인터페이스

프로그래밍/자바 2008. 2. 15. 16:40

인터페이스란?

서로 다른 클래스의 공통적인 요소를 뽑아서 만든 클래스.

-일종의 추상클래스지만 추상클래스보다 추상화 정도가 높아서 추상클래스와는 달리 일반 메서드또는 멤버변슈를 구성원으로 가질 수 없다. 오직 추상메서드와 상수만으로만 이룰 수 있다.

인터페이스는 상속이 아닌 ‘구현’한다고 표현한다.

인터페이스의 특징.

-추상클래스보다 추상화 정도가 높아서 달리 몸통을 갖춘 일반 메서드 또는 멤버변수를 구성원으로 가질 수 없다. (오직 추상메서드와 상수만을 멤버로 가질 수 있다. )

-모든 멤버변수는 public static final이어야 하며 생략가능하다.( 자동으로 인식 )

-모든 메서드는 public abstract이어야 하며 생략가능하다.( 자동으로 인식 )

-인터페이스로부터만 상속받을 수 있다.

-다중상속이 가능하다.

-추상클래스는 모든 접근제한자를 사용가능하지만 인터페이스는 public만 가능하다.

인터페이스는 어떤 경우에 사용하는가?

-추상클래스와 마찬가지로 완성되지 않은 상태이므로 그 자체만으로 사용되기 보다는 다른 클래스를 작성하는데 도움을 주는 목적으로 사용한다.

-서로 다른 클래스들의 공통요소를 뽑아 표준화를 시키고 관리를 용이하게 만든다.

-다중상속을 하고자 하는 경우.

다시 말해 인터페이스는 다형성을 사용하기 위한 것이다.

인터페이스를 사용함으로써 생기는 장점?

-개발시간을 단축시킬 수 있다.

-표준화가 가능하다.

-서로 관계없는 클래스들에게 관계를 맺어 줄 수 있다.

-독립적인 프로그래밍이 가능하다.

인터페이스는 어떻게 사용하는가?

-보통 클래스를 작성하는 것과 같지만 class 대신 interface를 사용한다.

-구현할 때는 extends 대신 implements를 사용한다.

예)

interface Fightable { }; ( 인터페이스는 메서드명을 ~able이라고 주로 쓴다. )

interface Fightable extends Movable, Attackable { };

class KingOfFighter extends People implements Fightable, Flyable, Magic { };

아래는 사용 예제이다. (자바의정석 참조. http://cafe.naver.com/javachobostudy/44 )

아래와 같이 인터페이스를 통해 다중상속을 구현할 수 있다.

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public class Tv {
protected boolean power;
protected int channel;
protected int volume;
public void power() { power = ! power;}
public void channelUp() { channel++;}
public void channelDown() { channel--;}
public void volumeUp() { volume++;}
public void volumeDown() { volume--;}
}
public class VCR {
protected int counter; // VCR의 카운터
public void play() {
// Tape을 재생한다.
}
public void stop() {
// 재생을 멈춘다.
}
public void reset() {
counter =0;
}
public int getCounter() {
return counter;
}
public void setCounter(int c) {
counter = c;
}
}
public interface IVCR {
public void play();
public void stop();
public void reset();
public int getCounter();
public void setCounter(int c);
}
public class TVCR extends Tv implements IVCR {
VCR vcr = new VCR();
public void play() {
vcr.play(); // 코드를 작성하는 대신 VCR인스턴스의 메서드를 호출하면 된다.
}
public void stop() {
vcr.stop();
}
public void reset() {
vcr.reset();
}
public int getCounter() {
return vcr.getCounter();
}
public void setCounter(int c) {
vcr.setCounter(c);
}
}

public class Tv { 
      protected boolean power; 
      protected int channel; 
      protected int volume; 
      public void power() { power = ! power;} 
      public void channelUp() { channel++;} 
      public void channelDown() { channel--;} 
      public void volumeUp() { volume++;} 
      public void volumeDown() { volume--;} 
}

public class VCR { 
      protected int counter;             // VCR의 카운터 
      public void play() { 
            // Tape을 재생한다. 
      } 
      public void stop() { 
            // 재생을 멈춘다. 
      } 
     public void reset() {             
           counter =0; 
     } 
     public int getCounter() { 
           return counter; 
     } 
     public void      setCounter(int c) { 
           counter = c; 
     } 
}

public interface IVCR { 
      public void play(); 
      public void stop(); 
      public void reset(); 
     public int getCounter(); 
     public void setCounter(int c); 
}

public class TVCR extends Tv implements IVCR { 
      VCR vcr = new VCR();       
      public void play() { 
            vcr.play();   // 코드를 작성하는 대신 VCR인스턴스의 메서드를 호출하면 된다. 
      } 
      public void stop() { 
            vcr.stop(); 
      } 
      public void reset() { 
           vcr.reset(); 
     } 
     public int getCounter() { 
          return vcr.getCounter(); 
     } 
     public void setCounter(int c) { 
          vcr.setCounter(c); 
     } 
}

자바에서는 다중상속이 안되지만 이처럼 인터페이스를 사용하면 다중상속의 효과를 얻을 수 있다. 또한 이렇게 하면 VCR클래스의 내용이 변경되어도 변경된 내용이 TVCR클래스에도 자동적으로 반영되는 효과도 얻을 수 있다. 그리고 인터페이스를 사용하면 다형적 특성을 이용할 수 있다는 장점이 있다.

인터페이스를 통해 다형성을 구현할 수도 있다.

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class ParserTest {
public static void main(String args[]) {
Parseable parser = ParserManager.getParser("XML");
parser.parse("document.xml");
parser = ParserManager.getParser("HTML");
parser.parse("document2.html");
}
}
interface Parseable {
public abstract void parse(String fileName); // 구문 분석작업을 수행한다.
}
class ParserManager {
// 리턴타입이 Parseable인터페이스이다.
public static Parseable getParser(String type) {
if(type.equals("XML")) {
return new XMLParser();
} else {
Parseable p = new HTMLParser();
return p;
// return new HTMLParser(); 위의 두 줄을 간단히 할 수 있다.
}
}
}
class XMLParser implements Parseable {
public void parse(String fileName) {
/* 구문 분석작업을 수행하는 코드를 적는다. */
System.out.println(fileName + " - XML parsing completed.");
}
}
class HTMLParser implements Parseable {
public void parse(String fileName) {
/* 구문 분석작업을 수행하는 코드를 적는다. */
System.out.println(fileName + " - HTML parsing completed.");
}
}

class ParserTest { 
      public static void main(String args[]) { 
            Parseable parser = ParserManager.getParser("XML"); 
            parser.parse("document.xml"); 
            parser = ParserManager.getParser("HTML"); 
            parser.parse("document2.html"); 
      } 
}

interface Parseable { 
      public abstract void parse(String fileName);       // 구문 분석작업을 수행한다. 
}

class ParserManager { 
     // 리턴타입이 Parseable인터페이스이다. 
      public static Parseable getParser(String type) {       
            if(type.equals("XML")) { 
               return new XMLParser(); 
            } else { 
               Parseable p = new HTMLParser(); 
               return p; 
               // return new HTMLParser();       위의 두 줄을 간단히 할 수 있다. 
            } 
      } 
}

class XMLParser implements Parseable { 
      public void parse(String fileName) { 
          /* 구문 분석작업을 수행하는 코드를 적는다. */ 
            System.out.println(fileName + " - XML parsing completed."); 
      } 
}

class HTMLParser implements Parseable { 
      public void parse(String fileName) { 
          /* 구문 분석작업을 수행하는 코드를 적는다. */ 
            System.out.println(fileName + " - HTML parsing completed."); 
      } 
}

실행결과
document.xml - XML parsing completed.
document2.html - HTML parsing completed.

위의 예제에서 보시다시피 인터페이스를 사용하면,

Parseable p = new HTMLParser();
return p;

위와 같은 구문을 return new HTMLParser(); 와 같이 간단히 한줄로 할 수 있으며,

Parseable parser = ParserManager.getParser("XML");

와 같이 Parseable 인터페이스를 사용하기 때문에 다른 클래스가 추가되거나 변경되어도
ParserTest 클래스를 변경하지 않아도 된다.

아래는 또다른 예이다.

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class RepairableTest
{
public static void main(String[] args)
{
Tank t = new Tank();
DropShip d = new DropShip();
Marine m = new Marine();
SCV s = new SCV();
s.repair(t); // SCV가 Tank를 수리하도록 한다.
s.repair(d);
// s.repair(m); 에러발생 : repair(Repairable) in SCV cannot be applied to (Marine)
}
}
interface Repairable {}
class GroundUnit extends Unit {
GroundUnit(int hp) {
super(hp);
}
}
class AirUnit extends Unit {
AirUnit(int hp) {
super(hp);
}
}
class Unit {
int hitPoint;
final int MAX_HP;
Unit(int hp) {
MAX_HP = hp;
}
//...
}
class Tank extends GroundUnit implements Repairable {
Tank() {
super(150); // Tank의 HP는 150이다.
hitPoint = MAX_HP;
}
public String toString() {
return "Tank";
}
//...
}
class DropShip extends AirUnit implements Repairable {
DropShip() {
super(125); // Dropship의 HP는 125이다.
hitPoint = MAX_HP;
}
public String toString() {
return "DropShip";
}
//...
}
class Marine extends GroundUnit {
Marine() {
super(40);
hitPoint = MAX_HP;
}
//...
}
class SCV extends GroundUnit implements Repairable{
SCV() {
super(60);
hitPoint = MAX_HP;
}
void repair(Repairable r) {
if (r instanceof Unit) {
Unit u = (Unit)r;
while(u.hitPoint!=u.MAX_HP) {
/* Unit의 HP를 증가시킨다. */
u.hitPoint++;
}
System.out.println( u.toString() + "의 수리가 끝났습니다.");
}
}
//...
}

class RepairableTest 
{ 
      public static void main(String[] args) 
      { 
            Tank t = new Tank(); 
            DropShip d = new DropShip();

Marine m = new Marine(); 
            SCV       s = new SCV();

s.repair(t);       // SCV가 Tank를 수리하도록 한다. 
            s.repair(d); 
//             s.repair(m);       에러발생 : repair(Repairable) in SCV cannot be applied to (Marine) 
      } 
}

interface Repairable {} 
class GroundUnit extends Unit { 
      GroundUnit(int hp) { 
            super(hp); 
      } 
}

class AirUnit extends Unit { 
      AirUnit(int hp) { 
            super(hp); 
      } 
}

class Unit { 
      int hitPoint; 
      final int MAX_HP; 
      Unit(int hp) { 
            MAX_HP = hp; 
      } 
      //... 
}

class Tank extends GroundUnit implements Repairable { 
      Tank() { 
            super(150);             // Tank의 HP는 150이다. 
            hitPoint = MAX_HP; 
      }

public String toString() { 
            return "Tank"; 
      } 
      //... 
}

class DropShip extends AirUnit implements Repairable { 
      DropShip() { 
            super(125);             // Dropship의 HP는 125이다. 
            hitPoint = MAX_HP; 
      }

public String toString() { 
            return "DropShip"; 
      } 
      //... 
}

class Marine extends GroundUnit { 
      Marine() { 
            super(40); 
            hitPoint = MAX_HP; 
      } 
      //... 
}

class SCV extends GroundUnit implements Repairable{ 
      SCV() { 
            super(60); 
            hitPoint = MAX_HP; 
      }

void repair(Repairable r) { 
            if (r instanceof Unit) { 
                  Unit u = (Unit)r; 
                  while(u.hitPoint!=u.MAX_HP) { 
                        /* Unit의 HP를 증가시킨다. */ 
                        u.hitPoint++; 
                  } 
                  System.out.println( u.toString() + "의 수리가 끝났습니다."); 
            } 
      }       
      //... 
}

repair메서드의 매개변수 r은 Repairable타입이기 때문에 인터페이스 Repairable에 정의된 멤버만 사용할 수 있다.
그러나 Repairable에는 정의된 멤버가 없으므로 이 타입의 참조변수로는 할 수 있는 일은 아무 것도 없다.
그래서 instanceof연산자로 타입을 체크한 뒤 캐스팅하여 Unit클래스에 정의된 hitPoint와 MAX_HP를 사용할 수 있도록 하였다.
그 다음엔 유닛의 현재체력(hitPoint)이 유닛이 가질 수 있는 최고체력(MAX_HP)이 될 때까지 체력을 증가시키는 작업을 수행한다.

Marine은 Repairable인터페이스를 구현하지 않았으므로 SCV클래스의 repair메서드의 매개변수로 Marine을 사용하면 컴파일 시에 에러가 발생한다.

Posted by 윤연식

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