[Java] 객체 지향 언어의 특징 - 다형성 (오버로딩, 오버라이딩)

서론

객체 지향의 특징 4가지를 정리할 예정입니다.

1. 캡슐화

2. 추상화

3. 상속

4. 다형성

 

 

다형성이란

다형성(Polymorphism) : 동일한 인터페이스나 상위 클래스(상속)에서 정의된 메서드를 여러 하위 클래스에서 각기 다르게 구현할 수 있게 하는 기능 

 

다형성의 이점

1. 코드의 유연성: 동일한 인터페이스를 구현하거나 동일한 상위 클래스를 상속받는 객체들이 동일한 메시지(메서드 호출)에 대해 각기 다른 방식으로 반응할 수 있습니다.
2. 확장성: 새로운 클래스가 추가되더라도 기존 코드를 수정할 필요 없이 확장할 수 있습니다.
3. 재사용성: 상위 클래스나 인터페이스를 기반으로 다양한 하위 클래스를 생성하여 코드의 재사용성을 높입니다.
4. 유지 보수성: 코드의 유지 보수가 용이해지며, 버그를 줄이고 수정 시 영향을 최소화할 수 있습니다.

 

다형성의 종류

다형성의 종류로는 2가지가 존재합니다.

1. 정적 다형성 = 컴파일타임 다형성

2. 동적 다형성 = 런타임 다형성

 

1. 정적 다형성 = 컴파일타임 다형성 : 메서드 오버로딩(Method Overloading)

같은 클래스 내에서 동일한 이름의 메서드를 매개변수의 타입이나 개수에 따라 다르게 정의하는 것.

말 그대로 프로그램이 컴파일 될 때 발생하며 컴파일러가 메서드 호출을 어떤 메서드로 연결할 지 결정함.

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

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

    int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
}

 

2. 동적 다형성 = 런타임 다형성 : 메서드 오버라이딩(Method Overriding)

상위 클래스의 메서드를 하위 클래스가 재정의(오버라이딩)하여, 동적 바인딩을 통해 실행 시점에 호출되는 메서드가 결정되는 것.

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

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

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat();

        myDog.makeSound(); // Outputs: Bark
        myCat.makeSound(); // Outputs: Meow
    }
}

 

 

동적 다형성 구현 방법

클래스 상속을 통한 구현 방법 (기존 메서드 오버라이딩 예시와 동일)

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

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

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal myDog = new Dog();
        Animal myCat = new Cat();

        myDog.makeSound(); // Outputs: Bark
        myCat.makeSound(); // Outputs: Meow
    }
}

 

인터페이스 구현을 통한 구현 방법

interface Shape {
    void draw();
}

class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a circle");
    }
}

class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a square");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape myCircle = new Circle();
        Shape mySquare = new Square();

        myCircle.draw(); // Outputs: Drawing a circle
        mySquare.draw(); // Outputs: Drawing a square
    }
}

 

 

정리

다형성으로 인해 우리는 객체 지향 프로그래밍에서 코드의 유연성과 재사용성을 극대화할 수 있습니다.

동일한 인터페이스나 상위 클래스를 사용하여 다양한 객체들이 동일한 방식으로 상호작용하게 하면서도 각기 다른 구현을 제공할 수 있습니다.

다형성은 메서드 오버로딩(정적 다형성)과 메서드 오버라이딩(동적 다형성)을 통해 구현되며,

상속과 인터페이스를 활용하여 실현됩니다.