다형성

다형성(Polymorphism)은 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 중요한 개념 중 하나로, 같은 인터페이스나 상위 클래스에 속하는 여러 객체가 서로 다른 방식으로 동작하도록 하는 능력입니다. 다형성은 코드의 유연성과 재사용성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. Java에서 다형성은 주로 메서드 오버라이딩과 인터페이스를 통해 구현됩니다.

다형성의 주요 개념

1. 메서드 오버라이딩 (Method Overriding)
2. 인터페이스 (Interface)
3. 업캐스팅 (Upcasting)
4. 동적 바인딩 (Dynamic Binding)

1. 메서드 오버라이딩 (Method Overriding)

메서드 오버라이딩은 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의하는 것입니다. 이를 통해 자식 클래스는 부모 클래스의 기본 동작을 변경하거나 확장할 수 있습니다.

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}
 
class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}
 
class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myAnimal = new Dog();
        myAnimal.makeSound(); // Dog barks
 
        myAnimal = new Cat();
        myAnimal.makeSound(); // Cat meows
    }
}
 

위 예제에서 Animal 클래스는 makeSound 메서드를 가지고 있으며, Dog와 Cat 클래스는 이를 각각 오버라이딩하여 자신만의 소리를 내도록 구현합니다.

2. 인터페이스 (Interface)

인터페이스는 클래스가 구현해야 하는 메서드의 집합을 정의합니다. 인터페이스를 구현하는 클래스는 인터페이스의 모든 메서드를 구현해야 합니다. 이를 통해 다형성을 구현할 수 있습니다.

interface Shape {
    void draw();
}
 
class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a Circle");
    }
}
 
class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a Rectangle");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape myShape = new Circle();
        myShape.draw(); // Drawing a Circle
 
        myShape = new Rectangle();
        myShape.draw(); // Drawing a Rectangle
    }
}
 

위 예제에서 Shape 인터페이스는 draw 메서드를 정의하고, Circle과 Rectangle 클래스는 이를 구현합니다.

3. 업캐스팅 (Upcasting)

업캐스팅은 자식 클래스의 객체를 부모 클래스의 참조 변수로 참조하는 것을 의미합니다. 이는 다형성을 활용하여 여러 자식 클래스 객체를 동일한 부모 클래스 참조 변수로 다룰 수 있게 합니다.

Animal myAnimal = new Dog(); // Dog 객체를 Animal 참조 변수로 참조
myAnimal.makeSound(); // Dog barks
 

위 예제에서 Dog 객체는 Animal 타입으로 업캐스팅되며, myAnimal 참조 변수를 통해 Dog 객체의 makeSound 메서드를 호출합니다.

4. 동적 바인딩 (Dynamic Binding)

동적 바인딩은 프로그램 실행 시점에 호출되는 메서드가 결정되는 것을 의미합니다. 이는 다형성의 핵심 개념으로, 자식 클래스의 메서드가 호출될 때 부모 클래스의 참조 변수를 통해 호출되더라도 자식 클래스의 메서드가 실행되게 합니다.

Animal myAnimal = new Dog();
myAnimal.makeSound(); // Dog barks
 

다형성의 장점

1. 유연성: 다형성을 통해 같은 인터페이스나 상위 클래스 타입으로 여러 객체를 처리할 수 있어 코드를 유연하게 작성할 수 있습니다.
2. 재사용성: 상위 클래스나 인터페이스를 사용하여 코드를 재사용할 수 있습니다.
3. 유지보수성: 코드 변경 시 영향을 최소화할 수 있어 유지보수가 용이합니다.

결론

다형성은 객체 지향 프로그래밍의 중요한 개념으로, 메서드 오버라이딩과 인터페이스를 통해 구현됩니다. 이를 통해 코드의 유연성과 재사용성을 높이고, 유지보수를 쉽게 할 수 있습니다. Java에서 다형성은 업캐스팅과 동적 바인딩을 통해 다양한 객체를 일관된 방식으로 처리할 수 있게 합니다.