OOP 특징들을 Java 코드로 (OOP in Java)

OOP(Object Oriented Programming)

절차적 프로그래밍은 데이터에 대한 작업을 수행하는 절차나 메서드를 작성하는 것이고

객체 지향 프로그래밍은 데이터와 메서드를 모두 포함하는 객체를 만드는 것이다.

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객체지향 프로그래밍의 특징

• 빠르고 쉽게 실행 가능하다.
• 프로그램의 깔끔한 구조를 제공한다.
• 반복적인 코드를 막고, 수정과 디버그가 쉽다.
• 코드를 재사용 할 수 있게 된다.

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OOP 4대 원칙

• 캡슐화(Encapsulation)
• 추상화(Abstraction)
• 상속(Inheritance)
• 다형성(Polymorphism)

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캡슐화(Encapsulation)

마치 알약이 내용물을 보호하듯이 코드를 보호해주는 역할을 수행한다.

Java 에서 캡슐화를 만족시키려면 ?

• 클래스의 변수를 private로 선언한다. #1
• getter setter 메서드를 활용한다. #2

//EncapTest.java//

public class EncapTest {

    // #1
    private String name;

    // #1
    private int age;

    // #2
    public int getAge() { return age; }

    // #2
    public String getName() { return name; }

    // #2
    public void setAge(int newAge) { age = newAge; }

    // #2
    public void setName(String newName) { name = newName; }

}

//Main.java//

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        EncapTest encap = new EncapTest();

        // #2
        encap.setName("James");

        // #2
        encap.setAge(20);

        // #2
        encap.setIdNum("12343ms");

        // #2
        System.out.print("Name : " + encap.getName() + " Age : " + encap.getAge());
    }
}

캡슐화의 효과

• 클래스 필드(속성)이 읽기전용 혹은 쓰기전용으로 사용 가능하다. (getter = ReadOnly, setter = writeOnly)
• 한 클래스에서 저장된 필드(속성)에 관하여 전부 제어할 수 있다. (조회 수정 등 자유자재로 가능함)

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추상화(Abstraction)

이벤트보다 아이디어를 다루는 개념이다.

예를 들어, 이메일을 보내자마자 일어나는 세부사항 내부 프로토콜 등을 전혀 신경쓰지 않도록 하게 하자는 것이다.

즉 세부사항을 사용자에게 숨기는 과정, 오로지 기능만 노출되도록 한다.

Java 에서 추상화를 만족시키려면?

• 추상 클래스를 활용한다.
• Abstract Class vs Interface

 

Abstract Class

• 추상 메서드를 한 개 이상 포함하는 경우
• abstract 키워드로 정의된 경우
  • 추상으로 선언되면 인스턴스화 할수 없다.
  • 추상 클래스를 사용하려면, 다른 클래스에서 반드시 상속하여 사용하고, 명시한 메서드를 구현해야한다.
  • 추상 클래스를 상속하면, 모든 추상 메서드를 구현해야한다.

public abstract class Employee {
    private String name;
    private String address;
    private int number;

    public Employee(String name, String address, int number) {
        System.out.println("Constructing an Employee");
        this.name = name;
        this.address = address;
        this.number = number;
    }

    public double computePay() {
        System.out.println("Inside Employee computePay");
        return 0.0;
    }

    public void mailCheck() {
        System.out.println("Mailing a check to " + this.name + " " + this.address);
    }

    public String toString() {
        return name + " " + address + " " + number;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String newAddress) {
        address = newAddress;
    }

    public int getNumber() {
        return number;
    }
}

Abstract Class VS Interface

• 추상 클래스는 추상 메서드뿐만 아니라 생성자, 필드, 일반 메소드도 포함할 수 있다.

 

• 인터페이스는 오로지 추상 메서드와 상수만을 포함할 수 있다.

 

• 자바는 클래스를 통한 다중 상속은 지원하지 않지만 클래스와 인터페이스를 통한 다중 상속은 지원하기 때문에 인터페이스를 사용한다.

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상속(Inheritance)

한 클래스가 다른 클래스의 속성과 동작을 획득하는 메커니즘이다.

 

Java 에서 상속을 만족시키려면?

• extends 키워드로 상속 받음을 명시하기
• 다중 상속 (여러 클래스 상속 받기)

// 부모 클래스
class Animal {  

  void eat() { System.out.println("eating..."); }

}

//자식 클래스 (상속 받음)
class Dog extends Animal {

void bark() { System.out.println("barking..."); }  

}

//자식 클래스 (상속 받음)
class Cat extends Animal {

void meow() { System.out.println("meowing..."); }

}

//메인 클래스
class TestInheritance3 {
  public static void main(String args[]) {  

    Cat c=new Cat();
    c.meow();  
    c.eat();

    //Type Error
    //c.bark(); 
  }
}

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다형성(Polymorphism)

상위 클래스에서 동일한 메서드로 하위 클래스를 서로 다르게 동작 시킬 수 있는 원리

부모 클래스가 자식 클래스의 동작 방식을 알 수 없어도 오버라이딩을 통해 자식 클래스에 접근 가능하다.

 

Java 에서 다형성을 만족시키려면?

1) 부모-자식 클래스 구현
2) 메서드 오버라이딩
3) 업캐스팅하여 객체 선언
4) 부모 클래스 객체로 자식 메서드 호출

** 업캐스팅이란? 자식 클래스가 부모 클래스 타입으로 변환 되는 것

** 다운캐스팅이란? 부모 클래스가 자식 클래스 타입으로 변환 되는 것

import java.util.Scanner;

interface Player { // 인터페이스
  void name(); // 추상 메소드
  void shoot(); // 추상 메소드
  void hiddenShoot(); // 추상 메소드
}


// 인터페이스 구현 클래스
class Zlatan implements Player {

    // 오버라이딩
    public void name() { 
      System.out.println("이름 : 즐라탄 이브라히모비치");
  }

    // 오버라이딩
    public void shoot() {
      System.out.println("맞고 죽어라 슛");
  }

    // 오버라이딩
    public void hiddenShoot() { // 오버라이딩
      System.out.println("아크로바틱 슛");
  }

}

// 인터페이스 구현 클래스
class Drogba implements Player { 

  // 오버라이딩
  public void name() {
    System.out.println("이름 : 디디에 드로그바");
  }

  // 오버라이딩
  public void shoot() {
    System.out.println("대포알 슛");
  }

  // 오버라이딩
  public void hiddenShoot() {
    System.out.println("수비수 3명 데리고 슛하기");
  }
}

public class PolymorphismExample {
  public static void main(String[] args) {

    // 인터페이스 객체 선언
    Player player; 

    System.out.println("플레이할 캐릭터 번호 선택(1. 즐라탄, 2. 드록바)");

    Scanner sc = new Scanner(System.in);

    int n = sc.nextInt();

    // 업캐스팅
    if(n==1) { player = new Zlatan(); }
    // 업캐스팅 
    else if(n==2) { player = new Drogba(); }

    //선택한 조건에 따라서 부모 객체로 자식 메소드 사용(하나의 타입으로 다양한 결과를 얻어냄 / 다형성)
    player.name();
    player.shoot();
    player.hiddenShoot();

  }
}