C# - 파생 클래스와 인터페이스

C# - 파생 클래스와 인터페이스

 

파생 클래스와 인터페이스 .. 처음 이 개념을 접하면 헷갈린다. 자바에서도 배울 때 헷갈렸기에 이번에 확실하게 정리를 하려고 한다.

 

파생 클래스란?

- 이미 존재하는 클래스에 정보를 추가하여 새로운 클래스를 만드는 것

여기서 이미 존재하는 클래스는 "베이스 클래스"이다.

 

베이스 클래스의 모든 멤버들이 파생 클래스로 옮겨지는 과정을 "상속"이라고 하며 파생 클래스를 사용함으로써 "재사용성"을 높여준다. 같은 걸 계속해서 정의하고 사용하는 게 번거롭기에 이러한 클래스가 나타난 것이다.

 

파생 클래스의 정의 방법

[접근 수정자] class 파생 클래스명 : 베이스 클래스명 {

멤버

}

 

파생 클래스에서 필드의 이름과 베이스 클래스 필드의 이름이 같다면 어떻게 될까?

-> 베이스 클래스의 필드가 숨겨진다. -> 이때 굳이 베이스 클래스의 필드를 가져오고 싶다면 base지정어를 통해서 가져올 수 있다. 다음예제를 통해 확인해보자.

 

using System;
class BaseClass{
	protected int a = 1;
    protected int b = 2;
    }

class DerivedClass : BaseClass{
	new int a = 3; //new 연산자를 통해 정의를 해주자
    new double b = 4.5;
    public void Output(){
    	Console.WriteLine("BaseClass : a = {0}, DerivedClass : a = {1}", base.a, a);
        Console.WriteLine("BaseClass : b = {0}, DerivedClass : b = {1}", base.b, b);
        }
       }

class HiddenApp{
	public static void Main() {
    	DerivedClass obj = new DerivedClass();
        obj.Output();
        }
}

위의 소스코드의 결과는

a = 1,3

b = 2, 4.5이다.

 

유의할 점은 base.a를 사용할 때 base클래스에 있는 a가 protected나 public으로 접근 수정자가 되어야 한다. 

 

파생 클래스의 생성자

- 메인 클래스에서 파생 클래스의 객체가 생성된다면 "파생 클래스 접근 -> 베이스 클래스 생성자 호출 -> 파생 클래스 생성자 호출"의 과정으로 일어난다.

 

생성자에는 명시적으로 base()를 붙여도 되고 안붙여도 된다.

하지만 생성자에 매개변수가 있을 때에는 파생클래스 생성자(매개변수) : base(매개변수)와 같이 명시를 해주어야 한다. 

 

메소드 재정의

- 베이스 클래스로부터 메소드를 상속받을 때, 파생 클래스 내에 같은 이름이 있는 경우에 시그네처가 다르면 중복(overriding) 같으면 (overloading)이 된다. 여기서 시그네처는 메소드 매개변수의 개수나 형을 의미하며 시그네처가 같다면 베이스 클래스의 메소드를 대체하고 다르다면 다른 메소드가 되는 셈이다.

 

다음 예제를 통해 오버라이딩과 오버로딩에 대해서 알아보자.

 

using system;
class BaseClass{
	public void MethodA(){
    	Console.WriteLine("In the BaseClass ...");
        }
       }

class DerivedClass : BaseClass{
	new public void MethodA(){
    	Console.WriteLine("overriding");
        }

	public void MethodA(int i){
    	Console.WriteLine("overloading");
        }
       }
class OverApp{
	public static void main(){
		BaseClass obj1 = new BaseClass();
        DerivedClass obj2 = new DerivedClass();
        obj1.MethodA();
        obj2.MethodA();
        obj2.MethodA(1);
        }
       }
       

 

결과화면

In the BaseClass ...

overriding

overloading

 

오버라이딩은 메소드를 재정의하는 것이기 떄문에 new연산자를 붙이면서 시그네처가 똑같아야하고

오버로딩은  메소드의 이름은 같지만 매개변수가 다르기 때문에 "새로운" 메소드라고 생각하면 된다.

 

가상 메소드

지정어 virtual로 선언된 메소드를 가상 메소드라고 한다. 핵심은 파생 클래스에서 재정의되서 사용함을 알려주는 메소드라는 것이다.

 

가상 메소드는 new나 override 수정자를 사용하여 재정의하며 new는 객체 형에 따라 호출되고, override는 객체 참조가 가리키는 것에 따라 호출된다.

 

예를 들어 BaseClass s = new DerivedClass(); 라는 코드가 있을 때, s변수는 BaseClass의 객체 형을 가지면서 DerivedClass를 참조하게 된다.

 

즉 new 연산자로 virtual가 재정의되면 자료형만 보면되고, override 연산자로 virtual가 재정의되면 참조하는 것만 보면 되는 것이다. 이는 곧 나올 다형성에서 좀 더 깊이 다루겠다.

 

봉인 메소드

- 말 그대로 봉인된 메소드로, 재정의 되지 않기를 원할 때 사용되며 파생 클래스에서 재정의 되는 것을 허용하지 않는 것이다. sealed를 이용해서 사용한다.

 

클래스도 봉인으로 될 수 있는데 봉인 클래스 안의 메소드들은 전부 봉인메소드가 된다.

 

추상 클래스

- 추상 클래스란 추상 메소드를 갖고 있는 클래스이며 추상 메소드는 실질적인 구현을 갖지 않고 메소드 선언만 있는 것을 말한다.

- 추상 클래스에는 추상 메소드가 아닌 메소드가 들어갈 수 있고 추상 메소드가 하나라도 존재한다면 추상 클래스이다. 

- 추상 클래스는 반드시 다른 클래스에 의해 상속된 후에 사용되어야 하고 abstract 수정자는 virtual 수정자의 의미가 포함되어 있기 때문에 override 수정자를 사용하여 추상 메소드를 재정의 할 수 있다.

 

abstract 추상 클래스를 이용한 소스 코드를 살펴보자.

 

using System;
abstract class AbstractClass {
	public abstract void MethodA();
    public void MethodB() {
    	Console.WriteLine("MethodB()");
        }
       }

class ImpClass : AbstractClass {
	override public void MethodA() {
		Console.WriteLine("MethodA()");
        }
      }
class AbsApp{
	public static void Main(){
    	ImpClass obj = new ImpClass();
        obj.MethodA();
        obj.MethodB();
        }
      }

결과 화면

MethodB()

MethodA()

 

핵심은 추상 클래스를 정의할 떄는 abstract를 붙여주고 추상 메소드를 재정의 할 때는 override를 사용해주는 것이다.

그리고 추상 메소드를 파생 클래스에서 구현할 때 반드시 접근 수정자는 일치해야 한다.

 

클래스형 변환

클래스도 다른 자료형처럼 형 변환이 가능하다. 예를들어 a라는 클래스가 b라는 클래스를 상속받았을 때 a클래스는 b클래스보다 낮은 클래스가 된다. 즉 상속된 클래스가 되는 것이다. 이때 a 클래스의 형을 b로 바꾸고 싶을 때 더 높은 형으로 바뀌는데 이를 "캐스팅-업"이라고 부른다.

 

파생 클래스가 베이스 클래스형으로 바뀐 것이다. 그리고 이것에 반대되는것이 "캐스팅-다운"이다. 캐스팅 다운은 캐스트 연선자를 이용해서 명식적으로 클래스형을 변환해야 한다.

(a)b = value; 와 같이 말이다.

큰 것을 작은 것에 넣기는 힘들고 작은 것을 큰 것에 넣기는 쉬운 구조를 생각하면 편하다.

 

다형성

- 적용하는 객체에 따라 메소드의 의미가 달라지는 것

- 이는 virtual와 override의 조합으로 메소드를 선언해야 한다. 즉 베이스 클래스에서 virtual로 선언하고 파생 클래스에서 override로 메소드를 재정의해야한다.

 

using System;
class BaseClass {
	public virtual void Output(){
		Console.WriteLine("Base");
        }
      }

class DerivedClass : BaseClass {
	public override void Output(){
    	Console.WriteLine("Derived");
        }
      }
class PolyApp{
	static void Print(BaseClass obj){
		obj.Output();
       }
   public static void Main() {
   		BaseClass obj1 = new BaseClass();
        DerivedClass obj2 = new DerivedClass();
        Print(obj1);
        Print(obj2);
       }
     }  
     

결과 화면 

Base

Derived

 

virtual와 override의 조합은 앞에서도 말했듯이 객체의 형이 아닌 가리키고 있는 개체에 따라 이루어진다.

CLanguage c = new Java();  c.Print(); 라는 코드가 있을 때 Clanguage클래스에 있는 메소드가 호출되는 것이 아닌 Java클래스에 있는 메소드가 호출되는 것이다.

 

인터페이스는 다음장에서 다루겠습니다. 감사합니다.