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7.4 추상화와 인터페이스 (Abstraction & Interface)

객체지향 설계에서 추상화(Abstraction) 란 복잡한 현실 세계를 프로그램으로 모델링할 때, 불필요한 세부 사항은 숨기고 핵심적인 공통 속성과 기능만을 추출 하여 뼈대를 만드는 작업입니다.

자바에서는 이러한 추상화를 구현하기 위해 두 가지 주요 도구를 제공합니다:

  1. 추상 클래스 (Abstract Class)
  2. 인터페이스 (Interface)

1. 추상 클래스 (Abstract Class)​

추상 클래스는 미완성 설계도와 같습니다. 구체적으로 어떻게 동작해야 할지 아직 완벽히 정해지지 않은(구현되지 않은) 메서드를 포함하고 있는 클래스입니다.

어떤 클래스에 미완성 메서드(추상 메서드)가 하나라도 있다면, 그 클래스는 반드시 추상 클래스가 됩니다.

// abstract 키워드를 사용하여 추상 클래스임을 명시
abstract class Player {
    int currentPos; // 현재 위치 (일반 변수 가질 수 있음)

    Player() { // 생성자도 가질 수 있음
        currentPos = 0;
    }

    // 기능은 선언부만 있고 중괄호 {} 구현부가 없는 추상 메서드
    abstract void play(int pos);
    abstract void stop();
    
    // 구현이 완료된 일반 메서드도 가질 수 있음
    void play() {
        play(currentPos);
    }
}

추상 클래스의 특징​

  • abstract 키워드가 붙은 클래스는 직접 객체(인스턴스)를 생성할 수 없습니다.(new Player(); 불가)
  • 상속을 통해서만 자식 클래스에서 완성될 수 있습니다. (자식 클래스는 물려받은 모든 추상 메서드를 강제로 오버라이딩 하여 구현해야 합니다.)
  • 관련된 클래스들 사이에 공통된 뼈대를 제공하면서도, 일부 기능은 자식들에게 구현을 위임할 때 사용합니다.

2. 인터페이스 (Interface)​

인터페이스(Interface) 는 빈 껍데기와 같습니다. 추상 클래스보다 더 강력한 추상화를 제공하며, 일반적으로 밑그림만 있는 "기본 설계도" 또는 객체들이 서로 통신하기 위한 "규격(표준 약속)"의 역할을 합니다.

// interface 키워드로 선언
interface Fightable {
    // 인터페이스의 모든 상수는 public static final (생략 가능)
    int MAX_HP = 100;

    // 인터페이스의 모든 메서드는 public abstract (생략 가능, Java 8 이후 default/static 제외)
    void attack();
    void move(int x, int y);
}

// 인터페이스는 implements 키워드로 구현(상속)합니다.
class Fighter implements Fightable {
    // 반드시 모든 추상 메서드를 public으로 오버라이딩 해야 함
    @Override
    public void attack() {
        System.out.println("주먹으로 공격합니다.");
    }

    @Override
    public void move(int x, int y) {
        System.out.println(x + ", " + y + " 좌표로 이동합니다.");
    }
}

인터페이스의 강력한 특징​

  1. 다중 구현 지원: 클래스는 단일 상속(extends)만 되지만, 인터페이스는 여러 개를 동시에 구현(implements A, B, C)할 수 있습니다.
    • class SmartPhone extends Phone implements Camera, MP3Player, GPS { }
  2. 다형성의 극대화: 부모 클래스와 상속 관계가 전혀 없는 완전히 다른 클래스들도, 같은 인터페이스를 구현하고 있다면 그 인터페이스 타입으로 하나로 묶어 관리할 수 있습니다.
  3. 표준화: 프로젝트를 여러 명이 개발할 때 큰 그림을 잡는 인터페이스만 먼저 던져주면, 안의 내용을 어떻게 짜든 상관없이 틀이 딱 맞아떨어져 프로그램 병합이 무척 수월해집니다.

3. 추상 클래스 vs 인터페이스​

구분추상 클래스 (abstract class)인터페이스 (interface)
상속/구현extends (단일 상속)implements (다중 구현)
변수 유무일반 멤버 변수 선언 ** 가능**오직 상수(static final)만 선언 가능
메서드추상 메서드 + 일반 구현 메서드 모두 존재 가능기본적으로 모든 메서드가 추상 메서드
목적관련된 클래스들의 ** 공통점을 묶어서 부모 클래스**를 만들 때 (IS-A 관계)서로 상관없는 클래스들에게 ** 동일한 기능(규격)을 부여**할 때 (CAN-DO 관계)

인터페이스와 추상 클래스를 적재적소에 사용하는 것은 자바로 튼튼하고 유연한 소프트웨어를 설계(Architecture)하는 지름길입니다.

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