인터페이스

2021-01-08

Java

인터페이스

인터페이스

인터페이스는 클래스와 비슷한 레퍼런스 타입인데, abstract class 보다 추상화 정도가 높기 때문에 abstract class와 달리, 몸통을 갖춘 일반 메서드와 멤버변수를 가질 수 없다.

따라서 기능을 명시적으로 선언하는 역할로서 abstract 메서드와 상수(static final), default 메서드 static 메소드, private 메소드만으로 이루어져 있다. 구현된 코드가 없으므로 당연히 인터페이스를 통해 인스턴스를 생성할 수 없다.

정의

(public) interface interfaceName {
	(public static final) type constantName = value;
	(public abstract) returnType methodName (...);
}

필드는 public static final 을 생략하여도 자동으로 삽입된다.
메서드는 모두 구현코드가 없는 abstract 메소드이다. public abstract를 적지 않아도 컴파일 과정에서 자동으로 추상 메소드로 변환된다.

실제로 컴파일러가 public static final 과 public abstract를 자동으로 삽입해주는지 바이트코드 뷰어로 살펴보았다.

인터페이스에서는 public static final 과 public abstract를 쓰지 않았지만, 컴파일된 바이트코드에서는 public static final과 public abstract가 자동으로 삽입된 것을 알 수 있다.

구현

인터페이스 자체로는 인스턴스(객체)를 생성할 수 없고, 추상메소드를 갖기 때문에 이 것을 구체화할 클래스가 필요하다. implements + 인터페이스명 을 통해 인터페이스를 구현할 수 있다. 추상메소드에는 public이 생략되어 있기 때문에, 오버라이딩 할 때 public을 명시하여야 한다.

public class className implements interfaceName {
	...
}

public을 명시하지 않으면 위와같이 오류가 난다.

`@Override` 명시하는 이유?

@Override 가 없어도 메소드를 오버라이딩 하는데에는 문제없지만, 개발자가 메소드명을 잘못써도 컴파일 에러가 나지 않을 수 있는 경우를 방지하기 위해 annotation을 명시하여 해당 메소드를 오버라이딩하는 메소드임을 알려준다.

인터페이스 레퍼런스를 통해 구현체를 사용하는 방법

새 인터페이스를 정의하는 것은 새로운 reference data type을 정의하는 것과 같다. 데이터 유형을 사용하는 모든 곳에서 인터페이스를 레퍼런스 타입으로 사용할 수 있다. 인터페이스인 레퍼런스 변수를 정의하는 경우, 인터페이스 그 자체는 인스턴스화 할 수 없으므로, 할당된 모든 객체는 인터페이스를 구현해야한다.

인터페이스 변수는 reference type이기 때문에 구현객체가 대입될 경우 객체의 번지가 저장된다.

인터페이스의 메소드를 사용하고자 할 때, 레퍼런스 타입으로 사용할 수 있다.

상속

인터페이스는 인터페이스로부터만 상속받을 수 있고, 클래스와 달리 다중상속이 가능하다. 인터페이스 간 상속은 구현 코드를 통해 기능을 상속하는 것이 아니므로, 형 상속(type inheritance) 라고 부른다. 한 인터페이스가 여러 인터페이스를 상속받으면, 상속받은 인터페이스는 상위 인터페이스에 선언한 추상 메서드를 모두 가지게된다.

BaseballPlayer 인터페이스는 Batter와 Pitcher를 상속받는다.

public interface Pitcher {
    String sports = "Baseball";
    void pitchingHand(String hand);
}

public interface Batter {
    void hittingHand(String hand);
}

public interface BaseballPlayer extends Pitcher, Batter {
    void position(String position);
}

BaseballPlayer를 구현하는 클래스는 총 3개의 메소드를 구현해야한다.

public class KBOPlayer implements BaseballPlayer {
    String name;

    KBOPlayer(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void position(String position) {
        System.out.println(this.name + "'s position is " + position);
    }

    @Override
    public void hittingHand(String hand) {
        System.out.println(this.name + "'s hitting hand is " + hand);
    }

    @Override
    public void pitchingHand(String hand) {
        System.out.println(this.name + "'s pitching hand is " + hand);
    }

    public static void main(String[] args) {
        KBOPlayer kboPlayer = new KBOPlayer("Daeho");
        KBOPlayer kboPlayer1 = new KBOPlayer("Hyun-jong");
        kboPlayer.hittingHand("right");
        kboPlayer1.pitchingHand("left");
    }
}

default 메소드

Java 8 이상부터 default 접근 제어자를 사용할 수 있게 되었다. 인터페이스 내에서 직접 메소드를 구현한다는 의미의 접근 제어자이다.

기본 구현을 가지는 메소드이다. 메소드 앞에 default 예약어를 붙이고, 추상 메소드와 달리 일반 메소드처럼 body{} 를 가져야한다.
접근 제어자가 public이며, 생략할 수 있다.
인터페이스에 이미 구현되어 있으므로 인터페이스를 구현한 클래스에서 코드를 구현하지 않아도 되지만, 재정의할 수는 있다.
디폴트 메소드를 사용하면 라이브러리의 인터페이스들에 새 기능을 추가하는 것이 가능하고, 해당 인터페이스들의 이전 버전을 위해 작성된 코드와의 호환성을 보존할 수 있다.
- 라이브러리를 업데이트할 때 인터페이스에 추가된 기능이 있다면, 이를 구현한 클래스를 추가해줘야 하는데, 이 라이브러리를 사용하는 사용자가 해당 인터페이스를 구현한 클래스를 구현하지 않으면 에러가 발생한다. 이러한 불편함을 해소하기 위해 default 키워드를 도입하였다.
java.util 라이브러리의 Collection 인터페이스 중 default 메소드이다. 위와 같이 인터페이스 내에서 직접 구현된 것을 볼 수 있다.

여러 인터페이스의 디폴트 메소드 간의 충돌

인터페이스를 구현한 클래스에서 디폴트 메소드를 오버라이딩 해야한다.

디폴트 메소드와 상위 클래스의 메소드 간의 충돌

상위 클래스의 메소드가 상속되고, 디폴트 메소드는 무시된다.

static 메소드

인스턴스 생성과 관계없이, 인터페이스 타입으로 호출하는 메소드이다. static 예약어를 사용하고, 접근제어자는 항상 public이지만 생략할 수 있다. 상속받는 클래스에서는 정적 메소드를 오버라이딩할 수 없다.

정적 메소드를 사용할 때는 인터페이스를 직접 참조하여 사용한다. → interface명.정적메소드명()

public interface staticTest() {
	static void test(String str) {
		System.out.println("str");
	}
}

private 메소드

인터페이스 내에서만 사용가능한 메소드이며, 디폴트 메소드나 정적 메소드에 사용하기 위해 작성되는 메소드이다. 인터페이스를 구현하는 클래스에서는 재정의할 수 없고, 디폴트나 정적 메소드를 통해서만 가능하다.

public interface Circle {
	default void description() {
		myDescription();
	}
	static void ratio() {
		getRatio();
	}
	private void myDescription() {
		System.out.println("circle description");
	}
	private static void getRatio() {
		System.out.println("3.14");
	}