Java

상속

상속이란?

객체지향을 통해서 달성하고자 하는 목표 중에서 가장 중요한 것은 재활용성일 것이다. 상속은 객체지향의 재활용성을 극대화시킨 프로그래밍 기법이라고 할 수 있다. 동시에 객체지향을 복잡하게 하는 주요 원인이라고도 할 수 있다.

상속(Inheritance)이란 물려준다는 의미다. 어떤 객체가 있을 때 그 객체의 필드(변수)와 메소드를 다른 객체가 물려 받을 수 있는 기능을 상속이라고 한다. 부모와 자식의 관계에 따른 비유를 들을 수도 있지만, 비유는 얻는 것보다 잃는 것이 많기 때문에 구체적인 코드를 통해서 상속을 알아보자. 

객체지향 수업의 첫 번째 예제인 CalculatorDemo 예제로 이동하자. 이 예제에서 등장하는 객체 Calculator는 더하기와 평균에 해당하는 sum과 avg 메소드를 가지고 있다. 그런데 이 객체가 가지고 있는 기능에 빼기를 추가하고 싶다. 가장 쉬운 방법은 이 객체에 빼기를 의미하는 substract를 추가해서 아래와 같이 사용하고 싶다.

Calculator c1 = new Calculator();
c1.setOprands(10, 20);
c1.sum();
c1.avg(); 
c1.substract();

아래와 같은 경우에 속한다면 객체에 메소드를 추가하는 것이 어렵다.

  1. 객체를 자신이 만들지 않았다. 그래서 소스를 변경할 수 없다. 변경 할 수 있다고 해도 원 소스를 업데이트 하면 메소드 substarct이 사라진다. 이러한 문제가 일어나지 않게 하기 위해서는 지속적으로 코드를 관리해야 한다.
  2. 객체가 다양한 곳에서 활용되고 있는데 메소드를 추가하면 다른 곳에서는 불필요한 기능이 포함될 수 있다. 이것은 자연스럽게 객체를 사용하는 입장에서 몰라도 되는 것까지 알아야 하는 문제가 된다.

이제부터 언어의 개발자가 되어 보자. 기존의 객체를 그대로 유지하면서 어떤 기능을 추가하는 방법이 없을까? 이런 맥락에서 등장하는 것이 상속이다. 즉 기존의 객체를 수정하지 않으면서 새로운 객체가 기존의 객체를 기반으로 만들어지게 되는 것이다. 이때 기존의 객체는 기능을 물려준다는 의미에서 부모 객체가 되고 새로운 객체는 기존 객체의 기능을 물려받는다는 의미에서 자식 객체가 된다. 그 관계를 반영해서 실제 코드로 클래스를 정의해보자.

부모 클래스와 자식 클래스의 관계를 상위(super) 클래스와 하위(sub) 클래스라고 표현하기도 한다. 또한 기초 클래스(base class), 유도 클래스(derived class)라고도 부른다. 
package org.opentutorials.javatutorials.Inheritance.example1;

class Calculator {
    int left, right;

	public void setOprands(int left, int right) {
		this.left = left;
		this.right = right;
	}

	public void sum() {
		System.out.println(this.left + this.right);
	}

	public void avg() {
		System.out.println((this.left + this.right) / 2);
	}
}

class SubstractionableCalculator extends Calculator {
	public void substract() {
		System.out.println(this.left - this.right);
	}
}

public class CalculatorDemo1 {

	public static void main(String[] args) {

		SubstractionableCalculator c1 = new SubstractionableCalculator();
		c1.setOprands(10, 20);
		c1.sum();
		c1.avg();
		c1.substract();
	}

}

실행결과는 아래와 같다.

30
15
-10

위의 코드를 하나씩 분해해서 생각해보자.

class SubstractionableCalculator extends Calculator {
    public void substract() {
		System.out.println(this.left - this.right);
	}
}

우선 새로운 클래스인 SubstractionableCalculator을 정의했다. 이 클래스의 본체에는 sbstract라는 메소드만이 존재한다. 하지만 이 클래스를 인스턴스화한 c1은 아래와 같이 정의하지 않은 메소드들을 호출하고 있다. 물론 잘 동작한다.

SubstractionableCalculator c1 = new SubstractionableCalculator();
c1.setOprands(10, 20);
c1.sum();
c1.avg();
c1.substract();

이것이 가능한 이유는 extends Calculator 때문이다. 이것은 클래스 Calculator를 상속 받는다는 의미다. 따라서 SubstaractableCalculator는 Calculator에서 정의한 메소드 setOprands, sub, avg를 사용할 수 있게 된다. 이것이 프로그래밍의 역사에서 대단한 진전으로 평가받는 상속의 기본적인 의미다. 상속을 통해서 코드의 중복을 제거할 수 있었고, 또 부모 클래스을 개선하면 이를 상속받고 있는 모든 자식 클래스들에게 그 혜택이 자동으로 돌아간다. 다시 말해서 유지보수가 편리해진다는 것이다.  재활용성과 중복의 제거, 그리고 유지보수의 편의는 서로 다른 목적으로 가지고 있지만, 하나가 좋아지면 자연스럽게 다른 쪽도 좋아지는 관계에 있다는 것을 다시 한 번 환기해주는 대목이다.

생각을 조금 더 말랑말랑하게 하기 위해서 Calculator을 상속 받는 클래스를 하나 더 만들어보자. 이 클래스는 곱하기를 할 수 있는 클래스다.

package org.opentutorials.javatutorials.Inheritance.example1;

class MultiplicationableCalculator extends Calculator {
    public void multiplication() {
		System.out.println(this.left * this.right);
	}
}

public class CalculatorDemo2 {

	public static void main(String[] args) {

		MultiplicationableCalculator c1 = new MultiplicationableCalculator();
		c1.setOprands(10, 20);
		c1.sum();
		c1.avg();
		c1.multiplication();
	}

}

결과는 아래와 같다.

30
15
200

그럼 상속한 클래스를 다시 상속할 수 있을까? 물론 가능하다. 아래의 예제는 곱하기가 가능한 클래스인 MultiplicationableCalculator을 상속받고 있다.

package org.opentutorials.javatutorials.Inheritance.example1;

class DivisionableCalculator extends MultiplicationableCalculator {
    public void division() {
		System.out.println(this.left / this.right);
	}
}

public class CalculatorDemo3 {

	public static void main(String[] args) {

		DivisionableCalculator c1 = new DivisionableCalculator();
		c1.setOprands(10, 20);
		c1.sum();
		c1.avg();
		c1.multiplication();
		c1.division();
	}

}

이것이 상속의 기본적인 개념이다. 어렵지 않다. 하지만 장점이 있으면 단점도 있는 법이다. 프로그래밍의 세계에서는 이 상속의 효용을 수용하기 위해서 꽤나 많은 대가를 치러야 했다. 그 대가를 한마디로 표현하자면 복잡도의 증가라고 이야기할 수 있을 것이다. 객체지향을 두 개의 시즌으로 나눈다면 클래스와 인스턴스에 대한 이해가 시즌1이라면 상속은 객체지향 내에서의 시즌2라고 할만하다. 

댓글

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  1. 렐론
    자막 올려놨어요! 1번만..
  2. ㅇㅇ
  3. ㅇㅇ
  4. 전민희
    2018/10/06 완료!
  5. 0.9459465568420731
  6. 전하연
    감사합니다
    2018.8.19 14:44
  7. 이태호
    7/4
  8. 그런데 자바는 잘 모르겠지만 매트랩 같은 경우에는 상속을 여러개에서 받을수 있더라고요.
    대화보기
    • javamaster let's go~
      제가 알기로
      하나의 클래스에는 하나의 클래스만 상속이 가능합니다~
      부모는 무조건 1명 자식은 여러명일 수 있습니다~
      대화보기
      • 다중으로 superclass에 상속받을 수 있나요?
      • ubiquitous4g
        봐도봐도.. 화살표는 상속의 이해를 더 어렵게 함.

        상속에서 화살표 방향이 위로 향하는 이유

        출처 : Java언어로 배우는 디자인 패턴 입문

        <화살표의 방향>
        UML에서는 하위 클래스에서 상위 클래스를 향해 화살표가 뻗어 있습니다.
        상위 클래스를 기준으로 하위 클래스를 만들기 때문에 화살표를 반대로 표시하는 것이 이해하기 쉽다고 생각할지도 모릅니다.

        다음과 같이 생각하면 이해하기 쉽습니다.

        하위 클래스를 정의할 때 extends(확장)로 상위 클래스를 지정합니다.
        따라서 하위 클래스는 반드시 상위 클래스를 알고 있습니다.
        그러나 상위 클래스는 하위 클래스를 알고 있다고 할 수 없습니다.
        상대를 지목할 수 있는 것은 상대를 알고 있을 때 뿐입니다.
        그래서 하위 클래스에서 상위 클래스로 화살표를 표시하는 것입니다.
      • 공동공구
        저도 확실히 모르겠어서 궁금한 부분이긴 하네요. 수직관계(부모-자식)이 아닌 수평관계(자식-자식)에서 상속의 가능여부를 물어보신 것 같은데, 제 생각엔 이 땐 상속이 아니라 자식1이 자식2를 import 해서 그 안의 객체들을 사용할 수 있을 것 같네요. import와 상속은 조금 다를 겁니다.
        대화보기
        • 열정하나
          클레스의 메소드와 변수들을 상속 받는다.
        • 5월 2일 상속 예전에 배웠을때 상속이 솔직히 이해가 잘 가지 않았는데 이번 기회에 이해가 쏚쏚
        • 박현모
          감사합니다~ 잘 봤습니다~
        • 궁금합니다.. 자식들끼리는 상속이 불가능한가요?
        • JeongHo Park
          잘들었습니다!!!
        • 김세창
          검정화면 완전 맘에 드네요~~~
          수업내용은 매우 만족!!
          이젠 어떤 라이브러리도 쉽게 사용할수잇을것같네염 ㅋㅋ
        • 하면된다하자
          완료
        • popinbompin
          완료
        • class DivisionCalculator extends MultiCalculator{

          public DivisionCalculator(int left, int right) {
          this.left = left;
          this.right = right;
          }

          public void division() {
          System.out.println(this.left / this.right);
          }
          }

          public static void main(String[] args) {
          DivisionCalculator c1 = new DivisionCalculator(40, 20);

          Division에 매개변수 정의해주고 생성자로 전달하니 오류없이 잘 되네요^^.
        • selina
          강의 더 보니까 <상속과 생성자> 2/2 영상 5:00~ 보시면 부모클래스의 기본 생성자를 만들어주지 않아서 그런거 같네요 ㅎㅎ
          대화보기
          • cantsto
            class Calculator {
            int left, right;

            public void sum() {
            System.out.println(this.left + this.right);
            }

            public void avg() {
            System.out.println((this.left + this.right) / 2);
            }
            }

            class SubstractionableCalculator extends Calculator {
            public SubstractionableCalculator (int left, int right) {
            this.left = left;
            this.right = right;
            System.out.println(left - right);
            }
            }

            public class CalculatorDemo1 {

            public static void main(String[] args) {

            SubstractionableCalculator c1 = new SubstractionableCalculator(10, 20);

            c1.sum();
            c1.avg();

            }

            }
            처음예제인데
            ↓결과순서가 바꼇지만 되긴하네요
            -10
            30
            15
            대화보기
            • selina
              그러게요 저도 한 번 해봤는데 안되서.. ㅜㅜ 좀 궁금하네요
              setOprands()를 꼭 해주어야하나요?
              대화보기
              • selina
                완료
              • 데이터정복
                상속 완료!
              • Younghun Liam Youn
                감사합니다!! 그런데 한가지 질문이 있습니다!

                setOprands를 통해 값을 받는 경우가 아닌,
                생성자를 통해서 값을 받을 경우에는 상속을 어떻게 하나요?

                이리저리 '이렇게 하면 되려나' 하면서 해봐도 에러만 뜨네요ㅠㅠ
              • Younghun Liam Youn
                감사합니다 :)
              • GoldPenguin
                감사합니다.
              • 완료.!
              • seokmin2004
                완료
              • yoon88
                완료
              • 쏭웬
                저도 초보라 잘은 모르지만 아마 변수들 정의가 int로 되있어서 그런거 같아요. int는 정순데 10/20하면 실수가 나와서 출력할때 오류가 발생하는거죠. 답이 정수가 나오게 설정(20/10)하면 제대로 실행 되더라구요.
                대화보기
                • 나이스
                  동시에 여러개 클래스의 상속은 못하나요?
                • shonny
                  객체 지향부터 좀 어려워 지긴했지만 열심히 듣겠습니다. 감사합니다.
                • 기몽
                  학원에서 java를 배우면서도 집에서는 생활코딩에서 이고잉님의 강의를 듣는데

                  주파수가 맞다고하셨었나요 ㅎㅎ 저는 이고잉님과 주파수가 맞는거같아요

                  학원수업보다 생활코딩안에서의 수업이 더 이해가 잘되네요

                  점점 헷갈려지는거 같긴한데 그래도 힘내겠습니다!

                  항상 좋은 강의 감사드립니다!
                • 최규선
                  감사합니다. 수강완료~~
                • 미림_likelion
                  수강 완료했습니다. 감사합니다.
                • 낙라
                  같은 패키지 안에서는 클래스를 자유롭게 호출할 수 있나요?
                • J_Project
                  감사합니다.
                  ~~.example1 패키지에서 CalculatorDemo1 파일에 Calculator 클라스를 선언해놓고,
                  CalculatorDemo2 파일에서 다시 Calculator 라는 클라스를 선언을 하니까
                  이미 정의가 되어 있다고 하면서 컴파일은 되네요? 그리고 Multiplication~~이 상속 받는 것은 Demo1에서의 Calculator군요.
                  컴파일을 할 때, 클라스를 읽는 순서라는 게 어떻게 되는 건가요?
                • 코딩왕될꺼야
                  2번째 보니까 이해 더잘되요 감사합니다
                • 윤태웅
                  매번 감사합니다!!
                • 김인섭
                  감사합니다.
                • 박수빈
                  좋은 강의 감사합니다!
                • 진격의숑숑
                  감사합니다
                • 떠돌이
                  강의 너무 좋네요
                • ㅇㅇ
                • JavaClass
                  여태까지 이렇게 잘 설명해주는 블로그는 처음봤어요
                  초보자에게 맞춰서 정말 잘 설명해주시네요!
                • 라떼
                  감사합니다!!
                • BlueFox
                  안드로이드 스튜디오 강좌도 올려주셨으면 좋겠네요.ㅎㅎ 자바 배우고 안드로이드도 배울라고 하는데, 생활코딩에 없어서 많이 아쉬워요..
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