[Java] 다형성 (Polymorphism)

📒 접근제한자 활용

1️⃣ 데이터 은닉과 보호 (Encapsulation: OOP Is A PIE)

• 정보 보호 대책
  • 변수 private으로 접근 막기
  • 공개되는 메서드를 통해 접근 통로 마련 (setter / getter) → 메서드에 정보 보호 로직 작성

2️⃣ 객체 생성 제어

• 객체 생성 제한 시
  • 여러 개 객체 필요 X 경우 → like 관리자 같은 계정이 필요할 때
    • 수정 가능한 멤버 변수 X, 기능만 O
    • 이러한 객체를 stateless한 객체라고 함.
  • 객체를 계속 생성 / 삭제 하는데 많은 비용이 들어 재사용이 유리한 경우

3️⃣ Singleton 디자인 패턴

• 싱글톤 패턴은 클래스가 단 하나만의 인스턴스를 생성해 사용하기 위한 패턴
• 외부에서 생성자에 접근 금지
  • 생성자의 접근 제한자를 private으로 설정
• 내부에서 private에 접근 가능하므로 직접 객체 생성
  • 멤버 변수이므로 private 설정
• 외부에서 private member에 접근 가능한 getter 생성
  • setter는 불필요
• 객체 없이 외부에서 접근할 수 있도록 getter와 변수에 static 추가
• 외부에서는 언제나 getter를 통해서 객체를 참조
  • 하나의 객체 사용

📒 다형성

1️⃣ 다형성 (Polymorphism: OOP IS A PIE)

• 하나의 객체가 많은 형(타입)을 가질 수 있는 성질
• 상속 관계에 있을 때 조상 클래스의 타입으로 자식 클래스 객체를 레퍼런스 할 수 있다.
  • onlyOne은 SpiderMan 타입인가? / SpiderMan 타입으로 onlyOne을 참조할 수 있는가? Y
  • onlyOne은 Person타입인가? / Person타입으로 onlyOne을 참조할 수 있는가? Y
  • onlyOne은 Object타입인가? / Object타입으로 onlyOne을 참조할 수 있는가? Y
  • onlyOne은 Venom타입인가? / Venom타입으로 onlyOne을 참조할 수 있는가? N
• 

2️⃣ 다형성 활용1 - 다른 타입의 객체를 다루는 배열

• 배열의 특징은 같은 타입의 데이터를 묶음으로 다룸.
• 다형성으로 다른 타입의 데이터를 하나의 배열로 관리
• Object는 모든 클래스의 조상 → 어떤 타입의 객체라도 저장 가능
• 자바의 자료구조를 간단하게 처리 가능
  • Collection API 등장
• 기본형은 담을 수 X / but, wrapper class로 변환이 돼서 담기는 것임.

3️⃣ 다형성 활용2 - 매개변수의 다형성

• 메서드 호출을 위해서는 메서드 이름과 파라미터가 일치해야함.
• public void println(Person p) {...} public void println(SpiderMan sp) {...}
• println은 사실 Object를 받도록 되어있음.
• if 조상을 파라미터로 처리, 객체 타입에 따라 메서드를 만들 필요 X
• API에서 파라미터로 Object를 받는다는 것 → 즉, 모든 객체를 처리한다는 것

📒 객체의 형변환

1️⃣ 다형성과 참조형 객체의 형변환

• 메모리에 있는 것과 사용할 수 있는 것의 차이
  • 메모리에 있더라도 참조하는 변수 타입에 따라 접근할 수 있는 내용 제한
• 참조형 객체의 형 변환
  • 하위 타입을 상위 타입으로 형 변환 → 묵시적 케스팅
    • 자손 타입의 객체를 조상 타입으로 참조 → 형 변환 생략 가능
      • 조상의 모든 내용이 자식에 있기 때문
  • 상위 타입을 하위 타입으로 형 변환 → 명시적 케스팅
    • 조상 타입의 객체를 자손 타입으로 참조 → 형 변환 생략 불가능
  • 무늬만 SpiderMan인 Person → 메모리 객체는 fireWeb이 없음.
  • 조상을 무작정 자손으로 바꿀 수 X → instanceof 연산자

2️⃣ 참조 변수의 레벨에 따른 객체의 멤버 연결

• 정적 바인딩(static binding)
  • 컴파일 단계에서 참조 변수의 타입에 따라 연결이 달라짐
  • 상속 관계에서 객체의 멤버 변수(static/instance)가 중복될 때 또는 static method
• 동적 바인딩(dynamic binding)
  • 다형성을 이용해 메서드 호출이 발생할 때 runtime에 메모리의 실제 객체의 타입으로 결정
  • 상속 관계에서 객체의 instance method가 재정의 되었을 때 마지막에 재정의 된 자식 클래스의 메서드가 호출됨.
    • 최대한 메모리에 생성된 실제 객체의 최적화 된 메서드가 동작

    	정적바인딩	동적 바인딩
    수행 속도	상대적으로 빠름	상대적으로 느림
    메모리 공간 활용 효율	상대적으로 높음	상대적으로 낮음
    객체지향적		다형성으로 효율적인 코드 재사용 가능

• 용도에 따른 가장 적합한 메서드 구성
  • 상위 타입으로 올라갈 수록 활용도 증가
  • but, 코드 복잡성도 증가

📒 Object 메서드 재정의

1️⃣ Object 클래스

• 가장 최상위 클래스로 모든 클래스의 조상
  • Object 멤버는 모든 클래스의 멤버

2️⃣ toString()

• 객체를 문자열로 변경하는 메서드
• public String toString() { return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode()); }

3️⃣ equals()

• 두 객체가 같은지 비교하는 메서드
• public boolean equals(Object obj) { return (this == obj); }

4️⃣ hashCode()

• 객체의 해시 코드 : 시스템에서 객체를 구별하기 위해 사용되는 정수 값
• equals 메서드 정의 시 반드시 hashCode 재정의 필요
• HashSet, HashMap 등에서 객체의 동일성 확인을 위해 사용
• Object class에 정의된 hashCode
  • 미리 작성된 String or Number 등에 재정의된 hashCode 활용 권장
  • public native int hashCode();