Java&SpringBoot-Interface란?

JAVA 4주 차 수업 정리 3.11 ~3.15 TIL - Interface_Interface와 상속

Achievement Goals

• Interface는 무엇이고 왜 쓰는지 알아본다.
• Interface의 구현에 대해 알아본다.
• 자바 8 이후에 추가된 인터페이스 기능은 무엇이 있는지 알아본다
• Interface의 Implement에 대해 알아본다.

Interface는 객체지향 개발 5대 원칙SOLD 을 만족시킬 수 있는 도구라고 한다.

Interface란 무엇이고 어떻게 구현하는지 알아보자.

1. 인터페이스란? (Interface)

인터페이스란?

Interface는 단지 추상 메서드들을 나열한 형태이다. 구현도 되지 않는 메서드들의 나열을 왜 사용할까?

• Interface의 추상 메서드들의 나열은 클래스나 프로그램이 제공하는 기능을 명시적으로 선언한 형태이다. 이 명세를 보고 클라이언트 프로그램은 선언되어있는 명세만 보고 이를 구현한 클래스를 사용할 수 있다.
• Interfacesms 클래스를 정의할 때 틀을 제공한다. 즉, 객체를 만들 때 어떻게 구성해야 하는지에 대한 설계도 (틀)이다. 공통적인 틀을 제공하기 때문에 공통 목적을 갖는 클래스들의 기능을 일관되게 표준화시킬 수 있다
• 자식 클래스는 부모 클래스를 상속한다. 하지만 인터페이스는 “구현한다”라고 한다. 어떤 클래스가 어떤 인터페이스를 구현한다는 것을 “그 인터페이스 타입” 이라고 한다.
• 클래스들 사이에서 중간 매개역할을 한다.

정리해보자면

Interface는 클라이언트 프로그램에서 구현을 보지 않고도 객체를 사용할 수 있는 매개체 역할을 하고,

공통적인 목적을 갖고있는 클래스들의 틀을 제공하는 역할을 한다. 솔직히 말로 풀어서 쓰는 것보다 직접 코드를 보고 작성해 보면서 이해하는 것이 빠르니 인터페이스가 어떻게 구현되는지 알아보자.

2. 인터페이스 선언

인터페이스는 아래와 같이 선언한다

[public] interface InterfaceName{

	// 상수 public static final pi=3.14F;
	double PI=3.14
	int ERROR=-99999999;
	// 추상 메서드 public void makeSomething();
	int add(int num1, int num2);
	int substract(int num1, int num2);
	int times(int num1, int num2);
	int divide(int num1, int num2);
	
}

• interface 선언은 interface 키워드를 사용하고 naming은 Camel Case로 한다.
• interface는 공개가 목적이기 때문에 접근 지정자는 public밖에 없다. public을 하지 않으면 interface가 있는 package 내에서만 사용이 가능하다.
• Interface는 구현코드가 없기 때문에 멤버 변수를 갖고 있을 수 없고 상수화 된다. (모든 변수는 따로 지정하지 않아도 public static final로 컴파일된다.
• 모든 메서드 또한 따로 지정하지 않아도 public abstract로 컴파일된다.
• interface도 class처럼. java 파일로 작성이 된다.
• 컴파일러 (java.exe)를 통해 바이트 코드 형태의. class 파일로 컴파일된다.
• Java 7까지는 상수 필드, 추상 메서드만 선언이 가능하다
• Jav8이후부터는 default method, static method , private 메서드(Java 9 이후 ) 선언이 가능해졌기 때문에 일부 구현 코드가 있다.
  • Default Method는 구현을 갖는 메서드이다.
    • 인터페이스를 구현하는 클래스들에서 공통으로 사용할 수 있는 기본 메서드이다.
    • 구현하는 클래스에서 재정의도 가능하다.
    • 당연히 인터페이스를 구현한 클래스의 인스턴스가 생성되어야 사용 가능하다.
    • public을 명시적으로 사용하지 않아도 Compile Time에 자동으로 선언된다.

  // Java 8이후 Default method
  default void description(){
  	System.out.println("Default method example");
  
  }
  
  // 구현하는 클래스에서 재정의
  
  @Override
  public void description(){
  	// super.description();
  	System.out.println("Overriding default methodw");
  }

• Static Method는 인스턴스 생성과는 상광 없이 인터페이스 타입으로 사용할 수 있다.
  • 만약 많은 인스턴스에서 중복으로 쓰이는 메서드가 있는 경우, 이를 중복적으로 인스턴스에서 만들어야 하므로 비표율적이다. static 메서드를 만들면 공통으로 사용할 수 있다.
  • public을 명시적으로 사용하지 않아도 Compile Time에 자동으로 선언된다.

static int total(int[] arr){
	int total=0;
	for(int i:arr){
		total+=1;
	}
	mystaticMethod();
	return total'
}

• Private Method (Java 9 이후)
  • 인터페이스를 구현한 클래스에서 사용하거나 재정의 할 수 있다.
  • 인터페이스 내부에서만 사용하기 위해 구현하는 메서드이다.
  • default 메서드나 static 메서드에서 사용하기 위해 구현한다.

private void myMetho(){
	System.out.println("private method");
}

default void description() {
	System.out.println("정수 계산기를 구현합니다.");
	myMethod();
}

 

3. 인터페이스 구현

• 인터페이스는 구현 코드가 없고 클래스가 이 인터페이스를 “구현한다”라고 한다.
• 코드에서 인터페이스의 메서드를 호출하면 인터페이스는 구현 객체의 메서드를 찾아서 호출한다.
• 그리고 객체는 추상 메서드를 구현한 메서드를 갖고 있어야 한다. 이 객체를 구현 객체라고 한다.
• 구현 객체를 생성하는 클래스는 구현 클래스라고 하다.
• 인터페이스를 구현한 클래스는 인터페이스 형으로 선언한 변수로 형 변환을 할 수 있다.
  • Calc calc = new CompleteCalc();
  • CompleteCalc는 Calc 인터페이스를 구현한 클래스이고 Calc은 interface이다.
• interface의 구현은 implements 키워드를 사용하여 아래와 같다.

단일 인터페이스 구현

(다중 인터페이스 구현은 다음 포스팅)

단일 인터페이스는 아해와 같이 구현한다.

public class ClassName impements InterfaceName{
	// 인터페이스의 추상 메서드 구현
}

단일 인터페이스 구현

• Diagram아래 Diagram에서 기울어진 문자열은 추상 클래스임을 의미하고 점선 화살표는 Interface를 구현했음을 의미한다. 추상 클래스인 Calculator가 Calc타입 상속을 받고 있다. CompleteCalc는 Calculator 클래스를 상속받는다.

 

- 구현

• Calc interface

public interface Calc{
	double PI=3.14;
	int ERROR=-99999999;
	
	int add(int num1, int num2);
	int subtract(int num1, int num2);
	int times(int num1, int num2);
	int divides(int num1, int num2);

• Calculator 추상 클래스

public abstract class Calculator implements Calc{
	@Override
	public int add(int num1, int num1){
		return num1+num2;
	}

	@Override
	public int substract(int num1, int num2){
		return num1-num2;
	}
}

• 구현
  • Calc interface

public class CompletCalc extends Calculator{
	
	@Override
	public int times(int num1, int num2){
		return num1*num2;
	}
	
	@Override
	public int divide (int num1,int num2){
		if(num2===0) return ERROr;
		return num1/num2;
	}
	// 추가 메서드
	public void showInfo(){
		System.out.println("Add method");
	}
}

 

• 구현
  • Calc는 interfaced이고 Calculator는 추상 클래스이므로 instance를 생성하지 못한다.

  public static void main(String[] argss){
  
  	int num1=10;
  	int num2=2;	
  
  // 구현된 메서드는 CompleteCalc 또는 Calculator 메서드이다.
  	Calc calc= new CompleteCalc(); // calc는 interface의 메서드만 쓸 수 있다.
  	System.out.println(calc.add(num1, num2));
  	System.out.println(calc.substractt(num1, num2));
  	System.out.println(calc.times(num1, num2));
  	System.out.println(calc.divide(num1, num2));
  
  // Result
  12
  8
  20
  5
  
  

  • Interface를 구현한 클래스는 인터페이스 형으로 선언한 변수로 형 변환할 수 있다.
  • 형 변환을 하는 경우 아래와 같이 interface에 선언된 메서드만을 사용 가능하다.