week8.md

인터페이스

📖목표

자바의 인터페이스에 대해 학습하여라.

인터페이스란?

인터페이스란, 어떠한 기능을 사용하기 위해 일종의 약속 맺은 것과 같다. 즉, 사용자는 인터페이스에 적혀 있는대로만 사용할 수 있으며, 기능을 제공하는 자는 이 기능들을 꼭 구현해야만 하는 것이다. 사용자는 제공자가 어떻게 구현했는지에 대해 상세히 알 필요가 없어 결합도가 낮아지며 모듈화가 가능해진다. 또한, 제공자는 자신의 코드를 노출하지 않아도 된다는 장점도 가지고 있다.

인터페이스 정의하기

Java에서 인터페이스는 클래스와 같이 레퍼런스 타입에 속하며, 오직 상수, 메소드 시그니처, default 메소드, static 메소드 그리고 중첩된 타입만 포함할 수 있다.

인터페이스를 정의하기 위해서는 interface 키워드를 사용하면 된다.

interface 인터페이스_이름 {
  int a = 10;		// -> public static final int a = 10;
  void 메서드_A(매개변수);	// -> public abstract void 메서드_A(매개변수);
  int 메서드_B();		// -> public abstract int 메서드_B();
}

인터페이스에서는 필드의 경우 public static final, 메소드의 경우 public abstract 를 생략해도 컴파일러가 자동으로 이를 추가한다.

인터페이스 구현하기

인터페이스를 구현하기 위해서는 implements 키워드를 사용하는데, 상속과 똑같은 위치에 작성한다.

class 구현체 implements 인터페이스_이름 {
  @Override
  public void 메서드_A(매개변수) {
    ...
  }
  
  @Override
  public int 메서드_B() {
    ...
  }
}

인터페이스에 정의한 추상 메소드는 무조건 구현해야하며, 만약 일부만 구현해야 된다면 abstract 키워드를 사용하여 추상 클래스로 만들어야 한다.

인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하기

인터페이스의 경우 내부 추상 메서드가 정의 되어있지 않으므로 new 키워드를 통해 인스턴스화 할 수 없으며 이를 구현한 구현체를 사용하여 사용할 수 있다. 상속과 마찬가지로 인터페이스와 이를 구현한 구현체에서 다형성이 적용되어질 수 있기에 인터페이스 자체를 타입으로 지정할 수 있다.

interface Human {
  void say()
}

class User implements Human {
  @Override
  public void say() {
    System.out.println("Hi!")
  }
}

위와 같이 Human이란 인터페이스와 그에 대한 구현체가 존재할 때, 다음과 같이 생성하여 사용할 수 있다.

class App {
  public static void main(String[] args) {
    Human jongnan = new User();
    jongnan.say();
  }
}

인터페이스 상속

인터페이스 또한 인터페이스로부터 extends 키워드를 사용하여 상속을 받을 수 있다. 클래스 상속과는 다르게 상속에 있어 애매함이 없기에 다중 상속이 된다.

interface Human {
  void move();
  void say();
}

interface Weapon {
  void attack();
}

interface Citizen extends Human {
}

interface Soldier extends Human, Weapon {
}

상속을 받은 인터페이스의 구현체는 상위 인터페이스의 추상 메소드까지 구현을 해야된다.

인터페이스의 default 메소드(Java 8)

Java 8에서부터 인터페이스에 추가된 default 메소드는 추상 메소드가 아닌 기본 메소드를 넣을 수 있게 해주는 것이다. 기본적으로 인터페이스의 메소드는 추상 메소드였지만, 이를 추가한 이유는 효율적인 유지보수를 위해서이다. 기존 인터페이스에 하나의 메소드를 추가한다면, 이를 구현한 구현체 모두 추가해야하는 번거로움이 생긴다. 하지만 이를 인터페이스 단에서 구현한다면 한 곳만 손보면 된다.

interface Eng {
  void move();
  default void say() {
    System.out.println("Hi!");
  }
}

위와 같이 default 키워드를 통해 선언 할 수 있으며 접근제어자는 public으로 생략이 가능하다.

하지만 여기서 의문이 하나 생긴다. 클래스에서도 이와 같은 문제로 다중 상속이 불가능 했는데, 이렇게 한다면 인터페이스도 다중 상속이 불가능한거 아닌가?

interface Eng {
  default void say() {
    System.out.println("Hi!");
  }
}

interface Kor {
  default void say() {
    System.out.println("안녕!");
  }
}

class User implements Eng, Kor {
  // 컴파일 에러 발생!
}

직접 코딩해보면 알겠지만, 이렇게 애매한 상황에서는 컴파일 에러가 발생한다. 즉, 다중 상속을 막아 놓았지만, 이를 회필 할 수 있는 방법은 존재한다. 바로 애매한 메소드를 재정의하면 된다.

class User implements Eng, Kor {
  @Override
  public void say() {
    Eng.super.say();
  }
}

위와 같이 say 메소드를 재정의한다면 컴파일 에러가 발생하지 않으며, 원하는 인터페이스의 default 메소드를 선택하여 사용할 수 있다.

인터페이스의 static 메소드(Java 8)

Java 8에 또한 static 메소드를 정의할 수 있다. static 키워드를 사용하여 정의할 수 있으며 구현체에서는 이를 재정의 할 수 없다.

interface User {
  static String getType() {
    return "Human";
  }
  
  void say();
}

class American implements User {
  public void say() {
    System.out.println("Hi!");
  }
}

class Korean implements User {
  public void say() {
    System.out.println("안녕!");
  }
}

class App {
  public static void main(String[] args) {
    User kor = new Korean();
    String userType = User.getType();
    String korType = kor.getType();	// 에러발생
  }
}

위와 같이 인터페이스에 바로 접근하여 사용하여야 하며 그렇지 않을 시에는 에러가 발생한다.

인터페이스의 private 메소드(Java 9)

Java 9부터 중복적인 코드를 제거하고 캡슐화를 위해 private 메소드를 사용할 수 있게 되었다. 8에서 default와 static 메소드를 사용하는데 있어 중복적인 코드가 존재할 수 있다. 이를 없애기 위해서는 똑같이 default와 static 메소드를 사용하여 없앨 수 있지만, 외부에서 접근이 가능하다. 이러한 점을 보완하기 위해 private 키워드를 사용하여 메소드를 정의할 수 있다.

interface User {
  default void walk() {
    printMove();
  }
  
  default void run() {
    printMove();
  }
  
  default void stop() {
    System.out.println("멈춤!");
  }
  
  private void printMove() {
    System.out.println("움직임 시작!");
  }
}

static 메소드에서는 private static 키워드를 함께 사용하면 된다.

---

Reference

• interfaces - java oracle doc
• Static and Default Methods in Interfaces in Java - Baeldung
• Private Methods in Java 9 Interfaces - GeeksforGeeks