[Java] 추상화와 다형성으로 유연한 코드 설계하기

목차

 

객체지향 프로그래밍(OOP)의 진짜 힘은 유연함과 확장성에 있습니다.

그 핵심에 있는 개념이 바로 추상화(Abstraction) 와 다형성(Polymorphism) 이죠.

 

이번 글에서는 추상 클래스, 인터페이스, 다형성, instanceof를 통해 Java로 유지보수가 쉬운 설계 구조를 만드는 방법을 알아보겠습니다.

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🔷 추상 클래스와 인터페이스

📌 추상화란?

추상화는 공통적인 속성과 동작을 뽑아내어 일반화하는 개념입니다.
즉, 여러 객체가 공통으로 가져야 할 ‘틀’을 정의하되, 구현은 나중에 하게 만드는 거죠.

Java에서는 이 추상화를 위해 추상 클래스(Abstract Class)와 인터페이스(Interface)를 제공합니다.

 

추상 클래스(Abstract Class)

추상 클래스는 완전하지 않은 클래스로, 하나 이상의 추상 메서드를 포함할 수 있습니다.

추상 메서드는 선언만 있고 구현은 없는 메서드입니다. 

// 추상 클래스 선언
abstract class Animal {
    // 일반 필드
    protected String name;
    
    // 일반 메서드
    public void eat() {
        System.out.println(name + "이(가) 먹고 있습니다.");
    }
    
    // 추상 메서드 (구현부가 없음)
    abstract void makeSound();
}

// 추상 클래스 상속
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    // 추상 메서드 구현 (필수)
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
}

 

추상 클래스의 특징

• abstract 키워드로 선언
• 객체를 직접 생성할 수 없음 (new Animal() 불가능)
• 추상 메서드와 일반 메서드 모두 포함 가능
• 생성자, 필드, 일반 메서드도 가질 수 있음
• 자식 클래스는 모든 추상 메서드를 반드시 구현해야 함

 

인터페이스 (interface)

인터페이스는 완전한 추상화를 제공하는 구조로, 클래스가 어떤 메서드를 구현해야 하는지를 정의합니다.

// 인터페이스 선언
interface Flyable {
    // 모든 메서드는 기본적으로 public abstract
    void fly();
    
    // 상수 선언 (기본적으로 public static final)
    int MAX_SPEED = 100;
    
    // Java 8부터 추가된 default 메서드 (구현 가능)
    default void land() {
        System.out.println("착륙합니다.");
    }
    
    // Java 8부터 추가된 static 메서드
    static void info() {
        System.out.println("날 수 있는 객체 인터페이스");
    }
}

// 인터페이스 구현
class Bird implements Flyable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("새가 날아갑니다.");
    }
    
    // default 메서드 재정의 (선택적)
    @Override
    public void land() {
        System.out.println("새가 나뭇가지에 앉습니다.");
    }
}

 

인터페이스의 특징

• interface 키워드로 선언
• 모든 메서드는 기본적으로 public abstract (Java 8 이전)
• 모든 필드는 public static final (상수)
• Java 8부터 default 메서드와 static 메서드 포함 가능
• 클래스는 여러 인터페이스를 구현 가능 (다중 구현)
• 인터페이스는 다른 인터페이스를 확장 가능 (extends)

 

📌 추상 클래스 vs 인터페이스

항목	추상 클래스	인터페이스
키워드	abstract class	interface
상속/구현 방식	extends	implements
다중 상속	❌ (불가)	✅ (여러 개 구현 가능)
필드	인스턴스 변수 선언 가능	상수(public static final)만
메서드 구현	추상 메서드와 일반 메서드	abstract, default, static 메서드
접근 제어자	모든 종류 가능	public만 가능
사용 목적	공통 로직 공유 + 확장성	역할 명세(규약) 정의

 

💡 언제 무엇을 사용해야 할까?

추상 클래스를 사용하는 경우:

• 관련성이 높은 클래스들 간에 코드를 공유하고 싶을 때
• 공통 필드나 메서드가 많고, 상태를 가져야 할 때
• 접근 제어자를 다양하게 사용해야 할 때
• 클래스 계층구조에서 "is-a" 관계일 때

인터페이스를 사용하는 경우:

• 관련성이 없는 클래스들이 특정 동작을 구현해야 할 때
• 다중 상속이 필요할 때
• 구현보다 **규약(명세)**에 중점을 둘 때
• "can-do" 관계를 표현할 때

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🔶 다형성과 instanceof

다형성(Polymorphism)이란?

다형성은 하나의 객체가 여러 타입의 참조 변수로 사용될 수 있는 성질을 말합니다.

즉, 부모 타입으로 자식 객체를 참조하면 다양한 형태로 행동할 수 있어요!

Animal animal = new Dog();  // 부모 타입 = 자식 객체
animal.sound();             // 실제는 Dog의 sound() 실행

 

다형성의 주요 형태

1. 메서드 오버라이딩: 자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 재정의
2. 참조 변수의 다형성: 부모 타입 참조 변수로 자식 객체를 참조

다형성의 장점

• 유연한 프로그래밍 가능
• 코드 확장성 증가
• 유지보수 용이성 향상
• 결합도 감소

instanceof 연산자

instanceof 연산자는 객체가 특정 클래스/인터페이스의 인스턴스인지 확인하는 연산자입니다.

주로 다형성 환경에서 실제 객체 타입을 확인할 때 사용합니다.

public void printSound(Animal animal) {
    if (animal instanceof Dog) {
        System.out.println("멍멍!");
    } else if (animal instanceof Cat) {
        System.out.println("야옹!");
    } else {
        System.out.println("동물 소리");
    }
}

 

💡 Java 16부터는 instanceof와 함께 타입 캐스팅까지 한 줄로 가능해졌어요!
if (obj instanceof Cat cat) { ... }

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🙌  마무리

오늘은 객체지향 프로그래밍의 핵심 개념인 추상화(Abstract)와 다형성(Polymorphism)에 대해 알아봤습니다.

 

추상 클래스는 공통 기능을 구현하고 확장을 위한 틀을 제공하며, 인터페이스는 여러 클래스에 공통 동작을 강제하는 계약 역할을 합니다.

다형성을 통해 하나의 타입으로 다양한 구현체를 다룰 수 있어 유연하고 확장 가능한 코드를 작성할 수 있습니다.

instanceof 연산자는 실행 시간에 객체의 실제 타입을 확인하여 적절한 처리를 가능하게 합니다.

 

이러한 고급 객체지향 개념들은 대규모 애플리케이션 개발에서 코드 재사용성, 유지보수성, 확장성을 크게 향상시키는 핵심 요소입니다.

 

다음 시간에는 Java의 예외 처리에 대해 알아보겠습니다.

궁금한 내용이나 추가로 알고 싶은 개념이 있다면 댓글로 남겨주세요 😊