[D+18] 상속

 

국비지원 D+18

- 상속 -

 

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상속

우리가 가장 흔히 알고있는 용어의 해석차원에서 상속은 자식에게 물려준다는 의미를 가지고 있다.
이러한 상속의 의미도 틀린것은 아니지만 우리가 알아야할 기계적인 의미로 해석하면 상속은 메모리 블록의 결합을 의미한다.
즉, 상속은 Heap영역에서의 메모리 결합이라고 할 수 있다.

상속의 장/단점

먼저 상속의 장점은 재활용적인 측면이 있다는 것이다.
예를 들어 설명해 보자면, 만약 우리가 동물병원 프로그램을 만들때 상속이 없을 경우엔 동물들은 진찰을 받을 때 항상 피검사를 받아야 하는데 들어오는 동물마다 피검사를 매번 넣어야하는 번거로움이 있을 것이다.

그런데 우측 그림처럼 매번 피검사를 동물안에 넣어주는 것이 아니라 피검사라는 클래스를 만든 다음에 동물들에게 상속해준다면 동물들에게 매번 피검사를 입력하지 않아도 될 뿐만 아니라 새로 오는 동물들에게도 적용되어 재활용적인 측면에서 편리하다는 것을 알 수 있다.

하지만 상속에도 단점이 존재하는데 만약에 혈액검사 클래스에 인간이 피검사를 받으려고 혈액검사 클래스를 상속받으려고 할 때 상속이 가능하게 처리될 경우 이건 코드에서 문제가 되지는 않지만 상식적으로 동물병원에서 인간이 피검사를 받는건 이해되기 어렵다.
이렇게 정책이 부재한 재활용을 사용하는 경우가 발생될 수 있다는 것이다.

상속 설계 기준

위의 상속의 단점처럼 정책이 부재한 재활용 사용을 방지하기 위해서 우리는 상속을 잘 짜기위한 3가지 관계를 고려해야한다.

• is a 관계

- 고양이는 동물이다.
- 사자는 동물이다.

• is a kind of 관계

- 고양이는 동물의 종류이다.
- 사자는 동물의 종류이다.

• has a 관계

- 용사는 무기를 가지고있다.
=> has a 관계는 표현은 가능하지만 프로그래밍적으로 상속을 구현하지 않는다고 한다.
=> has a 관계에 성립되는 값을 is a 관계나 is a kind of 관계에 대입해 확인해보면 다소 괴랄함이 있기 때문이다.

구조

그림과 같이 개, 고양이, 원숭이가 Animal에 속하는 이런 관계를 상속관계라고 하며, 이때의 Animal은 부모클래스라고 하며, 개, 고양이, 원숭이 같은 하단 클래스는 자식클래스라고 한다.

문법

// 부모 클래스
class Parent(){
	...
}

// 자식 클래스
class Child extends Parent(){
	...
}

사용방법은 상속받고 싶은 자식 클래스옆에 extends 부모클래스 를 붙여줘서 사용하면 된다.

extends를 사용해서 위에처럼 상속을 해주었다면 Parent와 Child 두클래스는 메모리가 합쳐지게 되며 Parent의 속성이나 메소드를 추가적으로 사용할 수 있는 새로운 Child 클래스가 되는 것이다.

// 부모 클래스
class Parent(){
	...
}

// 자식 클래스
class Child extends Parent(){

	// static을 사용한 필드
    private static int num;
    
    // static을 사용한 메소드
    public static int getNum()
    {
    	...
     }

	...
}

이때 상속이 일어나고 있는 시점에서 부모클래스나 자식클래스에 static으로 지정된 필드나 메소드가 있는경우 static 같은 경우 Global 영역에 들어가기 때문에 상속의 메카니즘과는 별개로 생각해주면 된다.

생성자를 통해 알아보는 상속클래스의 접근 순서

다음은 Animal이라는 부모 클래스로부터 Dog가 상속받은 코드를 보여주는 모습이다.
이때 각 생성자에 생성자가 실행되었을 때 실행되었다는 문구를 출력하는 코드를 추가적으로 작성해 준 모습을 볼 수 있다.

이때 만약에 Main.java 6번째 줄에서 Dog()객체를 생성해 주었을때 과연 어떤 클래스에 있는 값이 먼저 출력되게 될까?

일단 답은 Animal → Dog 순으로 호출이 진행된다는 것을 콘솔창을 통해 확인할 수 있었다.

그런데 더 나아가서 Main.java의 6번째 줄에 브레이크 포인트를 잡고 디버깅을 돌렸을때는 조금 다른 결과가 나오는 것을 확인할 수 있었다.
디버깅을 돌리면 먼저 Dog의 기본생성자로 가게된다.
그런데 Dog의 기본생성자 안에 들어가 값을 초기화하는 것이 아니라 다음에 Animal의 기본생성자로 이동하며 이때부터 차례로 값을 초기화하고 실행문구를 출력한 다음 Dog의 기본생성자 안으로 들어가 값을 초기화하고 실행문구를 출력하는 순으로 생성자를 접근하였다.

이로써 우리는 호출 순서와 호출되기 이전까지의 순서를 구분지어서 알고 있어야 한다.

super()

super에 대해서 본격적으로 알아보기 위해 super라는 것이 왜 필요한지에 대해서 알 필요가 있다.

우리가 여태 배워온 상속의 특징은 부모클래스로부터 상속받으면 따로 선언 없이 부모클래스의 필드나 메소드를 사용할 수 있다고 배웠다.
그래서 Dog 클래스 필드와 Animal 클래스 필드값을 main으로부터 받아오면 어차피 Animal 필드는 상속되어있는 상태라 위의 보기처럼 this처리를 거쳐서 값을 초기화 해줘도 된다고 생각할 수 있다.
물론 빌드를 시키면 문제없이 잘 돌아가는 것을 확인할 수 있었다.

하지만 우리가 잠시 잊은게 있는데 왜 우리는 생성자를 사용하는 것일까?
우리가 생성자를 사용하는 목적은 해당 객체를 초기화해주는 것이다.
그런데 위의 코드처럼 내 객체가 아닌 부모클래스의 객체까지 초기화를 진행해주는 것은 약간의 아이러니함이 있다는 것이다.
또한 지금은 받는 파라미터가 적어 함께 초기화를 해 줄수는 있을지 몰라도 만약 부모클래스의 파라미터의 개수가 엄청난 양이라면 자식 클래스에다가 초기화를 하는건 무리이다.

그렇기 때문에 우리는 이를 해결하기 위해서 super를 사용해 주는 것이다.
super는 부모객체의 참조값을 나타내며 super의 파라미터로 부모클래스로 넘어가야할 값들을 넘겨주게되면 부모클래스는 파라미터로 받은 값을 초기화해주면 되는 것이다.

이때 사용할 때 주의할 점은 생성자안에 반드시 가장먼저 작성해 주어야 한다.
순서를 바꿔서 객체 값을 초기화한후 super를 작성해 준다면 오류가 발생되니 이점 꼭 참고하도록 한다.

상속은 반드시 필요할까?

코드를 작성할때 상속구조가 필요하지만 상속구조로 코드작성시 특별한 이점이 없을 경우 반드시 상속을 만들어야할까?
정답은 아니다.
상속이 객체지향언어의 특성중 하나라고 해서 상속을 반드시 사용해야 하는 것은 아니다.
우리가 상속을 사용하는 이유는 기존 코드와는 다르게 이점이 있기 때문에 사용하는것으로 이점이 없다면 굳이 사용할 필요가 없다.
(= 이점이 없다는건 코드의 복잡도가 그렇게 높지 않다는 말이기도 하다)

단, 클래스들간에 겹치는 부분이 어느정도 눈에 보인다면 유지보수를 위해서라도 사용해 주는것 이 좋다.
대신 상속을 사용중에 버그가 발생되었을 시에 상속된 클래스들끼리 에러스프레드가 발생될 수 있기 때문에 조심해서 잘 사용해야 한다.