다형성 · estudy

다형성이란? #

하나의 객체가 여러 가지 타입을 가질 수 있는 것을 의미한다.
자바에서 이러한 다형성을 부모 클래스 타입의 참조 변수로 자식 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 있도록 하여 구현하고 있다.

참조 변수의 다형성 #

자바에서는 다형승을 위해 부모 클래스 타입의 참조 변수로 자식 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 있도록 하고 있습니다.
이때 참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스의 멤버 개수보다 같거나 적어야 참조할 수 있습니다.

class Parent{...}
class Child extends Parent{...}
...
Parent pa = new Parent(); // 허용
Child ch = new Child(); // 허용
Parent pc = new Child(); // 허용
Child cp = new Parent(); // 오류 발생 !

특정 타입의 참조 변수로는 당연히 같은 타입의 인스턴스를 참조할 수 있습니다.(참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스의 멤버 개수와 같기 때문)
부모 클래스 타입의 참조 변수로도 자식 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 있습니다.(참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스의 멤버 개수보다 적기 때문입니다.)
하지만 반대의 경우인 자식 클래스 타입의 참조 변수로는 부모 클래스 타입의 인스턴스를 참조할 수 업습니다.(참조 변수가 사용할 수 있는 멤버의 개수가 실제 인스턴스 멤버 개수보다 많기 때문입니다.)

참조 변수의 타입 변환 #

자바에서는 참조 변수도 다음과 같은 조건에 따라 타입 변환을 할 수 있습니다.

서로 상속 관계에 있는 클래스 사이에만 타입 변환을 할 수 있습니다.
자식 클래스 타입에서 부모 클래스 타입으로 타입 변환은 생략할 수 있습니다.
하지만 부모 클래스 타입에서 자식 클래스 타입으로의 타입은 변환은 반드시 명시해야 합니다.

참조 변수의 타입 변환도 기본 타입의 타입 변환과 마찬가지로 타입 캐스트 연산자를 사용합니다 ()

(변환할타입의 클래스 이름) 변환할 참조 변수

class Parent { ... }

class Child extends Parent { ... }

class Brother extends Parent { ... }

...

Parent pa01 = null;

Child ch = new Child();

Parent pa02 = new Parent();

Brother br = null;

pa01 = ch;          // pa01 = (Parent)ch; 와 같으며, 타입 변환을 생략할 수 있음.

br = (Brother)pa02; // 타입 변환을 생략할 수 없음.

br = (Brother)ch;   // 직접적인 상속 관계가 아니므로, 오류 발생.

instanceof 연산자 #

이러한 다형성으로 인해 런타임에서 참조 변수가 실제로 참조하고 있는 인스턴스의 타입을 확인할 필요성이 생깁니다.
자바에서는 instanceof 연산자를 제공하여, 참조 변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 확인할 수 있도록 해줍니다.

참조변수 instanceof 클래스이름

왼쪽에서 전달된 참조 변수가 실제로 참조하고 있는 인스턴스의 타입이 오른쪽에 전달된 클래스 타입이면 true를 반환하고, 아니면 false를 반환합니다.
만약에 참조 변수가 null을 가리키고 있으면 false를 반환합니다.

class Parent { }

class Child extends Parent { }

class Brother extends Parent { }

 

public class Polymorphism01 {

    public static void main(String[] args) {

        Parent p = new Parent();

        System.out.println(p instanceof Object); // true

        System.out.println(p instanceof Parent); // true

        System.out.println(p instanceof Child);  // false
        

        Parent c = new Child();

        System.out.println(c instanceof Object); // true

        System.out.println(c instanceof Parent); // true

        System.out.println(c instanceof Child);  // true

    }

}