Java 추상 클래스(abstract class)
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개요🙌
자바 스터디 7주차 및 자바 제어자(Modifier) 공부 중 abstract클래스에 대해 간략히 설명했다. 오늘은 abstract클래스에 대해 조금 더 알아보고 내용을 정리하고자 한다.
추상클래스는 "미완성된 설계도"로 많이 비유한다. 추상클래스는 "추상화(abstraction)"를 통해서 만들어지는데, "추상화"란 클래스간의 공통점을 찾아낸 것이다. 이러한 추상클래스는 새로운 클래스를 작성하는데 바탕이 된다.
abstract 단어는 “추상의”, “미완성의” 란 의미를 지니고 있다. abstract 제어자는 클래스와 메서드 앞에 사용할 수 있다. 그리고 클래스에 abstract가 붙으면 abstract class이고, 메서드에 붙게 되면 abstract method가 된다. 또한, 클래스 내에 abstract method가 하나라도 존재하면, abstract class가 된다.
abstract class는 객체를 생성할 수 없다.
참고: 클래스 내에
abstract method가 없어도 클래스 앞에abstract제어자를 사용할 수 있다. 또한,private접근 제어자를 사용할 수 없다.
Abstract class 특징
- 클래스 앞에
abstract제어자가 온다. abstract클래스는 sub class를 가져야 한다. (상속을 해서 사용해야 한다.)abstract매서드가 하나라도 있으면,abstract클래스이다.abstract클래스는abstract매서드와concrete매서드 둘 다 정의할 수 있다.- 추상 클래스를 상속받은 하위 클래스들은 모든 추상 메서드를 구현하거나, 추상 클래스를 다시 추상 클래스로 상속 받아야 한다.(추상 클래스를 다시 추상 클래스로 상속할 수 있다.)
BoardGame
public abstract class BoardGame {
String className = "BoardGame";
// 추상 메서드 : 메서드를 정의하지 않음.
public abstract void play();
public abstract void showRule();
}
HalliGalli
public class HalliGalli extends BoardGame {
String className = "HalliGalli";
@Override
public void play() {
System.out.println("let's go play HalliGalli");
}
@Override
public void showRule() {
System.out.println("똑같은 그림이 5개가 나오면 종을 친다.");
}
}
추상 클래스를 사용하는 시기
일반 클래스보다 추상 클래스를 사용해야 하는 몇가지 시나리오를 분석해보자.
- 하위 클래스들이 공통적으로 수행하는 메서드가 있을 때.(위 예제에서의
play(),showRule()과 같은 매서드) - 하위 클래스가 변경이 쉽도록 부분적으로 API를 정의해야 한다.
- 하위 클래스는 하나 이상의 메서드를 상속 받는데,
protected접근 제어자를 사용해야 한다.
추상 클래스의 예제를 살펴보자.
BaseFileReader는 파일을 읽어오는 클래스이다. readFile()은 추상 메서드로서, BaseFileReader클래스를 상속받아 readFile()을 재정의함으로써, 문자열을 소문자 또는 대문자 등으로 변경할 수 있다.
BaseFileReader
import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
public abstract class BaseFileReader {
protected Path filePath;
protected BaseFileReader(Path filePath) {
this.filePath = filePath;
}
public Path getFilePath() {
return filePath;
}
public List<String> readFile() throws IOException {
return Files.lines(filePath)
.map(this::mapFileLine).collect(Collectors.toList());
}
// 추상 메서드
protected abstract String mapFileLine(String line);
}
BaseFileReader 추상 클래스에 filePath 맴버변수는 protected 접근 제어자로 선언되어 하위 클래스만 filePath에 접근할 수 있게 했다.
mapFileLine() 추상 메서드는 파일의 내용을 어떤게 읽은 것인지 껍데기만 만들어놓았다. 이 메서드를 상속받아서 “소문자”, “대문자”로 만들어 보자.
LowercaseFileReader
public class LowercaseFileReader {
public LowercaseFileReader(Path filePath) {
super(filePath);
}
@Override
protected String mapFileLine(String line) {
// String문자열을 소문자로 만든다.
return line.toLowerCase();
}
}
UppercaseFileReader
public class UppercaseFileReader {
public UppercaseFileReader(Path filePath) {
super(filePath);
}
@Override
protected String mapFileLine(String line) {
// String 문자열을 대문자로 변경
return line.toUpperCase();
}
}
Application
import com.javastudy.abstractclasses.BaseFileReader;
import com.javastudy.abstractclasses.LowercaseFileReader;
import com.javastudy.abstractclasses.UppercaseFileReader;
import java.io.IOException;
import java.net.URISyntaxException;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
public class Application {
public static void main(String[] args) throws URISyntaxException, IOException {
Application application = new Application();
Path path = application.getPathFromResourcesFile("files/test.txt");
BaseFileReader lowercaseFileReader = new LowercaseFileReader(path);
lowercaseFileReader.readFile().forEach(System.out::println);
BaseFileReader uppercaseFileReader = new UppercaseFileReader(path);
uppercaseFileReader.readFile().forEach(System.out::println);
}
private Path getPathFromResourcesFile(String filePath) throws URISyntaxException {
return Paths.get(getClass().getClassLoader().getResource(filePath).toURI());
}
}
files/test.txt
This is test file
You Can SEE THIS.
결과
this is test file
you can see this.
THIS IS TEST FILE
YOU CAN SEE THIS.
Application 의 main()메서드 내에서 lowercaseFileReader변수가 readFile() 메서드를 실행할 때, BaseFileReader의 readFile() 메서드를 실행하고, readFile() 메서드 정의를 보면, mapFileLine() 메서드를 실행하고 있는데 이 때, mapFileLine() 메서드는 LowercaseFileReader클래스에서 재정의한 메서드가 실행된다.
정리
오늘은 추상클래스의 특징과 추상클래스 사용 시기에 대해 배웠다.
위 예제의 BaseFileReader 추상 클래스를 상속함으로써, 다른 기능의 파일 입력기를 손쉽게 만들 수 있다. 이렇게 상속을 통해 기능을 확장하고, 부모 클래스나 다른 서브 클래스에 영향을 주지 않는 것을 객체 지향 원칙 중 OCP(Open Closed Principle)이라 한다. 또한 객체 지향의 특징 중 하나인 “추상화(Abstraction)”와 관련 있다.
추후에 객체 지향 원칙인 SOLID과 객체 지향 특징에 대한 글도 정리하려 한다.
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