[Java] 객체 지향 프로그래밍의 특징

 

교수님께서 자신이 면접관이면 물어볼만한 것으로 아래의 것들을 말씀하셔서, 

정리해보고자 한다~!

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객체 지향 프로그래밍

: Object-oriented programming (OOP, 객체 지향 프로그래밍)

객체 지향 프로그래밍의 4가지 특징은 캡슐화, 상속, 추상화, 다형성이다. 

 

캡슐화 

객체의 상태 (데이터)를 외부에서 직접 접근하지 못하고, 
메서드를 통해서만 접근하도록 보호하는 개념 

데이터 (속성)와 그 데이터를 조작하는 메서드 (행동)을 하나의 단위 (클래스)로 묶고, 
외부에서 직접 접근하지 못하도록 숨기는 것 

• 목적
  • 데이터 보호, 무결성 유지 
  • 변경이 필요한 경우 메서드 수준에서만 수정 가능 (유지 보수가 용이해짐)
• 사용
  • 필드는 private, protected 등의 접근 제어자를 사용하여 데이터를 숨김 
  • 접근을 원할 경우 getter 및 setter 메서드를 통해 접근을 제어 

class Employee {
    private String name; // 외부에서 직접 접근 불가
    private double salary;

    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }

    public double calculateTax() {
        return this.salary * 0.1; // 내부 로직만 노출
    }
}

name과 salary는 private로 설정되어 있어, 외부에서 직접 접근하지 못함. (= 캡슐화) 

하지만 메서드를 통해서 간접적으로 접근이 가능함 

 

상속

기존 클래스 (부모 클래스)의 속성과 메서드를
새로운 클래스 (자식 클래스)가 물려받아 재사용하거나 확장할 수 있는 기능 

• 목적
  • 코드 재사용성 증가 및 유지보수성을 높일 수 있음 
  • 공통 기능을 부모 클래스에 정의하여 중복 제거 
• 사용
  • extends 키워드를 통해 상속 구현 

// 부모 클래스
public class Car {
    public void startEngine() {
        System.out.println("Engine started");
    }
}

// 자식 클래스
public class SportsCar extends Car {
    public void turboBoost() {
        System.out.println("Turbo boost activated");
    }
}

SportsCar myCar = new SportsCar();
myCar.startEngine(); // 부모 클래스 메서드 사용
myCar.turboBoost(); // 자식 클래스 고유 메서드 사용

SportsCar는 Car클래스를 상속 받아 부모의 기능을 재사용할 수 있음. 

 

 

추상화 

불필요한 세부 사항을 숨기고, 필요한 기능만을 노출하는 개념 
객체의 중요한 속성과 동작만을 모델링하여 불필요한 세부사항은 숨김 

이를 통해 사용자는 복잡한 내부 구현을 알 필요 없이, 필요한 기능만 사용할 수 있음 

•  목적
  • 복잡성을 줄이고 간단한 설계를 제공할 수 있음 
  • 객체 간의 상호작용을 단순화
  • 유연한 설계 : 내부 구현이 변경되더라도 외부 인터페이스는 그래도 유지되어 유지보수가 용이해짐 

• 사용 : 프로그래밍에서의 추상화 
  • 추상 클래스나 인터페이스를 통해 구현 

 

1️⃣ 추상 클래스 

: 그냥 클래스의 일종으로, 구현된 메서드와 구현되지 않은 메서드를 둘 다 포함할 수 있음.

• 목적
  • 공통된 기능 (코드)을 일부 제공하면서 확장할 때 사용 
• 특징
  • 상속 받는 클래스가 추상 메서드를 구현하도록 강제할 수 있음 
  • 일반 메서드(구현된 메서드)와 추상 메서드(구현되지 않은 메서드)를 모두 가질 수 있음 
  • 멤버 변수(필드)와 생성자를 가질 수 있음
  • 단일 상속만 가능 (다중 상속 불가) 

단일 상속만 가능하다는 의미?
= 하나의 클래스가 오직 하나의 부모 클래스만 상속받을 수 있다는 의미 
다중으로 상속 받고 싶으면, interface를 활용해야 함. 
ex) class Dog implements Animal, Pet {~

abstract class Animal {
    String name;

    abstract void makeSound(); // 추상 메서드

    void eat() { // 일반 메서드
        System.out.println(name + " is eating.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

 

 

2️⃣ 인터페이스 

: 클래스가 구현해야 할 동작을 정의하는 일종의 명세서!!!!

1번에서 일반 메서드와 추상 메서드를 모두 가질 수 있던 것과 달리 인터페이스의 모든 메서드는 기본적으로 구현되지 않은 상태로 제공한다

• 목적
  • 특정 동작을 여러 클래스에서 동일하게 구현하도록 강제 
• 특징
  • 추상 클래스는 `상속`이라는 개념이지만, 인터페이스는 `구현`이라는 개념
  •  자바 8 이후에는 `default` 키워드를 통해 일부 구현된 메서드를 포함할 수 있음 
  • 멤버 변수는 public static final 형태로만 선언할 수 있음 
  • 다중 구현 가능 

public static final이란?
인터페이스에서 주로 사용하는 방식으로, 모든 객체가 공유하는 변경 불가능한 상수를 정의 

interface Animal {
    void makeSound(); // 추상 메서드
}

class Dog implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

class Cat implements Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

 

그럼 추상 클래스와 인터페이스의 차이?

• 추상 클래스는 공통 속성과 기능을 가진 클래스를 위한 기본 틀로 사용되며, 확장과 재사용성이 목적
• 인터페이스는 특정 동작을 여러 클래스에서 동일하게 구현하도록 강제!! 하기 위해 사용되며, 다형성을 극대화하기 위해 사용 

	추상 클래스	인터페이스
목적	상속을 통해 공통 기능 제공,  공통 기능을 상속 받아 확장	클래스 간 규약 정의,  동일한 동작을 여러 클래스에서 구현하도록 강제
상속 키워드	extends	interface
메서드 유형	일반 메서드와 추상 메서드 모두 포함 가능	기본적으로 모든 메서드 (default 제외)
멤버 변수	일반 필드 포함 가능	public static final 형태만 가능

 

 

다형성

동일한 이름을 가진 두 개 이상의 메서드가 여러 형태로 동작할 수 있는 개념 
이름은 갖지만, 수행되는 행위가 다를 수 있음 

• 목적
  • 다양한 객체를 일관된 방식으로 처리할 수 있음 

 

* 메서드 오버로딩 (Method Overloading) 

: 같은 이름의 메서드를 매개변수 타입이나 개수에 따라 다르게 정의 

class Calculator {
    int add(int a, int b) { return a + b; }
    double add(double a, double b) { return a + b; }
}

 

* 메서드 오버라이딩 (Method Overriding)

: 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의 

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Animal sound");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override // 메서드 오버라이드
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

Animal cat = new Cat();
cat.makeSound(); // Meow 출력