인터페이스(Interface)

인터페이스란?

개발 코드와 객체가 서로 통신할 때의 호출 규칙(사용규칙)을 정의한 것을 뜻한다. 만약 인터페이스가 없다면 각 클래스마다 비슷한 기능을 수행하는 메서드들의 사용법을 모두 알고 호출해야 할 것이다. 그래서 객체 사용 규칙을 정의하고, 클래스를 정의할 때 인터페이스 규칙에 따라 만든다면 일관된 방법으로 메서드를 호출할 수 있어 코드가 간결해지고 유지보수가 쉬워진다.

인터페이스 선언

• 인터페이스 구성요소
  1. 상수 필드
  2. 추상 메서드
• 인터페이스는 객체로 생성할 수 없기 때문에 생성자를 가질 수 없다! new 명령으로 인스턴스 생성 불가!

1) 상수 필드 선언

public static final로 고정되어있다. 생략하더라도 컴파일 과정에서 자동으로 붙는다. 변수 선언과 동시에 특정 값으로 초기화 해야 한다.

public static final int MAX_VOLUME = 10;

2) 추상 메서드 선언

인터페이스를 통해 호출된 메서드는 최종적으로 객체에서 실행된다. 그렇기 때문에 인터페이스 메서드는 리턴 타입, 메서드 이름, 매개 변수만 적고 몸체{}는 없는 추상 메소드로 선언한다.

인터페이스는 호출 규칙을 의미한다. 규칙은 당연히 공개되어야 한다! 그래서 인터페이스 메서드는 모두 public abstract이며 생략하더라도 컴파일 과정에서 자동으로 붙는다.

public interface RemoteControl{
    public static final int MAX_VOLUME = 10; 
    public abstract void setVolume();
}

인터페이스 구현

인터페이스 구현 클래스는 선언부에 implements키워드를 추가하고 인터페이스를 명시한다. 또한 추상 메서드들에 대한 실체 메서드를 반드시 구현해야 한다.

public class Television implements RemoteControl{
    public void setVolume(int volume) {
        System.out.println("현재 TV 볼륨 : " + volume)
    }
}

구현 클래스가 작성되면 다음과 같이 new 연산자로 객체를 생성할 수 있다.

Television tv = new Television();

인터페이스 구현 객체를 사용하려면 인터페이스 변수를 선언한 뒤 구현 객체를 대입해야 한다. 객체 주소가 저장된 레퍼런스로 구현클래스가 구현한 메서드에 접근할 수 있다.

RemoteControl rc;
rc = new Television();

rc.setVolume(7);
// 결과  => 현재 TV 볼륨 : 7

인터페이스 - default메서드

• default 메서드가 생긴 이유 잘 쓰던 인터페이스의 규칙을 변경하면, 그 인터페이스를 따라 만든 모든 클래스를 변경해야 한다. 규칙을 마음대로 변경하거나 제거, 추가하는 순간 그 인터페이스를 구현한 모든 클래스에서 컴파일 오류가 발생한다. 기존 규칙을 변경하되 기존 구현체에는 영향을 끼치고 싶지 않을때 바로 default 메서드 문법을 사용한다. (JDK8에서 추가한 문법)

default void method() {
//구현할 코드가 있으면 작성하고, 없으면 빈 채로 둔다.
}

• default 메서드의 단점: 인터페이스에 선언하는 메서드는 기본이 추상 메서드이기 때문에 그 인터페이스를 구현하는 클래스는 반드시 해당 메서드를 정의해야 한다. 그러나 default 메서드는 이미 구현되어 있기 때문에 구현 클래스에서 반드시 정의할 필요는 없다. 즉, 강제로 정의하게 만들 수 없는 것이 문제이다.

  그래서 default 메서드의 용도는 1) 기존에 정의된 인터페이스에 새 규칙을 추가할 때 2) 기존 프로젝트에 영향을 끼치지 않기 위함이다. 따라서 새 인터페이스를 정의할 때는 default의 사용을 자제해야 한다.

인터페이스 - static 메서드

• 인터페이스도 static 메서드를 가질 수 있다.
• 인터페이스의 스태틱메서드는 보통 그 인터페이스를 구현한 객체를 다루는 일을 한다.
• 반드시 클래스명으로 메서드를 호출해야 한다.
• 재정의가 불가능하다!

public interface A {
  // 인터페이스도 static 메서드를 가질 수 있다.
  // => 특정 인스턴스에 종속되지 않고 작업하는 경우에 static 메서드로 정의한다.
  static String m1() {
    // 인스턴스 없이 수행하는 작업을 여기에 작성한다.
    return "안녕하세요!";
  }
}

public class Exam0130 {
  public static void main(String[] args) {
  // 인터페이스 이름으로 바로 메서드 호출이 가능하다.
    System.out.println(A.m1());
  }
}

인터페이스 상속

구현 클래스는 여러개의 규칙(인터페이스)를 이행할 수 있다. 규칙들 중에서 메서드가 겹칠 수 있지만 상관없다. 왜? 어차피 구현된 메서드가 아니기 때문이다!

public interface A {void m1();}
public interface B extends A {void m2();}
public interface C {void m3();}
public interface D {void m2(); void m4();}
public interface D2 {int m3();}

public class Exam03 implements B, C, D {
  public void m1() {} // B의 수퍼인터페이스인 A 인터페이스 구현
  public void m2() {} // B와 D 인터페이스 구현
  public void m3() {} // C의 인터페이스 구현 
  public void m4() {} // D의 인터페이스 구현    
    
      public static void main(String[] args) {
    Exam03 obj = new Exam03();
    
    B obj2 = obj;
    obj2.m2(); // 여기에서는 B.m2() 이다.
    obj2.m1();
    
    C obj3 = obj;
    obj3.m3();
    
    D obj4 = obj;
    obj4.m2(); // 여기에서는 D.m2() 이다. 같은 메서드를 여러 인터페이스에서 공유할 수 있다.
    obj4.m4();
}

여러개 인터페이스를 구현하지 못하는 경우는 메서드 명과 파라미터가 같지만 리턴 타입이 다른 경우이다.

• 이유? 클래스는 이름이 같고 파라미터 형식이 다른 메서드를 여러 개 정의할 수 있지만,(오버로딩) 이름이 같고, 파라미터 형식도 같은데 리턴 타입만 다른 메서드를 여러 개 정의할 수 없다.

public class Exam04 implements C, D2 {
  // 리턴 타입만 다른 메서드를 여러 개 만들 수 없기 때문에
  // C인터페이스와 D2 인터페이스를 한 클래스에서 동시에 구현할 수 없다!
  // => C 규칙과 D2 규칙을 동시에 만족시킬 수 없다.
  //
  // 다음과 같이 정의하면 컴파일 오류이다!
  public void m3() {} // C의 인터페이스 구현 
  public int m3() {} // D2의 인터페이스 구현 

인터페이스 간접 구현 인터페이스를 구현한 클래스를 상속받은 클래스는 당연히 인터페이스를 구현한 것이 된다.

인터페이스와 추상클래스

인터페이스를 직접 구현하면 인터페이스에 선언된 모든 메서드를 구현해야 하지만, 미리 인터페이스의 몇몇 메서드를 구현한 추상클래스를 상속 받는다면 서브 클래스는 좀 더 쉽게 인터페이스를 구현할 수 있다.

즉, 인터페이스의 메서드가 많을 경우, 추상클래스에서 일부 메서드를 미리 구현함으로써 개발자가 좀 더 쉽게 인터페이스를 구현할 수 있게 도와주는 용도로 추상클래스 문법을 사용할 수 있다!