추상화(Abstraction)

단순색 · 2024년 06월 23일

Java

## 추상화(Abstraction)란?

추상화는 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 중요한 개념으로, 복잡한 시스템에서 핵심적인 부분만을 모델링하여 단순화하는 것입니다. 주로 추상 클래스와 인터페이스를 통해 구현됩니다.

## 추상 클래스와 추상화 예제
```
// 추상 클래스 정의
abstract class Animal {
	// 추상 메서드: 하위 클래스에서 반드시 구현해야 함
	public abstract void makeSound();

// 일반 메서드
	public void sleep() {
		System.out.println("Sleeping...");
	}
}

// 추상 클래스 Animal을 상속받은 Dog 클래스
class Dog extends Animal {
	@Override // 추상 메서드 구현
	public void makeSound() {
		System.out.println("Bark");
	}
}

// 추상 클래스 Animal을 상속받은 Cat 클래스
class Cat extends Animal {
	@Override // 추상 메서드 구현
	public void makeSound() { 
		System.out.println("Meow");
	}
}

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		// Animal 타입의 Dog 객체 생성
		Animal myDog = new Dog();
		myDog.makeSound(); // 출력: Bark
		myDog.sleep(); // 출력: Sleeping...

// Animal 타입의 Cat 객체 생성
		Animal myCat = new Cat();
		myCat.makeSound(); // 출력: Mow
		myCat.sleep(); // 출력: Sleeping...
	}
}
```
 
1. **Animal 클래스**는 makeSound()라는 추상 메서드를 정의합니다. 이 메서드는 하위 클래스에서 반드시 구현해야 합니다. sleep() 메서드는 일반 메서드로, 모든 Animal 객체가 공통적으로 가질 수 있는 동작을 정의합니다.
2. **Dog와 Cat 클래스**는 Animal 클래스를 상속받아 makeSound() 메서드를 각각 Bark와 Meow로 구현하여 각 동물의 특성을 정의합니다.
3. 자식 클래스에서 부모 클래스의 메서드를 재정의하여, 자식 클래스에 맞게 동작을 변경할 수 있습니다.

## 인터페이스를 통한 추상화 예제
```
// 인터페이스 정의
interface Shape {
	double calculateArea();
	double calculatePerimeter();
}

// 인터페이스 구현한 Circle 클래스
class Circle implements Shape {

private double radius;

public Circle(double radius) {
		this.radius = radius;
	}

@Override
	public double calculateArea() {
		return Math.PI * radius * radius;
	}

@Override
	public double calculatePerimeter() {
		return 2 * Math.PI * radius;
	}
}

// 인터페이스 구현한 Rectangle 클래스
class Rectangle implements Shape {

private double length;
	private double width;

public Rectangle(double length, double width) {
		this.length = length;
		this.width = width;
	}

@Override
	public double calculateArea() {
		return length * width;
	}

@Override
	public double calculatePerimeter() {
		return 2 * (length + width);
	}
}

public class Main {
	
	public static void main(String[] args) { 
		
		// Shape 타입의 Circle 객체 생성
		Shape myCircle = new Circle(5.0);
		System.out.println("Circle Area: " + myCircle.calculateArea());
		System.out.println("Circle Perimeter: " + myCircle.calculatePerimeter());

// Shape 타입의 Rectangle 객체 생성
		Shape myRectangle = new Rectangle(4.0, 6.0);
		System.out.println("Rectangle Area: " + myRectangle.calculateArea());
		System.out.println("Rectangle Perimeter: " + myRectangle.calculatePerimeter());
	}
}
```
1. **Shape 인터페이스**는 calculateArea()와 calculatePerimeter() 메서드를 정의하여 도형의 면적과 둘레를 계산하는 기능을 추상화합니다.
2. **Circle과 Rectangle 클래스**는 Shape 인터페이스를 구현하여 각 도형의 면적과 둘레를 계산하는 메서드를 제공합니다.
3. Shape 타입의 객체를 생성하더라도, 실제로는 Circle과 Rectangle 객체를 생성하여 사용함으로써 추상화된 Shape 타입의 이점을 활용할 수 있습니다.

## 마무리

추상화는 복잡한 시스템을 단순화하고, 핵심 기능만을 모델링하여 관리할 수 있게 해주는 중요한 개념입니다. 추상 클래스를 사용하면 기본 동작을 정의하고, 인터페이스를 통해 여러 클래스에서 공통적인 행동을 강제할 수 있습니다. 이러한 방식은 코드의 재사용성과 확장성을 높이고, 유지보수를 용이하게 합니다.

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