[2024-2 Java 스터디] 김재승 #4주차

Default Constructor
Constructor Overloading
Interface
Polymorphism
Abstract Class

디폴트 생성자, 생성자 오버로딩, 인터페이스, 다형성, 그리고 추상 클래스에 대한 내용을 알아보자.

1. 디폴트 생성자 (Default Constructor)

자바에서 생성자가 없을 때 컴파일러가 자동으로 제공하는 생성자를 바로 디폴트 생성자라고 부른다.

디폴트 생성자는 매개 변수가 없으며, 객체 생성 시 초기값을 설정하지 않아도 사용할 수 있다는 특징이 있다.

public class Car {
    // 필드
    private String model;
    private int year;

    // 디폴트 생성자
    public Car() {
        this.model = "Unknown";
        this.year = 2000;
    }

    public void displayInfo() {
        System.out.println("모델: " + model + ", 연도: " + year);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.displayInfo();  // 모델: Unknown, 연도: 2000
    }
}

Car 클래스에서 생성자가 없을 경우, 컴파일러가 디폴트 생성자를 자동으로 추가함.
Car 객체가 생성될 때 model과 year에 기본값이 설정됨.

2. 생성자 오버로딩 (Constructor Overloading)

생성자 오버로딩은 동일한 클래스 내에서 매개 변수의 수나 타입을 다르게 하여 여러 생성자를 정의하는 것을 말한다.

public class Car {
    private String model;
    private int year;

    // 디폴트 생성자
    public Car() {
        this.model = "Unknown";
        this.year = 2000;
    }

    // 오버로딩된 생성자
    public Car(String model, int year) {
        this.model = model;
        this.year = year;
    }

    public void displayInfo() {
        System.out.println("모델: " + model + ", 연도: " + year);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Car defaultCar = new Car();
        defaultCar.displayInfo();  // 모델: Unknown, 연도: 2000

        Car customCar = new Car("Toyota", 2021);
        customCar.displayInfo();  // 모델: Toyota, 연도: 2021
    }
}

Car 클래스는 매개변수가 없는 디폴트 생성자와 String 및 int 타입의 매개변수를 받는 생성자가 존재함.
메인 메서드를 보면, 객체 생성 시 상황에 맞게 원하는 생성자를 호출해서 쓸 수 있음.

3. 인터페이스 (Interface)

인터페이스는 클래스가 실행해하는 동작, 메서드를 반복해서 사용하는 것을 줄이기 위해

해당 메서드의 집합을 정의해주는 역할을 한다고 보면 된다.

interface Driveable {
    void startEngine();
    void stopEngine();
}

public class Car implements Driveable {
    @Override
    public void startEngine() {
        System.out.println("엔진이 시작됩니다.");
    }

    @Override
    public void stopEngine() {
        System.out.println("엔진이 멈춥니다.");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Car car = new Car();
        car.startEngine();  // 엔진이 시작됩니다.
        car.stopEngine();   // 엔진이 멈춥니다.
    }
}

Driveable 인터페이스는 startEngine과 stopEngine 메서드를 선언하고, Car 클래스는 이 인터페이스를 구현하여 각 메서드를 정의함.
implements 를 써서 해당 인터페이스를 구현한 클래스라는 뜻을 표시함.

4. 다형성 (Polymorphism)

다형성은 부모 타입의 참조 변수가 자식 클래스 객체를 참조할 수 있도록 하여,

동일한 메서드 호출이 다른 행동을 하도록 만드는 특징이다.

class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("동물이 소리를 냅니다.");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("야옹!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal dog = new Dog();
        Animal cat = new Cat();

        dog.sound();  // 멍멍!
        cat.sound();  // 야옹!
    }
}

Animal 클래스에는 sound 메서드가 정의되어 있음.
Dog와 Cat은 Animal을 상속받아 sound 메서드를 오버라이딩함.
Animal 타입의 변수가 어떤 객체를 참조하는지에 따라 각기 다른 행동을 하게 됨 >> 다형성!!

5. 추상 클래스 (Abstract Class)

추상 클래스는 인스턴스를 생성할 수 없으며, 반드시 서브클래스가 추상 메서드를 정의해야 한다.

추상 클래스는 인터페이스의 역할도 하면서 클래스의 기능도 하는 클래스라고 볼 수 있다.

abstract class Shape {
    abstract void draw();
}

class Circle extends Shape {
    @Override
    void draw() {
        System.out.println("원을 그립니다.");
    }
}

class Rectangle extends Shape {
    @Override
    void draw() {
        System.out.println("사각형을 그립니다.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape circle = new Circle();
        Shape rectangle = new Rectangle();

        circle.draw();     // 원을 그립니다.
        rectangle.draw();  // 사각형을 그립니다.
    }
}

class 앞에 abstract (추상적인) 이라는 단어를 붙여서 추상 클래스임을 보임.
Shape는 추상 클래스이며, draw 메서드는 추상 메서드로 선언되어 있음.
서브클래스인 Circle과 Rectangle 클래스는 draw 메서드를 구현해야 함!!
추상 클래스를 통해 공통적인 행동을 정의하고, 구체적인 구현은 서브클래스가 정의하는 방식임.

객관식 문제

1.자바에서 한 클래스가 다른 클래스를 상속받을 때 사용하는 키워드는 무엇인가요?

a) super
b) extends
c) inherits
d) this

2.상속을 통해 자식 클래스가 부모 클래스에서 얻을 수 있는 이점은 무엇인가요?

a) 코드 재사용성
b) 객체 간의 독립성 강화
c) 코드 복잡도 증가
d) 상속된 필드의 자동 초기화

3.다중 상속이 허용되지 않는 이유 중 하나는 무엇인가요? *

a) 코드의 재사용성
b) 메모리 절약
c) 다이아몬드 문제로 인한 모호성
d) 컴파일 시간 단축

4.상속된 메서드를 자식 클래스에서 재정의하려면 어떤 키워드를 사용하나요?

a) super
b) abstract
c) override
d) 없음, 자동으로 재정의된다.

5.자바에서 모든 클래스의 상위 클래스는 무엇인가요?

a) Object
b) Base
c) Class
d) Parent

6.생성자의 기본 역할은 무엇인가요?

a) 클래스의 메서드를 초기화한다
b) 클래스의 객체를 초기화한다
c) 클래스의 인터페이스를 정의한다
d) 클래스의 속성을 변경한다

7.생성자는 언제 호출되나요?

a) 클래스가 선언될 때
b) 객체가 생성될 때
c) 프로그램이 종료될 때
d) 메서드가 호출될 때

8.생성자를 오버로딩할 때 중요한 조건은 무엇인가요?

a) 같은 매개변수를 사용해야 한다
b) 서로 다른 매개변수를 가져야 한다
c) 이름이 달라야 한다
d) 반환 타입이 있어야 한다

9.인터페이스의 특징으로 옳은 것은 무엇인가요?

a) 필드와 메서드를 포함한다
b) 메서드의 구현을 포함할 수 없다
c) 객체를 생성할 수 있다
d) final 키워드로 선언해야 한다

10.인터페이스의 메서드 구현을 클래스에서 강제하기 위한 키워드는 무엇인가요?

a) implements
b) extends
c) interface
d) super

11.다형성의 주요 특징은 무엇인가요?

a) 여러 형태로 객체를 생성할 수 있다
b) 여러 클래스를 상속할 수 있다
c) 동일한 인터페이스로 다양한 구현을 사용할 수 있다
d) 모든 필드가 자동으로 초기화된다

12.오버라이딩과 오버로딩의 차이점으로 올바른 것은 무엇인가요?

a) 오버라이딩은 메서드 이름이 다르다
b) 오버로딩은 반환 타입이 다르다
c) 오버라이딩은 상속 관계에서 이루어진다
d) 오버로딩은 상속 관계에서 이루어진다

13.추상 클래스의 주요 특징으로 옳은 것은 무엇인가요?

a) 객체 생성이 가능하다
b) 모든 메서드를 추상 메서드로 선언해야 한다
c) 인스턴스를 만들 수 없다
d) static 메서드를 가질 수 없다

14.추상 클래스와 인터페이스의 공통점은 무엇인가요?

a) 둘 다 객체를 생성할 수 없다
b) 둘 다 모든 메서드를 구현해야 한다
c) 둘 다 필드를 가질 수 없다
d) 둘 다 final로 선언해야 한다.

15.추상 메서드는 어떤 키워드를 사용하여 선언하나요?

a) static
b) void
c) abstract
d) final

서술형 문제

추상 클래스와 일반 클래스의 차이점을 설명하세요.

추상 클래스는 인스턴스를 생성할 수 없는 클래스이며, 추상 메서드를 포함할 수 있고 추상 메서드는 자식 클래스에서 반드시 구현해야 하는 메서드임. 반면, 일반 클래스는 인스턴스를 생성할 수 있으며 모든 메서드가 구현되어 있음.

추상 클래스와 인터페이스를 함께 사용하는 이유와 예를 설명하세요.

추상 클래스와 인터페이스를 함께 사용하면 클래스가 상속을 통해 코드의 재사용성을 가지면서도 인터페이스 구현을 통해 다형성을 극대화할 수 있다. 예를 들어, Animal이라는 추상 클래스와 Swimmable이라는 인터페이스가 있다면, 상어와 같은 클래스는 Animal을 상속하고 Swimmable을 구현해 다양한 기능을 가질 수 있다.

추상 클래스를 상속받은 자식 클래스에서 추상 메서드를 구현해야 하는 이유를 설명하세요.

추상 클래스는 공통적인 기능을 정의하면서도, 특정 기능을 자식 클래스에서 각각 구현하도록 강제하는 용도로 사용됨.

추상 클래스에서 선언된 일반 메서드와 추상 메서드의 차이점을 설명하세요.

추상 메서드는 구현이 없는 메서드로, 자식 클래스에서 반드시 구현해야 하지만 , 일반 메서드는 이미 구현된 메서드로, 자식 클래스에서 바로 사용할 수 있다.

상속과 구성(Composition)의 차이점과 각각의 장단점을 비교하세요.*

상속은 is-a 관계를 나타내며 코드 재사용성이 뛰어나지만, 클래스 간의 강한 결합으로 인해 유연성이 떨어질 수 있다. 구성은 has-a 관계를 나타내며, 하위 클래스가 상위 클래스를 상속받는 것이 아닌 단순히 하위 클래스가 상위 클래스를 private으로 참조받아서 사용하는 것이으로 이 이후에 상위 클래스에서 필요한 메서드를 가져다 사용하는 방식이다. 객체를 포함하여 사용함으로써 유연성이 높고 클래스 간 결합이 낮아 재사용성이 높아진다.

생성자에서 this와 super 키워드의 차이점에 대해 설명하세요.

this는 현재 객체를 참조하는 키워드로, 같은 클래스 내의 다른 생성자나 필드를 참조할 때 사용됨. super는 부모 클래스를 참조하며, 부모 클래스의 생성자나 메서드를 호출할 때 사용됨.

자바에서 인터페이스와 추상 클래스의 차이점을 설명하세요.

인터페이스는 다중 구현이 가능하며, 기본적으로 모든 메서드가 추상 메서드임. 반면, 추상 클래스는 단일 상속만 가능하고, 추상 메서드와 일반 메서드 둘 다 가질 수 있음.

다형성의 개념과 객체지향 프로그래밍에서의 중요성을 설명하세요.

다형성은 동일한 인터페이스로 다양한 구현을 사용할 수 있게 하는 기능으로, 코드의 유연성과 확장성을 높여준다. 객체지향 프로그래밍에서 중요한 이유는, 상위 클래스나 인터페이스를 통해 다양한 객체를 다룰 수 있어 유지보수성과 확장성이 향상되기 때문.

메서드 오버로딩과 오버라이딩의 차이점을 비교하세요.

오버로딩은 같은 이름의 메서드를 다른 매개변수로 여러 개 정의하는 것이고, 오버라이딩은 상속받은 메서드를 자식 클래스에서 재정의하는 것. 오버로딩은 같은 클래스 내에서 발생하고, 오버라이딩은 상속 관계에서 발생.

동적 바인딩의 개념을 설명하고 다형성과의 관계를 설명하세요.*

동적 바인딩은 실행 시점에 메서드 호출을 결정하는 방식. 다형성에서 중요하며, 상위 타입의 참조 변수가 하위 타입의 메서드를 호출할 수 있게 해줌.

코테

class Animal {
    String sound = "generic sound";
}

class Dog extends Animal {
    String sound = "bark";
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal a = new Dog();
        System.out.println(a.sound);
    }
}

>> generic sound (필드는 타입에 따라 접근됨. 여기서 타입은 Animal이고 Dog라는 객체를 참조하는 것)

class Parent {
    void show() {
        System.out.println("Parent");
    }
}

class Child extends Parent {
    void show() {
        System.out.println("Child");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent p = new Child();
        p.show();
    }
}

>> Child (메서드는 실제 객체의 타입에 따라 호출되는데 여기서 p는 Child객체를 참조하고 있음)

class Parent {
    int x = 10;
}

class Child extends Parent {
    int x = 20;
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Parent p = new Child();
        System.out.println(p.x);
    }
}

>> 10 (1번과 same)

class A {
    A() {
        System.out.println("A's constructor");
    }
}

class B extends A {
    B() {
        System.out.println("B's constructor");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        B obj = new B();
    }
}

>> A's constructor

B's constructor

(B 클래스의 객체를 생성하면 부모 클래스의 생성자가 먼저 호출된 후 B의 생성자가 호출됨. 상속의 기본적인 특징)

class A {
    A() {
        System.out.println("A's no-arg constructor");
    }
}

class B extends A {
    B() {
        System.out.println("B's no-arg constructor");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new B();
    }
}

>> A's no-arg constructor
B's no-arg constructor

(B 객체를 생성하기 때문에 먼저 A 호출 이후 B 호출)

interface A {
    void display();
}

interface B extends A {
    void display();
}

class C implements B {
    public void display() {
        System.out.println("C's display");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        A obj = new C();
        obj.display();
    }
}

>> C's display (C객체를 생성 후 display 메서드 호출하고 있는데 C 클래스에서 display 메서드 구현 중임 따라서 A,B가 동일한 이름의 메서드를 가지고 있더라도 실제 구현된 C 클래스의 메서드가 실행됨)

interface A {
    default void show() {
        System.out.println("A");
    }
}

class B implements A {
    public void show() {
        System.out.println("B");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        A obj = new B();
        obj.show();
    }
}

>> B (B 객체 생성 후 B클래스의 show 메서드 실행하므로 B 출력)

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