[Java 기초] 상속과 구성

상속(Inheritance)과 구성(Composition)

상속을 사용하는 이유

• 공통적인 부분을 가지고 있는 상위 클래스를 활용하여 하위 클래스는 본인 고유의 상태와 행동을 정의하기 위함이다.
• 코드의 확장성, 재사용성이 용이하고 중복된 코드를 상위 클래스로 뺐으므로 코드가 간결해진다. 결과적으로, 유지보수가 쉬워진다는 점이다.

 

상속 정의

하위 클래스는 상위 클래스의 모든 메소드를 재사용할 수 있고, 재정의를 하여 하위 클래스만의 메소드로 변경할 수도 있다.

public class Car{
    public void print() {
        System.out.println("부릉부릉");
    }
}

public class Tico extends Car{
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("티코티코");
    }

    public void print2() {
        System.out.println("소형차");
    }
}

public static void main(String[] args){
    Car ACar = new Car();
    ACar.print();
    //결과 : 부릉부릉

    Tico ATico = new Tico();
    ATico.print();  //재정의한 메소드 출력
    //결과 : 티코티코

    Car car = new Tico();    //하위 클래스 모든 메소드 사용 가능
    Tico tico = (Tico)car;    //tico는 car 참조 객체와 동일
    tico.print();
    //결과 : 티코티코
}

 

상속(Inheritance)과 구성(Composition)

상속의 단점

• 상속은 단일 패키지에서 사용해야만 안전하다.
• 하위 클래스는 상위 클래스에 많이 의존하게 된다.
• 상위 클래스의 코드가 수정되면 하위 클래스의 코드도 수정되어야 하는 경우가 많다.(재정의 메소드)
• 확장이라는 목표를 두고 상속을 사용하면 괜찮으나, 해당 설계가 아닌 상황에서 상속을 사용할 시 문제를 발생할 수 있다.
• 상속은 캡슐화를 위반한다.
  • 하위 클래스가 상위 클래스에 구체적인 구현 내용을 의존하고 있기 때문이다.

 

소스를 통해 상속의 한계를 살펴보자

public class Calc {

    public int sum(int x, int y) {
        return x+y;
    }
}

public class Print extends Calc{
    public void print() {
        System.out.println(sum(1, 3));
    }
}
//1. 결과 : 4

//그러나 만약 Calc가 아래와 같이 변경된다면?
public class Calc {

    public int sum(int x, int y) {
        x = 4;
        return x+y;
    }
}

public class Print extends Calc{
    public void print() {
        System.out.println(sum(1, 3));
    }
}
//2. 결과: 7

하위 클래스는 상위 클래스에 의존하여 print()라는 함수를 통해 원하는 결과를 출력하고 싶은 것이다.

하지만, 상위 클래스의 메소드 변경으로 인해 하위 클래스는 원하는 결과값을 얻지 못하게 된다.

---

 

다음 소스도 살펴보자

public class Calc {

    public int sum(int x, int y) {
        return x+y;
    }

    public int minus(int x, int y) {
        return x-y;
    }
}

public class Print extends Calc{
    public String minus(int x, int y) {
        //이 부분은 컴파일 시 에러가 발생한다.
        //minus를 오버라이드하는데 상위 클래스는 int 타입으로 반환하여 불일치하기 때문이다.
    }

    public void print() {
        System.out.println(sum(1, 3));
    }
}

하위 클래스에서는 이미 minus라는 메소드로 운영을 하고 있는데, 상위 클래스의 새로운 메소드 추가로 하위 클래스가 컴파일 오류가 나타날 수 있는 것이다.

---

 

구성(Composition)으로 해결하자

• Composition은 하위 클래스가 상위 클래스를 상속받는 것이 아니라 단순히 하위 클래스가 상위 클래스를 private으로 참조받아서 사용하는 것이다.
• 그 후 상위 클래스에서 필요한 메소드를 가져다 사용하는 것이다. (포워딩 - wrapper class)

public class Calc {

    public int sum(int x, int y) {
        return x+y;
    }

    public int minus(int x, int y) {
        return x-y;
    }
}

public class Print{
    private Car car = new Car();
    public boolean minus(int x, int y) {
        return true;
    }

    public void print() {
        System.out.println("상위 클래스 : " + minus(5, 3) + ", 하위 클래스 : " + minus(5,3));
    }
}
//결과 : 상위 클래스 : 2, 하위 클래스 : true

---

 

정리

• 상속은 상위 클래스와 하위 클래스가 순수한 is-a 관계일 때만 사용해야한다.
• is-a 관계라고해서 무조건 사용하는 것이 아니라, 같은 패키지에 있어야 하며 상위 클래스가 확장을 고려하여 설계되어 있어야 한다.
• 상속의 취약점을 피하고 싶다면 Composition을 사용해라.
• Wrapper Class를 구현할 인터페이스가 있다면 Composition을 사용하기에는 너무 좋은 케이스이다.