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8주차. 인터페이스

  • 날짜 : 2020.01.07
  • 목표 : 자바의 인터페이스에 대해 학습하기

인터페이스란?

  • 클래스들이 구현해야 하는 동작을 지정하는 추상형 클래스임. 그 자체만으로 사용되기 보다는 다른 클래스를 작성하는데 도움을 주는 목적으로 작성됨
  • 인터페이스는 able to라는 의미를 내포함. 즉, 특정 기능을 표현하는 클래스
    인터페이스의 이름은 Runnable, Serializable, Comparable와 같이 '~할 수 있는'의 의미를 내포할 수 있게 '~able'로 끝나는 것들이 많음
  • 인터페이스의 장점
    • 일관되고 정형적인 표준화가 가능하고, 개발 시간이 단축됨
    • 상속 관계에 있지도 않고, 같은 상위클래스를 가지고 있지 않는.. 서로 관계없는 클래스들끼리 하나의 인터페이스를 공통으로 연결해줌으로써 관계를 맺어줄 수 있음
    • 클래스 선언과 구현을 분리함으로써 실제 구현 과정에서 다형성을 가질 수 있음. 자율적이고 독립적인 프로그래밍이 가능함
  • 인터페이스와 추상 클래스의 차이점
    • 일단, 자바에서 클래스는 2가지 종류가 있음 : 일반 클래스와 추상 클래서.. 즉, 인터페이스는 클래스가 아님
    • 인터페이스는 추상 메소드만을 가질 수 있으며 일반 변수를 가질 수 없음
      추상클래스는 추상 메소드뿐 아니라 일반 메소드, 일반 변수를 가짐 (인터페이스의 역할에 구현체도 얹은 개념)
    • 인터페이스와 추상 클래스 둘 다 인스턴스화 할 수 없고, 상속으로 받아와야함
      이때 사용하는 키워드가 인터페이스는 implements, 추상클래스는 extends임
      (키워드에서도 알 수 있듯이, 인터페이스는 엄밀히 구분하면 상속의 개념이 아님)
    • 클래스가 여러 개의 클래스를 한 번에 상속받지 못하지만, 인터페이스를 사용하면 여러 개를 붙일 수 있음
    • 결론적으로 인터페이스는 설계도의 역할이며, 추상 클래스는 상속의 목적으로 사용됨

인터페이스 정의하는 방법

  • 일반 클래스와 달리 class가 아닌 interface로 정의함 
    interface MyInterface {
    public static final int num = 0;
    String name = ""        // public static final String name과 같음

    public abstract move(int num);
    String getName();       // public static final String getName()과 같음
}
    • 접근제어자로 public 또는 default를 사용함
    • 모든 멤버변수는 public static final이어야 하며 생략 가능함
    • 모든 메서드는 public abstract이어야 하며 생략 가능함

인터페이스 구현하는 방법

  • 그 자체로 인스턴스를 생성할 수 없으며, 자신에 정의된 추상메서드의 몸통을 만들어주는 클래스를 작성해줘야함 
    class Example implements MyInterface {
    
    public int move(int num) {
        return 2*num;
    }

    public String getName() {
        return "I'm Interface";
    }
}
  • 만약 인터페이스의 메서드 중 일부만 구현한다면 추상클래스를 사용해야함 
    abstract class Example2 implements MyInterface {
    public int move(int num) {
        return 2*num;
    }
}

인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하는 방법

  • 위에서 언급한 바와 같이 그 자체로 인스턴스를 생성할 수 없기 때문에 new 키워드를 통해 인스터스화할 수 없음
  • 인터페이스를 상속받은 클래스가 인터페이스 타입을 가지면서 해당 클래스를 인스터스를 생성하는 방식으로 사용함 
    class Example implements MyInterface {
    // 구현체...
}
    class Example2 {
    public void main() {
        // MyInterface myInterface = new MyInterface();   -> 불가능!
        MyInterface example = new Example();
        example.move();
    }
}

인터페이스 상속

  • 인터페이스 또한 다른 인터페이스를 상위로 상속 받을 수 있음 
    interface MyInterface extends Runnable, Serializable {
}
    • 이때 해당 인터페이스를 상속 받은 구현 클래스는 그 상위 인터페이스의 추상 메소드까지 구현해야 함

인터페이스의 기본 메소드 (Default Method), 자바 8

  • 기본 구현을 가지는 메서드. 앞에 default를 붙이며, 추상 메서드와 달리 일반 메서드처럼 구현체 {}가 있어야함. 이는 구현하는 클래스에서 재정의할 수 있음
  • 접근 제어자는 public이며 생략 가능
  • 예시 : 
    interface MyInterface {
    void move(int num);

    // dafault 메서드
    default void moveForward() {
        System.out.println("This is default method");
    } 
}
    class Example implements MyInterface {

    @Override
    public void moveForward() {
        System.out.println("default method called");
    }
}
  • 하위 호환성을 지원함
    • 인터페이스를 다른 여러 클래스에서 연결하여 사용하고 있는 상태에서 해당 인터페이스에 변경 사항이 생겼을 때 하위 구현체들에 영향을 주게 됨. 에러 발생
    • 이를 보완하기 위해 deault method를 사용하면, 이미 구현체를 가지므로 하위 구현체에서는 그대로 사용하거나, 오버라이딩하여도 충돌이 생기지 않음

인터페이스의 static 메소드, 자바 8

  • 앞에 static 예약어를 붙이며, 인스턴스 생성과 상관없이 인터페이스 타입으로 호출함. 즉 인터페이스를 직접 참조하여 사용
  • 접근 제어자는 public이며 생략 가능
  • 예시 : 
    interface MyInterface {
    void move(int num);

    // static 메서드
    static void moveBackward() {
        System.out.println("This is static method");
    } 
}
    class Example implements myInterface {

    @Override
    public void test() {
        MyInterface myInterface = new MyInterface();
        myInterface.moveBackward();
    }
}
  • default 메소드과 달리 하위 구현체에서 재정의하여 사용할 수 없음

인터페이스의 private 메소드, 자바 9

  • 해당 인터페이스의 내부에서만 접근 가능하도록 하여 인터페이스 내에서의 코드 재사용성과 캡슐화를 가는ㅇ하게 함
  • 해당 메서드는 상속되지 않으며 외부에서 접근할 수 없음
  • 예시 : 
    interface MyInterface {
    void move(int num);

    // private 메서드
    private void stop() {
        System.out.println("This is private method");
    } 
}

참고 자료