        System.out.println("Child1 show");
    }
}

class Child2 extends Parent {
    void show() {
        System.out.println("Child2 show");
    }
}

저도 당장 예시를 말씀드리려고 하니 생각이 안나서 LLM으로 위의 코드를 생성했습니다.

이 예제를 보시면, Parent 타입으로 선언해서 Child1, Child2가 다 들어갑니다.

업캐스팅을 사용하지 않으면 List<Child1>, List<Child2> 뭐 이렇게 해야합니다.

여러 종류의 객체를 하나의 컬렉션에서 다룰 수 있게 된다는 장점이 있습니다.

이거 외에도 매개변수에 부모 타입으로 확장성을 확보할 수도 있고, 부모 클래스 타입을 반환해서 객체 생성을 다양하게 할 수도 있습니다.

다 말씀드리고 싶으나 그러면 Java에 대한 일장연설이 됩니다.

그렇게 되면 약간 디자인패턴의 영역이라서, 전공 과목이 되어버리고요.

나중에 Java로 안드로이드 앱이나 백엔드를 개발하면서 특정 기능을 확장해보시면 바로 느끼게 됩니다.

학부 수준에서는 졸업 작품으로 간단한 게임만 만들어봐도 자식 타입으로 만드는 것과 업캐스팅 형태로 만들어야 하는 차이를 알게 됩니다.

프로그래밍이라는 것이, 단순히 말씀을 드려도 바로 와닿지가 않는 경우가 많더라고요.. 😅

어쨌든, 이 강의는 정보처리기사 실기 합격을 위해서 만든 것이지 Java 문법에 대한 강좌가 아니니 양해 부탁드립니다.

인프런 AI 인턴 · Answer

안녕하세요, 인프런 AI 인턴입니다. 김민규님.

질문해주신 내용에 대해 설명드리겠습니다. 먼저 업캐스팅이란, 자바에서 부모 클래스 타입의 참조 변수를 사용하여 자식 클래스의 객체를 참조하는 것을 의미합니다. 이는 다형성(polymorphism)을 활용한 객체 지향 프로그래밍의 중요한 개념 중 하나입니다.

업캐스팅의 핵심 개념

참조 변수의 타입: 자식 클래스의 객체는 부모 클래스의 참조 변수로 참조할 수 있습니다.
메서드 호출: 부모 클래스에 있는 메서드만 호출할 수 있으며, 자식 클래스에서 새롭게 정의한 메서드는 사용하지 못합니다.

왜 업캐스팅을 사용하는가?

업캐스팅을 사용하는 이유는 크게 다음과 같습니다:

유연성: 코드의 유연성을 높인다는 장점이 있습니다. 예를 들어, 여러 종류의 객체를 공통된 부모 클래스의 메서드로 일관되게 처리할 수 있습니다.
다형성 구현: 다형성을 구현하여, 동일한 메시지(메서드 호출)가 다양한 객체에 의해 다르게 처리되도록 할 수 있습니다.
확장성: 새로운 자식 클래스가 추가되더라도, 기존 코드 구조를 크게 변경하지 않고 기능 확장이 가능합니다.

언제 업캐스팅을 활용하는가?

상황에 따라 업캐스팅이 유용한 경우는 다음과 같습니다:

다양한 자식 클래스가 공통된 부모 클래스 유형으로 처리될 경우. 예를 들어, UI 구성 요소를 Component 라는 하나의 부모 클래스로 처리할 필요가 있을 때.
라이브러리나 프레임워크에서 제공하는 메서드가 부모 클래스 타입의 매개변수를 요구할 때. 이 경우 자식 클래스를 사용하고 싶다면 업캐스팅을 해야 합니다.
자식 클래스의 특정 기능을 부모 클래스 메서드로 통합하려는 경우.

추가로 고민해볼 주제

업캐스팅을 이해하고 나면, 자바의 instanceof 연산자와 다운캐스팅(downcasting)을 더불어 다루어보시길 권장드립니다. 다운캐스팅은 특정 상황에서 객체를 다시 자식 타입으로 변환하는 과정입니다.

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