[OOP] 객체 지향 프로그래밍의 특징 - 상속 (Inheritance)

객체 지향 프로그래밍에 대한 전체적인 내용은 #객체 지향 프로그래밍이란?를 참고

이전에 설명한 특징인 추상화에 대해서는 #객체 지향 프로그래밍의 특징 - 추상화 (Abstraction) 참고

상속(Inheritance)의 개념

상속이란 기존의 클래스를 재활용하여 새로운 클래스를 작성하는 문법 요소를 의미한다.

상속은 클래스 간의 공유될 수 있는 속성과 기능들을 상위 클래스로 추상화 시켜 해당 상위 클래스로부터 확장된 여러 개의 하위 클래스들이 모두 상위 클래스의 속성과 기능들을 간편하게 사용할 수 있도록 한다.

즉, 클래스들 간의 공유하는 속성과 기능들을 반복적으로 정의할 필요 없이 딱 한 번만 정의해두고 간편하게 재사용할 수 있어 반복적인 코드를 최소화하고 공유하는 속성과 기능에 간편하게 접근하여 사용할 수 있도록 한다.

앞서 설명한 추상화에서 다룬 이동 수단 예제를 약간 변형하여 상속을 이해할 예정이다.

이동 수단 예제

Before

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위의 이미지를 보면 자동차와 오토바이가 있고, 각각의 기능과 속성들이 명시되어 있다.

이 중에서 빨간색으로 표시된 속성과 기능들은 자동차와 오토바이의 공통적인 부분들이며, 녹색으로 표시된 부분들은 그렇지 않다.

코드로 보기

• Car 클래스

  public class CarBefore {
    String model;
    String color;
    int wheels;
  
    // Car 클래스 고유의 속성
    boolean isConvertible;
  
    void moveForward() {
      System.out.println("앞으로 전진한다.");
    }
  
    void moveBackward() {
      System.out.println("뒤로 후진한다.");
    }
  
    // Car 클래스 고유의 기능
    void openWindow() {
      System.out.println("모든 창문을 연다.");
    }
  }
  

• MotorBikeBefore 클래스

  public class MotorBikeBefore {
    String model;
    String color;
    int wheels;
  
    // MotorBike 클래스 고유의 속성
    boolean isRaceable;
  
    void moveForward() {
      System.out.println("앞으로 전진한다.");
    }
  
    void moveBackward() {
      System.out.println("뒤로 후진한다.");
    }
  
    // MotorBike 클래스 고유의 기능
    void stuntAction() {
      System.out.println("스턴트 묘기를 보인다.");
    }
  }
  

위의 코드와 같이 같은 코드가 반복적으로 정의되고 있다.

좀 더 구체적으로 보자면, 각각의 클래스마다 속성(model, color, wheels)과 기능(moveForward(), moveBackward())가 완전히 동일한 코드임에도 불구하고 계속 반복되고 있다는 점을 확인할 수 있다.

또한, 하나의 코드에서 변경 사항이 일어난다면 해당 코드의 변경 사항을 다른 클래스에서도 일일이 수정해줘야 한다는 번거로움이 있다.

그렇다면, 앞서 설명한 추상화와 상속을 활용하여 코드를 재정의해본다면,

After

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위의 이미지와 같이 공통된 부분을 추상화와 상속을 통해 반복적으로 코드를 작성할 필요가 없다.

코드로 보기

• Vehicle 클래스

  // 추상화를 통한 상위 클래스 정의
  public class VehicleAfter {
    String model;
    String color;
    int wheels;
  
    void moveForward() {
      System.out.println("앞으로 전진한다.");
    }
  
    void moveBackward() {
      System.out.println("뒤로 후진한다.");
    }
  }
  

• Car 클래스

  public class CarAfter extends VehicleAfter {
    boolean isConvertible;
  
    void openWindow() {
      System.out.println("모든 창문을 연다.");
    }
  }
  

• MotorBike 클래스

  public class MotorBikeAfter extends VehicleAfter {
    boolean isRaceable;
  
    // 메서드 오버라이딩 -> 기능 재정의
    @Override
    void moveForward() {
      System.out.println("앞 바퀴를 들고 전진한다.");
    }
  
    public void stuntAction() {
      System.out.println("스턴트 묘기를 보인다.");
    }
  }
  

• Main 실행 클래스

  public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      // 객체 생성
      CarAfter car = new CarAfter();
      MotorBikeAfter motorBike = new MotorBikeAfter();
  
      // car 객체의 속성 정의
      car.model = "테슬라";
      car.color = "흰색";
  
      System.out.println("자동차 색상 : " + car.color + " / 자동차 모델 : " + car.model);
      // 자동차 색상 : 흰색 / 자동차 모델 : 테슬라
  
      // 객체들의 기능 실행
      car.moveForward(); // 앞으로 전진한다.
      motorBike.moveForward(); // 앞 바퀴를 들고 전진한다.
      motorBike.moveBackward(); // 뒤로 후진한다.
    }
  }
  

  위의 코드 예제를 보면, Car와 MotorBike 클래스의 공통적인 속성과 기능들을 추출(추상화)하여 Vehicle 클래스(상위 클래스)에 정의했고, extends 키워드를 통해 각각의 하위 클래스로 확장하여 해당 기능과 속성들을 매번 반복적으로 정의해야 하는 번거로움을 제거했다.

  또한, 공통적인 코드의 변경이 있는 경우, 상위 클래스에서 단 한 번의 수정으로 모든 클래스에 변경 사항이 반영될 수 있도록 만들었다.

  MotorBike 클래스에서는 상위 클래스의 기능과 속성들을 그대로 사용하지 않고 각각의 클래스의 맥락에 맞게 메서드 오버라이딩(Method Overriding)을 사용하여 내용을 재정의할 수도 있다.

  이 부분은 앞서 추상화에서 봤던 인터페이스를 통한 구현과 상속을 구분하는 핵심적인 차이 중에 하나라고 할 수 있다.

  즉, 양자 모두 상위 클래스-하위 클래스의 관계를 전제하면서 공통적인 속성과 기능을 공유할 수 있지만, 상속의 경우, 상위 클래스의 속성과 기능들을 하위 클래스에서 그대로 받아 사용하거나 오버라이딩을 통해 선택적으로 재정의하여 사용할 수 있는 반면, 인터페이스를 통한 구현은 반드시 인터페이스에 정의된 추상 메서드의 내용이 하위 클래스에서 정의되어야 한다.

  결론적으로, 상속 관계의 경우 인터페이스를 사용하는 구현에 비해 추상화의 정도가 낮다고 할 수 있다.

  인터페이스가 역할에 해당하는 껍데기만 정의해두고, 하위 클래스에서 구체적인 구현을 하도록 강제하는 것에 비해, 상속 관계의 경우 상황에 따라 모든 구체적인 내용들을 정의해두고 하위 클래스에서는 그것을 단순히 가져다가 재사용할 수 있다.

참고 사이트

코드스테이츠 - 객체 지향 프로그래밍의 4가지 특징ㅣ추상화, 상속, 다형성, 캡슐화

j_jhwww.log - OOP (Object Oriented Programming)

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다른 특징들 중 하나인 상속에 대해서는 #객체 지향 프로그래밍의 특징 - 다형성 (Polymorphism)에서 이어서 설명