인터페이스

자바는 순수 추상 클래스를 더 편리하게 사용할 수 있는 인터페이스라는 기능을 제공한다.

순수 추상 클래스

package poly.ex4;

public abstract class AbstractAnimal {
    public abstract void sound();
    public abstract void move();
}

인터페이스는 class 가 아니라 interface 키워드를 사용하면 된다.

인터페이스

package poly.ex5;

public interface InterfaceAnimal {
    public abstract void sound();
    public abstract void move();
}

인터페이스 - public abstract 키워드 생략 가능

package poly.ex5;

public interface InterfaceAnimal {
    void sound();
    void move();
}

순수 추상 클래스는 다음과 같은 특징을 가진다.

• 인스턴스를 생성할 수 없다.
• 상속시 모든 메서드를 오버라이딩 해야 한다.
• 주로 다형성을 위해 사용된다.

인터페이스는 앞서 설명한 순수 추상 클래스와 같다. 여기에 약간의 편의 기능이 추가된다.

• 인터페이스의 메서드는 모두 public, abstract 이다.
• 메서드에 public abstract 를 생략할 수 있다. 참고로 생략이 권장된다.
• 인터페이스는 다중 구현(다중 상속)을 지원한다.

인터페이스와 맴버 변수

package poly.ex5;

public interface InterfaceAnimal {
    public static final int MAX_AGE = 100;
}

인터페이스에서 맴버 변수는 public, static, final 이 모두 포함되었다고 간주된다. final 은 변수의 값을 한번 설정하면 수정할 수 없다는 뜻이다.

자바에서 static final 을 사용해 정적이면서 고칠 수 없는 변수를 상수라 하고, 관례상 상수는 대문자에 언더스코어(_) 로 구분한다.

해당 키워드는 다음과 같이 생략할 수 있다. (생략이 권장된다.)

package poly.ex5;

public interface InterfaceAnimal {
    int MAX_AGE = 100;
}

클래스 상속 관계는 UML 에서 실선을 사용하지만, 인터페이스 구현(상속) 관계는 UML 에서 점선을 사용한다.

package poly.ex5;

public interface InterfaceAnimal {
    void sound();
    void move();
}

package poly.ex5;


public class Cat implements InterfaceAnimal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("야옹");
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.println("고양이 이동");
    }
}

package poly.ex5;

public class Dog implements InterfaceAnimal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍");
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.println("강아지 이동");
    }
}

package poly.ex5;

public class Caw implements InterfaceAnimal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("음메");
    }

    @Override
    public void move() {
        System.out.println("소 이동");
    }
}

package poly.ex5;


public class AbstractMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 인터페이스 생성 불가
        // InterfaceAnimal animal = new InterfaceAnimal();
        InterfaceAnimal[] animals = {new Dog(), new Cat(), new Caw()};

        for (InterfaceAnimal animal : animals) {
            animal.sound();
            animal.move();
        }
    }
}

멍멍
강아지 이동
야옹
고양이 이동
음메
소 이동

클래스, 추상 클래스, 인터페이스는 모두 똑같다.

• 클래스, 추상 클래스, 인터페이스는 프로그램 코드, 메모리 구조상 모두 똑같다. 모두 자바에서는 .class 로 다루어진다. 인터페이스를 작성할 때도 .java 에 인터페이스를 정의한다.
• 인터페이스는 순수 추상 클래스와 비슷하다고 생각하면 된다.

상속 vs 구현

부모 클래스의 기능을 자식 클래스가 상속 받을 때, 클래스는 상속 받는다고 표현하지만, 부모 인터페이스의 기능을 자식이 상속 받을 때는 인터페이스를 구현한다고 표현한다. 이렇게 서로 다르게 표현하는 이유를 알아보자.

상속은 이름 그대로 부모의 기능을 물려 받는 것이 목적이다. 하지만 인터페이스는 모든 메서드가 추상 메서드이다. 따라서 물려받을 수 있는 기능이 없고, 오히려 인터페이스에 정의한 모든 메서드를 자식이 오버라이딩 해서 기능을 구현해야 한다. 따라서 구현한다고 표현한다.

인터페이스를 사용해야 하는 이유

모든 메서드가 추상 메서드인 경우 순수 추상 클래스를 만들어도 되고, 인터페이스를 만들어도 된다.

그런데 왜 인터페이스를 사용해야 할까? 단순히 편리하다는 이유를 넘어서 다음과 같은 이유가 있다.

• 제약: 인터페이스를 만드는 이유는 인터페이스를 구현하는 곳에서 인터페이스의 메서드를 반드시 구현하라는 규약(제약)을 주는 것이다.
  USB 인터페이스를 생각해보자. USB 인터페이스에 맞추어 키보드, 마우스를 개발하고 연결해야 한다. 그렇지 않으면 작동하지 않는다. 인터페이스의 규약(제약)은 반드시 구현해야 하는 것이다. 그런데 순수 추상 클래스의 경우 미래에 누군가 그곳에 실행 가능한 메서드를 끼워 넣을 수 있다. 이렇게 되면 추가된 기능을 자식 클래스에서 구현하지 않을 수도 있고, 또 더는 순수 추상 클래스가 아니게 된다. 인터페이스는 모든 메서드가 추상 메서드이다. 따라서 이런 문제를 원천 차단할 수 있다.
• 다중 구현: 자바에서 클래스 상속은 부모를 하나만 지정할 수 있다. 반면에 인터페이스는 부모를 여러명 두는 다중 구현(다중 상속)이 가능하다.

좋은 프로그램은 제약이 있는 프로그램이다.