JAVA - 20. 추상클래스

추상 클래스(Abstract Class)

하나 이상의 추상 메소드를 갖는 클래스를 가리켜 추상 클래스라 한다.

추상 클래스의 특징

• 선언시 abstract 예약어를 사용한다.
• 추상 메서드를 포함하는 클래스이다.
• 추상 메서드는 하위 클래스가 구현해야하는 메서드이다.
• 추상클래스는 인스턴트화 할 수 없다.

추상클래스의 선언

public abstract class Animal{...}

위와 같이 class 키워드 앞에 abstract 키워드를 붙이면 이는 추상 클래스로 사용이 가능하다.

추상 메소드

그리고 추상 클래스는 추상 메소드를 다음과 같이 정의할 수 있다.

public abstract class Animal{
  public abstract void move();//추상 메소드
}

인터페이스와 같이 메소드의 구현부를 생략하고 세미클론;으로 정의한다. 인터페이스는 abstract 키워드를 생략할 수 있지만, 추상클래스의 추상메서드는 abstract 키워드를 꼭 붙여주어야 한다.

추상 클래스의 구현 메소드

추상 클래스는 구현부가 있는 일반 메소드도 정의할 수 있다.

public abstract class Animal{
  public abstract void move();//추상 메소드

  public void info() {
    System.out.println("동물 입니다.");
  }
}

이게 인터페이스와 추상 클래스의 차이점인가 생각할 수 있지만, 자바8 부터 인터페이스에서도 default 메소드로 구현부가 있는 메소드를 정의할 수 있게 되었다. 아직 알아가는 단계에서 본인은 추상 클래스와 인터페이스의 차이가 점점 모호해지고 있음을 느끼고 이런 저런 블로그를 찾아보았다. 의견이 조금식 다른 부분은 인터페이스가 추상클래스의 보완하는 용도이다~ 라는 글도 있지만, 서로의 목적은 명확하게 다르다는 글도 있다.

물론 이전에 인터페이스에대한 글을 포스팅할때에도 인터페이스는 상속이 아닌 구현이라고 하였다. 이 점만 보아도 인터페이스와 추상 클래스의 사용목적은 다르다는 것을 알 수 있다.

인터페이스와 추상 클래스

먼저 인터페이스와 추상 클래스의 특징을 서로 비교해보자.

공통점

• 추상 메소드를 사용한다.(선언만하고 구현부가 없다)
  • 추상 클래스는 abstract 키워드를 사용하지만, 인터페이스는 생략할 수 있다는 점이 다르다.
• 일반 메소드의 선언이 가능하다.
  • 추상 클래스는 추상 메소드가 아닌 일반 메소드 선언이 가능하다. 인터페이스는 자바8 버전 이후에 default 키워드를 통해 메소드 내부를 구현할 수 있게 되었다.
• 자기 자신을 인스턴트(객체)화 할 수 없다.

차이점

• 추상 클래스와 다르게 인터페이스에서 일반 변수는 사용할 수 없다.
  • 인터페이스에서 사용되는 변수는 상수이다.
• 추상클래스는 extends로 상속될 수 있고, 인터페이스는 implements 로 구현 되어질 수 있다.
• 자바에서 상속은 다중상속이 안된다. 이에 반해 인터페이스를 구현하는 것은 다중 구현이 가능하게 된다.

템플릿 메소드(Template Method) 패턴

위의 특징 외에도 추상 클래스가 자주 사용되는 이유중 하나가 템플릿 메소드의 구현이다. 템플릿 메소드는 알고리즘의 프로그램 뼈대를 정의하는 행위 디자인 패턴이다.

abstract class LolChampions{
    public abstract void champName();
    
    public abstract void qSkill();
    
    public abstract void wSkill();
    
    public abstract void eSkill();
    
    public abstract void rSkill();
    
    public final void champInfo() {
        System.out.println("챔피언 정보");
        champName();
        qSkill();
        wSkill();
        eSkill();
        rSkill();
    }
}

위의 추상클래스 LolChampions는 리그오브레전드라는 게임의 캐릭터를 추상화하는 클래스이다. 각 챔피언들의 특징인 이름과 q~r까지의 스킬을 가지고있는것으로 함축하여 만들었다. 끝으로 챔피언에대한 정보를 보여주는 champinfo라는 메소드를 정의하였다.

위의 추상 메소드들은 구현이 강제가 된다. 그렇기에 우리는 위의 추상 클래스를 상속받아 추상 메소드들을 재정의하여 각 챔프에게 맞는 스킬의 정보를 입력해주면 된다. 하지만 champInfo는 글쓴이가 설계 당시에 만들어놓은 메뉴얼과도 같다. 챔피언의 정보를 보여주되 이름부터 스킬도 q,w,e,r 순으로 순서있게 조회가 되길 원한다. 그러한 이유로 메소드에 final 키워드를 붙여 하위클래스에서 재정의하는것을 막아 놓았다. 이것이 템플릿 메소드 패턴이다.

인터페이스에선 디폴트 메소드를 통해 몸체를 구현하는 것은 가능하나, final 키워드를 붙여 템플릿메소드를 구현할 수 없다.(정확한 이유는 모른다. 시도해보았으나 구현되지 않았다)

정리하자면 추상 클래스는 비슷한 기능들을 가진 하위클래스들이 존재한다면 정의할 수 있는 부분을 제외한 나머지 부분은 추상 메소드로 남겨두고 하위클래스들이 상속을 받아 재정의하게 하는 것을 목적으로 하는 것 같다.

(인터페이스와 추상클래스의 다른점은 찾아볼 수 있었으나, 예제들을 보면 정확히 무엇을 어느시점에 어느 기준으로 나누어야하는지 정말 모호하다.)