[Java] 다형성2 (Polymorphism)

• 참고: Java의 정석
• 참고: 상속
• 참고: 다형성1

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다형성 part2

다형성을 

"하나의 인스턴스를 다루는 참조변수가 여러 개다"
"하나의 참조변수로 여러 인스턴스를 다룰 수 있다"

 

라고 했었죠.

자세히 말해야 할 것 같아요.

"여러 조상클래스의 참조변수로 자손클래스의 인스턴스를 다룰 수 있다"
"조상클래스의 참조변수로 여러 자손클래스의 인스턴스를 다룰 수 있다"

 

말이 비슷해서 헷갈리네요.
위에는 '자손클래스 인스턴스'를 기준으로 여러 조상클래스의 참조변수가 하나의 인스턴스를 다룰 수 있다는 말이고,
아래는 '조상클래스 참조변수'를 기준으로 여러 자손클래스의 인스턴스를 다룰 수 있다는 말이에요.

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이 그림을 보면, SmartTv 인스턴스 하나를
SmartTv 본인클래스의 참조변수 s 로 다룰 수 있고,
SmartTv의 부모클래스인 Tv의 참조변수 t 로도 다룰 수 있고,
SmartTv의 부모의 부모클래스인 Product의 참조변수 p 로도 다룰 수 있어요.

 

여러 조상클래스의 참조변수로 하나의 자손클래스 인스턴스를 다루고 있죠.
그리고 각 참조변수마다 인스턴스에서 다룰 수 있는 멤버의 개수가 달라요.

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위 그림을 보면 Product 타입의 참조변수로
Product, Tv, SmartTv의 인스턴스를 다루고 있어요.

 

조상클래스의 참조변수로 여러 자손클래스의 인스턴스를 다루고 있죠.

 

이 Product p를 어떤 메소드의 매개변수 자리에 위치시키고
new Product(), new Tv(), new SmartTv() 를 인자로 전해준다면
아래 그림이 되겠죠.

 

그리고 Product 타입의 참조변수로는
Product까지 상속받은 멤버만 다룰 수 있다는 걸 표시했어요.

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instanceof

부모자식 클래스 간에 참조변수의 형변환이 가능해요.
근데 코드를 작성하다 보면, 부모자식 관계가 아닌데도
엉뚱한 클래스로 형변환하는 실수를 할 수도 있잖아요?
이것을 방지해주기 위한 연산자가 instanceof 입니다.

class InstanceofTest {
    public static void main(String args[]) {
        FireEngine fe = new FireEngine();

        if(fe instanceof FireEngine) {
            System.out.println("This is a FireEngine instance.");
        } 

        if(fe instanceof Car) {
            System.out.println("This is a Car instance.");
            // Car c = (Car)fe; 형변환
        } 

        if(fe instanceof Object) {
            System.out.println("This is an Object instance.");
            // Object o = (Object)fe; 형변환
        } 

        System.out.println(fe.getClass().getName()); // 클래스의 이름을 출력
    }
} // class
class Car {}    // 부모클래스
class FireEngine extends Car {}        // 자식클래스

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FireEngine fe = new FireEngine();

에서 생성된 참조변수 fe 는 자기자신은 물론이고,
FireEngine의 부모클래스인 Car와,

최고 조상 클래스인 Object로 형변환이 가능합니다.

 

그래서 아래 모두 true가 됩니다.

if(fe instanceof FireEngine)    // fe가 FireEngine으로 형변환이 가능한가? -> true
if(fe instanceof Car)            // fe가 Car로 형변환이 가능한가? -> true
if(fe instanceof Object)        // fe가 Object로 형변환이 가능한가? -> true

이렇게 instanceof 연산자를 통해서
형변환이 가능하다는 것을 확인한 후에
형변환 코드를 작성하면 실수할 일이 없습니다.

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그럼 언제 false가 반환되는 것일까요?
Car 의 자손클래스에 Police 를 추가해보죠.

FireEngine, Police 각각 Car 의 자손클래스에요.

이 둘은 부모-자식 관계가 아니기 때문에
서로 형변환 할 수 없습니다.
그래서 fe instanceof Police 는 false죠.

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서로 다른 객체를 배열로 다루기

위에서 봤던 Car 클래스의 자손으로 FireEngine, Police, Ambulance 가 있다고 해봐요.
조상타입인 Car 의 참조변수에 자손클래스 각각의 인스턴스 주소를 저장 해볼게요.

class Car {}
class FireEngine extends Car {}
class Police extends Car {}
class Ambulance extends Car {}

...
//main method 안
Car c1 = new FireEngine();
Car c2 = new Police();
Car c3 = new Ambulance();

여기서 참조변수 c1, c2, c3가 같은 타입이에요.
이걸 배열로 표현하면 더 깔끔할 것 같아요.
이렇게요.

Car[] c = new Car[3];
c[0] = new FireEngine();
c[1] = new Police();
c[2] = new Ambulance();

배열의 index 안에 서로 다른 인스턴스의 주소가 저장되는 거죠.

이렇게 조상클래스 타입의 배열에 자손의 객체를 담아
서로 다른 객체를 배열로 다룰 수 있습니다

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휴 다향성은 내용이 많네요...
고생하셨어요!!