서까치

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[프로그래머스 자바 입문] 인터페이스(Interface)

4 분 소요

인터페이스(interface)

  • 서로 관계가 없는 물체들이 상호작용하기 위해 사용하는 장치나 시스템
  • 인터페이스는 다른 클래스를 작성할 때 기본이 되는 틀을 제공하면서, 다른 클래스 사이의 중간 매개 역할까지 담당하는 일종의 추상 클래스이다.
  • 생성자, 필드, 일반 메소드도 포함할 수 있는 추상 클래스와 다르게 인터페이스는 추상메소드와 상수만을 포함할 수 있다.

인터페이스의 정의

  • 추상 메소드와 상수를 정의할 수 있다.

     public interface TV {
   public int MAX_VOLUME = 100;
   public int MIN_VOLUME = 0;
     
   public void turnOn();
   public void turnOff();
   public void changeVolume(int volume);
   public void changeChannel(int channel);
 }

  • 인터페이스에서 변수를 선언하면 컴파일 시 자동으로 아래와 같이 변경된다.

    public static final int MAX_VOLUME = 100;
public static final int MIN_VOLUME = 0;

  • 인터페이스에서 정의된 메소드는 모두 추상 메소드이다. 선언된 메소드는 컴파일 시 자동으로 다음과 같이 변경된다.

     public abstract void turnOn();
 public abstract void turnOff();
 public abstract void changeVolume(int volume);
 public abstract void changeChannel(int channel);

  • 인터페이스의 모든 필드는 public static final이어야 하며, 모든 메소드는 public abstract이어야 한다.

    • 이 제어자는 모든 인터페이스 공통으로 적용되는 부분이므로 생략 가능.
    • 이렇게 생략된 제어자는 컴파일 시 자바 컴파일러가 자동으로 추가.

인터페이스의 구현

  • 인터페이스를 추상 클래스와 마찬가지로 직접 인스턴스를 생성할 수는 없다.
  • 따라서, 인터페이스의 추상 메소드를 구현할 클래스를 작성해야 한다.

  • implements 키워드를 이용하여 구현한다.

    public class LedTV implements TV {
  
  // 인터페이스의 메소드 오버라이딩
  public void turnOn() {
    System.out.println("켜다");
  }
  public void turnOff() {
    System.out.println("끄다");
  }
  public void changeVolume(int volume) {
    System.out.println(volume + "(으)로 볼륨조정하다.");
  }
  public void changeChannel(int channel) {
    System.out.println(channel + "(으)로 채널조정하다.");
  } 
}

  • 참조 변수의 타입으로 인터페이스를 사용할 수 있다. 이 경우 인터페이스가 가지고 있는 메소드만 사용할 수 있다.

    public class LedTvExam {
  public static void main(String[] args) {
    TV tv = new LedTV();
      
    tv.turnOn();
    tv.changeVolume(50);
    tv.changeChannel(6);
    tv.turnOff();
  }
}

  • 상속과 구현을 동시에 할 수도 있다.

    public class 클래스명 extends 상위클래스명 implements 인터페이스명 { ... }
  • 동일한 인터페이스를 구현한다는 것은 클래스 사용법이 같다는 것을 의미한다.
    • TV 인터페이스를 구현하는 LcdTV, OledTV 등을 생성했을 때, LedTV와 동일한 기능을 가진다.
  • 💡 인터페이스가 가지고 있는 모든 추상 메소드를 구현하지 않는다면, 해당 클래스는 추상 클래스가 된다.
    • abstract 키워드를 사용하여 추상 클래스로 선언해야 한다.

인터페이스를 이용한 다중 상속

  • 클래스는 인터페이스를 여러 개 구현할 수 있다.

    interface Animal { ... }
interface Pet { ... }
  
// 2개의 인터페이스를 동시에 구현
class Cat implements Animal, Pet { ... }

  • 자식 클래스가 여러 부모 클래스를 상속받는 다중 상속을 할 경우 메소드 출처의 모호성 등 여러가지 문제 발생 가능성 때문에 자바에서는 클래스를 통한 다중 상속을 지원하지 않는다.

    class Animal { public void cry() {...} }
  
// 상속받은 메소드 오버라이딩
class Cat extends Animal { public void cry() {...} } 
class Dog extends Animal { public void cry() {...} }
  
class MyPet extends Cat, Dog {}
    • Cat 클래스와 Dog 클래스는 Animal 클래스를 상속받아 cry() 메소드를 오버라이딩하고 있다.
    • MyPet 클래스가 Cat과 Dog 클래스를 다중 상속받게 되면서, MyPet 인스턴스가 cry() 메소드를 호출할 경우 어느 클래스에서 상속받은 메소드인지 구분할 수 없는 모호성을 지니게 된다.

  • 하지만, 인터페이스를 다중 상속하게 되면 메소드 호출의 모호성을 방지할 수 있다.

    interface Animal { public abstract void cry(); }
  
// 인터페이스를 상속받는 인터페이스
interface Cat extends Animal { public abstract void cry(); } 
interface Dog extends Animal { public abstract void cry(); }
  
// 상속받은 메소드 정의
class MyPet implement Cat, Dog { public void cry() {...} }
    • 인터페이스에서는 메소드 구현부를 작성하지 않고, Cat, Dog 인터페이스를 구현한 MyPet 클래스에서만 cry() 메소드를 정의하므로 앞에서 발생한 메소드 호출의 모호성이 없다.
    • 💡 인터페이스는 인터페이스로부터만 상속을 받을 수 있으며, 여러 인터페이스를 상속받을 수도 있다.

인터페이스의 default method와 static method

  • JAVA 8이 등장하면서 interface에 대한 정의 몇 가지가 변경되었다.
    • default method와 static method 정의 가능
  • 인터페이스 내 메소드가 default 혹은 static 키워드로 선언되면, 메소드를 정의할 수 있다.
  • 또한, 이를 구현하는 클래스는 default 메소드를 오버라이딩할 수 있다.

  • 인터페이스가 변경되면 인터페이스를 구현하는 모든 클래스들이 해당 메소드를 구현해야 하는 문제가 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 인터페이스에 메소드를 구현해놓을 수 있도록 했다.

    public interface Calculator {
  
  public int plus(int i, int j);
  public int multiple(int i, int j);
    
  // default 키워드를 이용하여 메소드 구현이 가능
  default int exec(int i, int j) { 
    return i + j;
  }
}
  
// Calculator 인터페이스를 구현하는 클래스
public class MyCalculator implements Calculator {
    
  @Override
  public int plus(int i, int j) {
    return i + j;
  }
    
  @Override
  public int multiple(int i , int j) {
    return i * j;
  }
}
  
public class MyCalculatorExam {
  
  public static void main(String[] args) {
    
    Calculator cal = new MyCalculator(); // 인터페이스 타입으로 참조
    cal.plus(3, 4);
    int value = cal.exec(5, 10); // 인터페이스에서 구현한 default 메소드 사용
      
    System.out.println(value);
  }
}
  • static 메소드
    • 인터페이스에 static 메소드를 선언함으로써, 인터페이스를 이용하여 간단한 기능을 가지는 유틸리성 인터페이스를 만들 수 있게 되었다.
    • 인터페이스에서 정의한 static 메소드는 반드시 인터페이스명.메소드명() 형식으로 호출해야 한다.
    public interface Calculator {
  
  public static int exec2(int i, int j) { // static 메소드
    return i * j;
  }
}
  
public class MyCalculatorExam {
  
  public static void main(String[] args) {
      
    int value2 = Calculator.exec2(5, 10); // '인터페이스명.메소드명()' 형식으로 호출
    System.out.println(value2);
  }
}

출처

참고

Toeic

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