자바 추상 클래스(Abstract Class) 사용법 & 예제

1. 추상 클래스(Abstract Class)란 무엇인가?

추상 클래스(Abstract Class)는 자바에서 객체 지향 프로그래밍을 위해 제공되는 클래스 형식 중 하나로, 실제 구현되지 않은 추상 메소드(abstract method)를 포함하고 있는 클래스입니다. 추상 클래스는 다른 클래스들의 공통적인 특징과 동작을 정의하기 위해 사용됩니다.

추상 클래스는 완전한 클래스(Concrete Class)와 달리, 다음과 같은 몇 가지 특징을 가지고 있습니다.

• 추상 클래스는 abstract 키워드를 사용하여 선언됩니다.
• 추상 클래스는 직접적으로 객체를 생성할 수 없으며, 상속을 통해 사용됩니다.
• 추상 클래스는 일반 메소드와 추상 메소드를 모두 가질 수 있습니다.
• 추상 클래스는 상속받은 클래스들에게 추상 메소드를 구현하도록 강요할 수 있습니다.
• 추상 클래스는 상속되는 클래스들 간에 일관성을 유지하고, 코드의 재사용성을 높일 수 있습니다.

추상 클래스의 주요 목적은 규약(Contract)을 정의하는 것으로, 특정 종류의 객체나 클래스들이 준수해야 하는 특성이나 동작을 제공합니다. 이를 통해 유사한 기능을 하는 다양한 클래스들이 추상 클래스를 상속해서 공통 부분을 재사용하면서도 다양한 구현을 제공할 수 있습니다. 추상 클래스는 인터페이스와 마찬가지로 다형성(Polymorphism)의 개념을 구현하기 위해 사용될 수 있습니다.

2. 추상 클래스의 선언 방법과 특징

추상 클래스를 선언하기 위해서는 다음과 같은 단계를 따라야 합니다.

public abstract class AbstractClassName {
    // 추상 메소드 및 일반 메소드 정의

    // 추상 메소드 선언
    public abstract void abstractMethod();

    // 일반 메소드 정의
    public void regularMethod() {
        // 메소드 내용
    }
}

위의 예제에서는 추상 클래스인 AbstractClassName을 선언하였습니다. 추상 클래스를 선언하기 위해서는 클래스 이름 앞에 abstract 키워드를 사용해야 하며, 클래스 내에 추상 메소드와 일반 메소드를 정의할 수 있습니다.

추상 클래스의 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 추상 클래스는 abstract 키워드를 사용하여 선언됩니다.
• 추상 클래스는 일반 메소드와 추상 메소드를 모두 가질 수 있습니다.
• 추상 메소드는 선언만 하고 구현은 하지 않습니다.
• 추상 클래스는 직접적으로 객체를 생성할 수 없으며, 상속을 통해 사용됩니다.
• 추상 클래스를 상속 받은 서브 클래스는 모든 추상 메소드를 반드시 구현해야 합니다.
• 추상 클래스는 인터페이스와 마찬가지로 다형성(Polymorphism)을 구현할 수 있습니다.
• 추상 클래스를 상속받아 서브 클래스를 만들면, 추상 클래스의 메소드를 재사용하며 추가적인 기능을 구현할 수 있습니다.

  3. 추상 클래스의 상속과 구현 방법

추상 클래스는 다른 클래스에게 공통적인 특징과 동작을 상속하기 위해 사용됩니다. 추상 클래스를 상속받는 클래스들은 추상 클래스의 추상 메소드를 구현하고 추가적인 기능을 구현할 수 있습니다.

public abstract class AbstractClassName {
    // 추상 메소드 선언
    public abstract void abstractMethod();

    // 일반 메소드 정의
    public void regularMethod() {
        // 메소드 내용
    }
}

위의 예제에서 AbstractClassName은 추상 클래스입니다. 이 추상 클래스를 상속받는 서브 클래스는 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

public class SubClassName extends AbstractClassName {
    // 추상 메소드 구현
    public void abstractMethod() {
        // 메소드 내용 구현
    }

    // 추가적인 기능 구현
    public void additionalMethod() {
        // 메소드 내용 구현
    }
}

위의 예제에서 SubClassName은 AbstractClassName을 상속받는 클래스입니다. 상속을 받을 때에는 extends 키워드를 사용합니다. 이렇게 상속받은 서브 클래스는 추상 클래스의 추상 메소드인 abstractMethod()를 반드시 구현해야 합니다. 또한, 추가적인 기능을 위해 서브 클래스에서는 일반 메소드를 구현할 수도 있습니다.

추상 클래스를 상속받은 서브 클래스는 추상 클래스의 메소드를 상속하며, 추가적인 기능을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 상속 관계의 클래스들 간에 일관성을 유지하면서도 개별적인 구현을 제공할 수 있습니다. 추상 클래스를 사용함으로써 코드의 재사용성과 유지보수성을 높일 수 있습니다.

4. 추상 메소드(Abstract Method)의 사용법과 중요성

추상 메소드는 추상 클래스나 인터페이스에서 선언되며, 실제 구현 내용이 없는 메소드입니다. 추상 메소드는 선언만을 하고 실제 내용이나 구현부는 하위 클래스에서 재정의(오버라이딩)되어야 합니다.

public abstract class AbstractClassName {
    // 추상 메소드 선언
    public abstract void abstractMethod();
}

위의 예제에서 AbstractClassName은 추상 클래스이며, abstractMethod는 추상 메소드입니다. 추상 메소드는 abstract 키워드를 사용하여 선언되며, 메소드의 몸체 부분은 작성하지 않습니다. 이렇게 추상 메소드를 정의하면 하위 클래스에서 반드시 해당 메소드를 구현해야 합니다.

추상 메소드의 사용법과 중요성은 다음과 같습니다.

• 추상 메소드를 사용하여 하위 클래스에서 해당 메소드를 반드시 구현하도록 강제할 수 있습니다.
• 추상 메소드는 상속 받은 클래스에서 메소드의 구체적인 동작을 정의할 수 있게 합니다.
• 추상 메소드를 통해 다형성(Polymorphism)을 구현할 수 있습니다. 추상 클래스나 인터페이스 타입으로 변수를 선언하고, 이를 구현한 여러 클래스의 객체를 참조할 수 있습니다. 이렇게 함으로써 유연하고 확장성 있는 코드를 작성할 수 있습니다.
• 추상 메소드는 상속을 통해 코드의 재사용성과 유지보수성을 높여줍니다. 하위 클래스에서 추상 메소드를 구현함으로써 공통적인 동작을 상위 클래스에 구현하는 반면, 개별 클래스에서는 추가적인 기능을 구현할 수 있습니다.

추상 메소드는 객체 지향 프로그래밍의 핵심 개념 중 하나로, 상속과 다형성을 구현하는 데 있어서 매우 중요합니다. 추상 클래스나 인터페이스를 사용하면서 추상 메소드를 잘 활용하여 유연하고 확장성 있는 코드를 작성할 수 있습니다.

5. 추상 클래스의 예제를 통한 실습과 활용 방법

다음 예제를 통해 추상 클래스의 실습과 활용 방법을 살펴보겠습니다.

// 추상 클래스
abstract class Animal {
    // 추상 메소드
    public abstract void sound();

    // 일반 메소드
    public void sleep() {
        System.out.println("쿨쿨~");
    }
}

// 추상 클래스를 상속받은 서브 클래스
class Dog extends Animal {
    // 추상 메소드 구현
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
}

class Cat extends Animal {
    // 추상 메소드 구현
    public void sound() {
        System.out.println("야옹!");
    }
}

위의 예제에서 Animal은 추상 클래스이며, sound()는 추상 메소드입니다. Dog와 Cat은 Animal을 상속받는 서브 클래스입니다. 이 예제에서는 동물의 소리를 출력하는 추상 메소드를 상속받은 서브 클래스들이 실제로 어떻게 동작하는지 확인해보겠습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.sound(); // "멍멍!" 출력
        dog.sleep(); // "쿨쿨~" 출력

        Cat cat = new Cat();
        cat.sound(); // "야옹!" 출력
        cat.sleep(); // "쿨쿨~" 출력
    }
}

출력결과는 다음과 같습니다.

멍멍!
쿨쿨~
야옹!
쿨쿨~

위의 예제에서 Dog와 Cat 클래스는 Animal 추상 클래스를 상속받아 해당 추상 클래스의 추상 메소드인 sound()를 구현했습니다. 또한, 일반 메소드인 sleep()는 추상 클래스에서 이미 구현되어 있기 때문에 추가적인 구현이 필요하지 않았습니다.

이처럼 추상 클래스를 사용하면 공통적인 동작을 상속받는 클래스들이 코드를 재사용하며, 추가적인 기능을 구현할 수 있습니다. 또한, 다형성을 통해 추상 클래스나 인터페이스 타입으로 변수를 선언하고 이를 구현한 여러 클래스의 객체를 참조할 수 있습니다. 이러한 유연성과 확장성을 통해 객체 지향 프로그래밍에서 유용하게 활용할 수 있습니다.