[Java] class의 Inheritance는 상속이 아니다

개념 하나에 대한 여러 정보를 짧게 나열해보고 뒤에서 정리한다.

개념

객체(Object)

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객체는 세가지 요소를 가진다.

Identity(고유값)

한 객체는 다른 객체와 구별하는 특성을 가진다.

Behavior(행위)

객체는 저마다 가지는 행위들이 있다.

State(상태)

정의된 행위를 제공하도록 하는 객체 내부의 정보들을 나타낸다. (행위가 상태를 결정한다.)

이러한 요소들로 인해 객체는 유일무이한 존재가 된다.

클래스(Class)

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클래스는 객체(Object)를 정의하는 방법이다.
클래스는 객체의 상태를 나타내는 필드와 행위를 나타내는 메소드로 구성된다.
클래스로부터 객체(instance)를 만들어내며
클래스를 통해 객체(Object)들을 분류한다.
이 때 객체(instance)를 만들어내는 과정을 인스턴스화라고 한다.

class Computer { 
    Cpu cpu;
    ...
    
    public void compute() { ... }
}

class Cpu {
    ALU alu;
    Memory register;
    Memory cache;
}

상속(Inheritance)

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상속은 클래스 수준에서 지정되는 관계이다.
기존 클래스에서 새로운 클래스를 생성할 때 기존 클래스의 데이터와 기능을 이어 받게 된다.
이 때 기존 클래스를 Super class 라고 하고, 새로운 클래스를 Sub class 라고 한다.

상속은 상위 개념에서 하위 개념으로 내려가면서 확장하여야만 한다.
하위 개념은 상위개념과 치환했을 때 아무런 문제가 없어야 한다.(is a kind of 관계)
상속에서는 재사용과 확장이 핵심 키워드이다. 그에 맞게 Java에서 상속 예약어로 extends를 사용한다.

Super class에서 Sub class로 파생되는 것을 전문화시킨다라고 하고
역으로는 일반화시킨다고 한다.

Java에서는 클래스의 다중 상속을 제한하며 interface만이 다중 상속(구현)이 가능하다.

class Computer { ... }
class Laptop extends Computer { ... } // 노트북은 컴퓨터의 한 종류이다 (O)
class Desktop extends Computer { ... } // 데스크탑은 컴퓨터의 한 종류이다 (O)

class Samsung { ... }
class Laptop extends Samsung { ... } // 노트북은 삼성의 한 종류이다 (X)
class Desktop extends Samsung { ... } // 데스크탑은 삼성의 한 종류이다 (X)

추상 클래스(Abstract class)

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추상 클래스는 실제 객체로 쓰이지는 못하나 상위 개념(Super class)으로 이용되기위해 존재한다.
추상 클래스는 타입의 공통되는 행위를 위해 사용될 수 있다.
추상 클래스에서는 실제 구현을 정의할 수 있다.(=body를 가진다.)

추상 클래스 또는 클래스를 상속받는 것을 Subclassing 이라 한다.

abstract class Computer { 
    // Computer는 데스크탑, 노트북, 미니PC, 서버 등으로 정의되지 않았기에 객체로 사용하지 못한다.
    // Computer 클래스는 모든 하위 개념들이 가지는 공통되는 데이터와 행위를 가지기에
    // Desktop, Laptop, MiniPC, Server 등의 Super class로는 존재 가능.
    Cpu cpu;
    Ram ram;
    Disk disk;
    
    public void compute() {}
    // abstract void compute(); // abstract 키워드를 통해 body없이 하위 클래스에 구현을 강제할 수 있다.
}

인터페이스(Interface)

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인터페이스는 구현이 없는 행위(동작)들만을 정의(명시)하기 위해 사용된다.
인터페이스는 추상 클래스와는 다르게 상속을 하게되면 구현을 강제한다.
인터페이스는 동작들만이 존재하므로 클래스가 인터페이스에 선언된 동작들만을 사용하면
프로그램은 파생된 클래스에 대해 종속성을 가지지 않는다.
(=파생된 클래스의 변경이 전체 프로그램에 영향을 미치지 않음.)

인터페이스를 구현하게 하는 것을 Subtyping 이라 한다.

interface Computable {
    void compute();
}

abstract class Computer implements Computable { 
    Cpu cpu;
    Ram ram;
    Disk disk;
}

class Laptop extends Computer {
    @Override
    void compute() {
        ...
    }
}

정리

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객체(Object) 는 세가지 특징을 가지며 유일무이하며 이를 나타내기 위한 방법으로 클래스(class) 가 있다.
클래스, 추상 클래스는 객체(Object)를 정의하기 위한 표현법이며, 이러한 객체들은 동작과 상태를 가지게 된다.
추상 클래스는 상위 개념의 상태와 동작을 정의하기위해,
인터페이스 는 동작을 정의하기 위해 사용되며 동작이 객체 외부로 노출되기 위해 정의된다.

클래스는 인스턴스화가 가능하나 추상 클래스와 인터페이스는 불가능하다.

클래스는 재사용과 확장을 위해 상속받을 수 있었는데 이 때 개념적인 분류로써의 확장이 요구된다.
상위 개념과 하위 개념은 is a kind of 관계로써
하위 클래스는 상위 클래스의 한 종류이다라는 문장이 자연스러운 경우에 상속을 해야한다.