자바(Java) - 객체 지향 프로그래밍 (13) 인터페이스★

인터페이스?

완전 추상화 개념으로 인터페이스에 포함된 메소드는 일반적으로 전부 추상 메소드이다.

메소드를 선언하면 기입 여부 상관없이 public abstract 키워드로 동작한다.
(=> 안붙여도 JVM이 자동으로 붙임)

인터페이스 상속 키워드는 implements

조금 더 자세히 풀어서 설명하자면...

우선 자바에서는 다중상속을 지원하지 않는다. (메소드 출처가 모호해지는 문제가 있기 때문에)

하지만! 자식 클래스가 여러 부모 클래스를 상속받을 수 있다면 다양한 동작을 수행할 수 있는 다중상속을 버릴 수 없기에 자바에서는 인터페이스라는 것을 통해 다중 상속을 지원하고 있다.

즉, 인터페이스(interface)란 다른 클래스를 작성할 때 기본이 되는 틀을 제공하면서,
다른 클래스 사이의 중간 매개 역할까지 담당하는 일종의 추상 클래스를 의미한다.

인터페이스는 오로지 추상 메소드와 상수만 포함 가능!!!!!!!!!!!!!

• 상수 : 모든 필드는 자동으로 상수(final static)으로 변환
• 메소드 : 모든 메소드는 자동으로 public abstract가 추가되어 추상 메소드로 변경된다.
                당연하게도 상속 받은 클래스에서 무조건 구현해야 함.
• default 메소드 : 이름에서 알 수 있듯이 접근제한자이며, 자바 버전 1.8부터 추가된 문법이다.
                            유일하게 구현부를 가질 수 있으며, 상속 받은 클래스에서 재정의하여 사용 가능함.
• 정적 메소드 : 객체와 상관없이 인터페이스 타입으로 사용 가능
  

인터페이스 선언

접근제어자 interface 인터페이스이름 {
    public static final 데이터타입 변수명 = 값;
    
    ...
    
    public abstract 메소드이름(매개변수 목록) {
    
    }
}

인터페이스의 모든 필드는 public static final , 모든 메소드는 public abstract 여야 함.
이 부분은 모든 인터페이스에 공통으로 적용되기 때문에 생략 가능^^
컴파일할 때 컴파일러가 자동으로 추가해 줌.

인터페이스 구현

인터페이스는 추상 클래스와 마찬가지로 자신이 직접 객체를 생성할 수 없음.
따라서 인터페이스가 포함하고 있는 추상 메소드를 구현해 줄 클래스를 작성해야 한다.

class 클래스이름 implements 인터페이스이름 {...}

인터페이스 기본 예제)

NetworkAdapter(interface Class..부모 클래스)

public interface NetworkAdapter {
    void connect(); // public abstract가 포함되어 있음..
}

Wifi(상속받은 자식 클래스)

class Wifi implements NetworkAdapter {
    String company;
    Wifi(String company) {
        this.company = company;
    }
    @Override
    public void connect() {
        System.out.println(company + "의 Wifi에 연결되었습니다.");
    }
}

5G(상속받은 자식 클래스)

class FiveG implements NetworkAdapter {
    String company;
    FiveG(String company) {
        this.company = company;
    }
    
    @Override
    public void connect() {
        System.out.println(company + "의 5G에 연결되었습니다.");
    }
}

LTE(상속받은 자식 클래스)

class Lte implements NetworkAdapter {
    String company;
    Lte(String company) {
        this.company = company;
    }
    
    @Override
    public void connect() {
        System.out.println(company + "의 LTE에 연결되었습니다.");
    }
}

Main

public class InterfaceMain {
    public static void main(String[] args) {
        NetworkAdapter adapter = null;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("연결할 네트워크를 선택하세요. [1]Wi-Fi [2]5G [3]LTE : ");
        int network = sc.nextInt();
        switch(network) {
            case 1 : new Wifi("SKT"); break;
            case 2 : new FiveG("KT"); break;
            case 3 : new Lte("LG"); break;
            default: System.out.println("네트워크를 잘못 선택하셨습니다.");
        }
        adapter.connect();
    }
}

인터페이스 응용 예제)

RemoteControl (interface 클래스..부모 클래스)

public interface RemoteControl {
    // 1) 주석 참고
    int MAX_VOL = 100;
    int MIN_VOL = 0;
    int Basic_VOL = 20;
    
    // 2) 주석 참고
    void turnOn();
    void turnOff();
    void setVol(int volume);
    void getInfo();
    
    // 3) 주석 참고
    default void setMute(boolean mute) {
        if(mute) System.out.println("무음 처리 합니다.");
        else System.out.println("무음 해제 합니다.");
    }
    
    // 4) 주석 참고
    static void changeBattery() {
        System.out.println("건전지를 교체해주십시오.");
    }
}

1)
인터페이스 내에 있는 필드는 상수로 정의하지 않아도 모두 final static으로 변환된다.

2)
메소드 또한 자동으로 public abstract 붙는다.
=> 왜냐? 인터페이스는 기본적으로 모든 메소드가 추상 메소드이기 때문...

3)
만약 특정 기능을 특정 클래스에만 추가하고 싶은데 default 메소드가 없으면 상속받은 모~든 클래스에 메소드 구현해줘야 한다. 지금 작성하는 예제 코드는 상속받은 메소드가 2개니까 수동으로 넣는다 쳐도..
만약 상속받은 클래스가 100000개 라면?.. (노답)

굉장히 비효율적이기 때문에 유일하게 예외처리 할 수 있도록 만든 것이 default 메소드 이다.
(그렇다고 남발하지는 말기)

4)
인터페이스 이름으로 접근 가능
상속과 무관함!

Audio (상속받은 자식 클래스)

public class Audio implements RemoteControl {
    // 1번 주석 참고
    private int volume;
    
    // 2번 주석 참고
    @Override
    public void turnOn() {
        System.out.println("Audio를 켭니다.");
    }
    
    @Override
    public void turnOff() {
        System.out.println("Audio를 끕니다.");
    }
    
    // 3번 주석 참고
    @Override
    public void setVol(int volume) {
        if(volume > RemoteControl.MAX_VOL) {
            this.volume = RemoteControl.MAX_VOL;
        } else if(volume < RemoteControl.MIN_VOL) {
            this.volume = RemoteControl.MIN_VOL;
        } else this.volume = volume;
        System.out.println("현재 Audio 볼륨 : " + this.volume);
    }
    
    @Override
    public void getInfo() {
       System.out.println("현재 볼륨은 " + volume + " 입니다.");
   }
   
   @Override
   public void setMute(boolean mute) {
       if(mute) System.out.println("오디오를 무음 처리 합니다.");
       else {
           System.out.println("오디오를 무음 해제 합니다.");
           this.volume = RemoteControl.Basic_VOL;
           System.out.println("현재 볼륨은 " + volume + " 입니다.");
        }
    }
}

1)
인스턴스 필드는 private으로 선언하여 클래스 내부에서만 접근 가능하도록 했음

2)
인터페이스의 추상화 메소드를 쓸 때는 public 꼭 써줄 것

3)
볼륨 허용치를 절대 벗어나지 않는 메소드 생성!
이로 인해 굳이 볼륨 조건문을 작성하지 않아도 되고, 자동으로 설정해놓은 값으로 변환됨.

Television (상속받은 자식 클래스)

public class Television implements RemoteControl {
    private int volume;
    
    @Override
    public void turnOn() {
        System.out.println("TV를 켭니다.");
    }
    
    @Override
    public void turnOff() {
        System.out.println("TV를 끕니다.");
    }
    
    @Override
    public void setVol(int volume) {
        if(volume > RemoteControl.MAX_VOL) {
            this.volume = RemoteContrl.MAX_VOL;
        } else if(volume < RemoteControl.MIN_VOL) {
            this.volume = RemoteControl.MIN_VOL;
            else this.volume = volume;
        System.out.println("현재 TV 볼륨 : " + this.volume);
    }
    
    @Override
    public void getInfo() {
        System.out.println("현재 볼륨은 " + volume + " 입니다.");
    }
}

Audio 클래스와 동일하나.. 한 가지 다른 점!!
interface 클래스에서 선언한 메소드를 상속받은 클래스에서 구현 안하면 오류가 난다.
근데 setMute()는 TV클래스에서는 구현을 안했는데도 불구하고 오류가 안난다. 

왜?!
default 메소드로 생성했기 때문에!

Main

import java.util.Scanner;

public class RemoConMain {
    public static void main(String[] args) {
        RemoteControl remote = null;
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("제품을 선택하세요. [1]TV [2]오디오 : ");
        int sel = sc.nextInt();
        if(sel == 1) {
            remote = new TeleVision;
            remote.turnOn();
            remote.setVol(30);
            remote.getInfo();
            remote.setMute(true); // 1번 주석 참고
        } else {
            remote = new Audio;
            remote.turnOn();
            remote.setVol(150);
            remote.getInfo();
            remote.setMute(false); // 2번 주석 참고
        }
        RemoteControl.changeBattery(); // 3번 주석 참고
    }
}

1)
default 메소드이고, 부모에서 만든 메소드 사용

2)
default 메소드이고, Audio클래스에서 오버라이딩 한 메소드 사용
=> false 일 경우 무음 해제하고, 기본 볼륨 설정값으로 초기화하는 기능 추가

3)
인터페이스 소속의 메소드