Java 다형성(Polymorphism)

다형성이란?

조상클래스 타입의 참조변수로 자손클래스의 인스턴스를 참조할 수 있게 하는 것이다
Unit을 상속받는 Marin 클래스가 있다고 가정하자

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public class Unit{
    public int hp;
    public int mp;
}
public class Marin extends Unit {
    public void attack(){...}
}

Unit 참조 변수는 Marin 객체를 가리킬 수 있을까?

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Unit unit = new Marin();        // OK

그렇다. 가리킬 수 있지만 unit을 통해서는 Maring의 멤버들을 사용할 수 없는 것을 주의한다
그렇다면 반대로 Marin 참조 변수는 Unit 객체를 가리킬 수 있을까?

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Marin marin = new Unit();       // Error

불가능하다. Marin에 정의된 멤버들은 Unit객체를 통해 접근할 수 없기 때문이다

참조변수의 형변환

형변환은 참조변수의 타입을 변경하는 것을 말한다
여기서 대입된 인스턴스에는 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 이해해야 한다
단지 참조변수의 형변환을 통해 참조하고 있는 인스턴스에서 사용할 수 있는 멤버의 개수를 조절할 뿐이다


참조변수의 형변환은 () 기호를 통해 적용할 수 있다
다운 캐스팅을 할 때 이를 생략할 수 있는 것이고
위의 예시는 사실 다음과 같은 것이다

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Unit unit = (Unit)new Marin();

그렇다면 업 캐스팅은 생략이 불가능하다는 것인데 업 캐스팅을 해보면 어떨까?

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Marin marin = (Marin)new Unit();        // OK

컴파일 타임 오류는 발생하지 않는다. 하지만 실행할 경우 ClassCastException이 발생한다
원칙상 조상 타입과 자손 타입끼리 형변환이 가능하지만 조상 객체를 다운 캐스팅하면 자손의 멤버를 사용할 수 없기 때문에 에러가 발생했다

instanceof 연산자

참조변수가 참조하고있는 인스턴스의 실제 타입을 알아보려면 instanceof 연산자를 사용하면 된다
조상 타입의 멤버 메서드 중 자손 타입을 사용하는 메서드가 있다면 형변환을 통해 사용하자

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public class Unit{}
public class Marin extends Unit{...}
public class Tank extends Unit{...}

public doSomething(Unit unit){
    if(unit instanceof Marin){
        Marin marin = (Marin)unit;
        ...
    }
    else if(unit instanceof Tank){
        Tank tank = (Tank)unit;
        ...
    }
}

참조변수와 인스턴스의 연결

조상 클래스와 자손 클래스에 동일한 이름의 멤버를 정의했을 때, 호출하면 어떤 결과가 나올까?
이는 멤버의 종류와 참조하는 인스턴스의 종류에 따라 다르다
결론부터 말하면, 멤버 변수의 경우 참조 변수의 타입을 따라가고, 멤버 함수는 참조하는 인스턴스의 타입을 따라간다