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추상클래스와 인터페이스의 차이점

• 추상 클래스가 정의한 타입을 구현하는 클래스는 반드시 추상 클래스의 하위 클래스가 되어야 한다는 점이다.

자바는 단일 상속만 지원하는데, 추상 클래스 방식을 사용한다면 새로운 타입을 정의하는 데 커다란 제약을 안게 된다. 반면 인터페이스가 선언한 메서드를 모두 정의하고 그 일반 규약을 잘 지킨 클래스라면 다른 어떤 클래스를 상속했든 같은 타입으로 취급된다.

믹스인

인터페이스는 믹스인 정의에 안성맞춤이다.

믹스인이란 클래스가 구현할 수 있는 타입으로, 믹스인을 구현한 클래스에 원래의 '주된 타입'외에도 특정 선택적 행위를 제공한다고 선언하는 효과를 준다.

ex. Comparable 은 자신을 구현한 클래스의 인스턴스들끼리는 순서를 정할 수 있다고 선언하는 믹스인 인터페이스이다.

이처럼 대상 타입의 주된 기능에 선택적 기능을 혼합(mixed in) 한다고 해서 믹스인이라고 부른다.

 

추상클래스는 이 믹스인을 정의할 수 없다.

왜냐면 기존 클래스에 덧씌우는게 불가능하기 때문이다. 한 클래스는 두 부모를 섬길 수 없고, 클래스 계층구조에는 믹스인을 삽입하기에 합리적인 위치가 없기 때문이다.

인터페이스 구현

인터페이스로는 계층구조가 없는 타입 프레임워크를 만들 수 있다.

타입을 계층적으로 정의하면 수많은 개념을 구조적으로 잘 표현할 수 잇지만, 실제로는 계층을 엄격히 구분하기 어려운 개념도 있다.

// 가수
public interface Singer {
    AudioClip sing(Song s);
}

// 작곡가
public interface Songwriter {
    Song compose(int chartPosition);
}

만약에 작곡도 하는 가수라면 Singer, Songwriter 모두를 구현해도 전혀 문제가 되지 않는다.

심지어 Singer, Songwriter 모두를 확장하고 새로운 메서드까지 추가한 제 3의 인터페이스를 정의할 수도 있다.

// 제 3의 인터페이스
public interface SingerSongwriter extends Singer, Songwriter {
    AudioClip strum();
    void actSensitive();
}

래퍼클래스 관용구(Item 18)과 함께 사용하면 인터페이스는 기능을 향상시키는 안전하고 강력한 수단이 된다.

타입을 추상 클래스로 정의하면 그 타입에 기능을 추가하는 방법은 상속뿐이다.

근데 상속해서 만든 클래스는 래퍼 클래스보다 활용도가 떨어지고 깨지기는 더 쉽다.

인터페이스의 default 메서드

default 메서드를 제공할 때는 상속하려는 사람을 위한 설명을 @implSpec 자바독 태그를 붙여 문서화해야 한다.

디폴트 메서드로 equals, hashCode와 같은 Obejct 메서드를 제공해서는 안된다.

또한 인터페이스는 인스턴스 필드를 가질 수 없고 public이 아닌 정적멤버도 가질 수 없다.

추상골격구현 (skeletal implementation)

1. 인터페이스로는 타입을 정의하고, 필요하면 디포트 메서드도 함께 제공한다.
2. 골격 구현 클래스는 나머지 메서드들까지 구현한다.

이렇게하면 단순히 골격 구현을 확장하는 것 만으로 이 인터페이스를 구현하는데 필요한 일이 대부분 완료된다. 이걸 템플릿 메서드 패턴이라고 한다.

// 20-1. 골격 구현을 사용해 완성한 구체 클래스 
static List<Integer> intArrayAsList(int[] a) {
    Objects.requireNonNull(a);

    return new AbstractList<> {
        @Override 
        public Integer get(int i) {
            return a[i];
        }

        @Override
        public Integer set(int i, Integer val) {
            int oldVal = a[i];
            a[i] = val;
            return oldVal;
        }

        @Override
        public int size() {
            return a.length;
        }
    };
}

골격 구현 클래스의 장점은 추상 클래스처럼 구현을 도와주는 동시에, 추상 클래스로 타입을 정의할 때 따라오는 심각한 제약에서는 자유롭다는 점에 있다.

골격 구현을 확장하는 것으로 인터페이스 구현이 거의 끝나지만, 꼭 이렇게 해야 하는 것은 아니다.

구조상 골격 구현을 확장하지 못하는 처지라면 인터페이스를 직접 구현해야 한다.

골격 구현 작성

1. 먼저, 인터페이스를 잘 살펴 다른 메서드들의 구현에 사용되는 기반 메서드들을 선정한다. 이 기반 메서드들은 골격 구현에서는 추상 메서드가 될 것이다.
2. 기반 메서드들을 사용해 직접 구현할 수 있는 메서드들을 모두 디폴트 메서드로 제공한다. 단 equals, hashCode같은 Object의 메서드는 디폴트 메서드로 제공해서는 안된다.
3. 인터페이스의 메서드 모두가 기반 메서드와 디폴트 메서드가 된다면 골격 구현 클래스를 별도로 만들 이유는 없다.
4. 기반 메서드나 디폴트 메서드로 만들지 못한 메서드가 남아 있다면, 인터페이스를 구현하는 골격 구현 클래스를 하나 만들어 남은 메서드들을 작성해 넣는다.
5. 골격 구현은 기본적으로 상속해서 사용하는 걸 가종하므로 Item19 에서 말한 설계 및 문서화 지침을 모두 따라야 한다.

결론

• 일반적으로 다중 구현용 타입으로는 인터페이스가 가장 적합하다.
• 복잡한 인터페이스라면 구현하는 수고를 덜어주는 골격 구현을 함께 제공하는 방법을 꼭 고려해보자.
• 골격 구현은 '가능한 한' 인터페이스의 디폴트 메서드로 제공하여 그 인터페이스를 구현한 모든곳에서 활용하도록 하는 것이 좋다.