OOP에서의 추상클래스 VS 인터페이스 (C#위주이지만 C++ 개념 한스푼 섞인 글)

*학습을 위해 정리한 내용입니다. 틀린 부분이 있다면 지적해주시면 감사하겠습니다!

 

 

[ 추상클래스와 인터페이스의 차이 ]

추상클래스는 IS - A "~이다".

인터페이스는 HAS - A "~을 할 수 있는".

추상 클래스 VS 인터페이스

추상 클래스는 이를 상속할 각 객체들의 공통점을 찾아 추상화시켜 놓은 것으로,
상속 관계를 타고 올라갔을 때 같은 부모 클래스를 상속하며
부모 클래스가 가진 기능들을 구현해야할 경우 사용한다.

인터페이스는 상속 관계를 타고 올라갔을 때
다른 조상 클래스를 상속하더라도, 같은 기능이 필요할 경우 사용한다.
클래스와 별도로 구현 객체가 같은 동작을 한다는 것을 보장하기 위해 사용한다.

 

추상클래스(abstract)	인터페이스
단일 상속만이 가능하다	다중 상속이 가능하다
모든 접근 제어자를 사용할 수 있다 public, protected, private	public 접근 제어자만 사용할 수 있다 (기타 접근 제어자 사용시 코드에 빨간줄 좍좍 그어진다!)
변수와 상수를 선언할 수 있다	상수만 선언할 수 있다
추상 메소드와 일반 메소드를 선언할 수 있다 (추상 메소드란, 선언부만 작성하고 구현부는 작성하지 않은 채로 남겨 둔 것)	추상메소드만 선언할 수 있다

[ 추상클래스와 인터페이스의 공통점 ]

1. 상속받은 자식 클래스 안에서 추상 메서드를 오버라이딩 하도록 컴파일러가 강제한다.

2. 인스턴스화가 불가능하다.

 

상속받은 클래스의 정체성은 추상클래스 상속을 통해 만들어주고,

상속받은 클래스들이 할 수 있는 기능들은 인터페이스 상속을 통해 구현한다.

 

 

 

 

위에 요약을 써놓기는 했지만

추상클래스와 인터페이스의 차이를 서술식으로 풀어써보고자 한다.

잠시 OOP의 개념부터 거슬러 올라가보겠다.

 

OOP(Object-Oriented Programming)이란 객체지향적인 프로그래밍을 뜻한다.

 

OOP는 쉽게 말하자면, 프로그래머가 현실 세계 사물을 프로그래밍으로 옮겨서 작성한다는 개념이다.

현실 세계의 사물들을 객체로 모델링하여 개발을 진행한다는 뜻은,

객체로부터 개발하고자 하는 특징과 기능을 뽑아와 프로그래밍한다는 것이다.

 

C언어로 대표되는 절차 지향 프로그래밍의 경우에는 프로그램을 여러 개의 과정으로 인식하는 것이며, JAVA로 대표되는 객체 지향 프로그래밍은 프로그램을 여러 객체의 상호작용으로 인식하는 것이다. 객체지향 프로그래밍의 구성 요소는 클래스이다. 객체를 만들려면 객체가 어떤 속성이 있고 어떤 기능(행위)를 하는지를 설명하는 설계도가 필요한데 이 설계도가 바로 클래스이다. 세상에 있는 물체나 현상, 개념을 본따 클래스라는 설계도에 객체의 속성과 행위를 정의하고 이 클래스를 이용해 객체를 생성한다. (참고로 객체의 속성에 해당하는 것을 필드라고 부르고 행위는 메서드라 정의한다.)

이렇게 클래스를 작성할 때, 최소한의 공통 요소나 필수적인 요소만을 추출하는 것을 '추상화'라고 한다.

 

이렇게 추상화한 클래스 멤버를 자식 클래스에 공통화하는 방법이 상속이다.

(상속은 다른 클래스를 기반으로 클래스를 만들게 하고, 중복되는 코드를 피할 수 있게 한다.)

부모 클래스 내의 함수를 자식 클래스에 맞추어 커스터마이즈하는 것을 오버라이딩이라고 한다.

항상 오버라이드한 자식 클래스의 함수들만을 호출할 것이 자명한 경우에 부모 클래스의 함수를 구체적으로 작성하지 않아도 된다! C++의 경우, 부모 클래스의 멤버 함수는 내부가 없이 단지 존재하기만 하는 함수인 순수 가상 함수로 작성한다. 순수 가상 함수가 포함되어 있는 클래스를 특별히 '추상 클래스'라고 일컫는다.(참고 : 코딩의 시작, TCP School) 순수 가상 함수(C#에서 추상화 클래스의 추상화 함수)는 의도 자체가 멤버 함수가 반드시 자식 클래스 내에서 오버라이드 될 때 사용하기 때문에 자식 클래스에서 재정의 하지 않으면 컴파일 에러가 발생한다.

이렇게 C++에서는 구현부 없이 자식클래스에서 반드시 구현해야하는 함수를 순수가상함수라고 불렀다.
C#에서는 추상(abstract)함수라고 부르며 추상함수를 포함하는 클래스에 abstract 키워드를 사용하여 추상 클래스라고 명시해야한다.

 

추상클래스의 작성은

'이 클래스로는 직접 객체를 만들지 않고, 상속해서 받은 자손들이 객체를 만들거예요~

c# 추상메서드(c++순수가상함수)는 자손 클래스에서 오버라이드해서 구현하세요!' 라고 공표하는 것이 된다.

참고: C/C++ 개발자의 C# 배우기 - 가상함수, 순수가상함수, 추상클래스 (tistory.com)

 

그야말로 상속하기 위한 클래스이다.

 

class 앞에 "abstract" 예약어를 사용하여 상속을 통해서 구현해야한다는 것을 알려주고

선언부만 작성하는 추상메서드를 선언해주는 것이 코드 표기 방식이다.

 

 

인터페이스는 조금 독특한 클래스이다.

추상 클래스보다 추상화 정도가 높아
추상 클래스가 핵심 공통 본질을 나타내기 위해 다양한 접근지정자를 가진 일반 메서드, 멤버 변수를 구성원으로 가질 수 있는 반면에

인터페이스는 public 추상 메소드만을 가질 수 있다.

~able로 끝나는 인터페이스들이 많다. 

클래스와 다르게 다중 상속이 가능하다.

 

 

<설계 예시>

 

동물(물고기, 토끼) 그리고 용사(전사, 마법사)가 있는 무인도 게임을 만든다고 가정을 해보겠다.

 

여러 명의 플레이어들이 전사, 마법사 중에서 직업을 선택할 수 있다.

짐캐리는 전사로 로그인, 니콜키드먼은 마법사로 로그인했다.

전사는 물에 닿으면 수영할 수 있다. 마법사는 수영할 수 없다.

물고기는 헤엄칠 수 있다. 토끼는 헤엄 칠 수 없다.

 

이 내용을 간단히 설계하면 다음과 같다.

Chracter이라는 추상클래스를 하나 만들어서 Warrior와 Magician 클래스에 상속해준다.

Animal이라는 추상클래스를 하나 만들어서 물고기클래스와 토끼클래스 각각에게 상속해준다.

Swimable라는 인터페이스를 하나 만들어서,

Warrior와 물고기에게만 상속해주면

짐캐리와 물고기는 (니콜키드먼과 토끼에게 어떠한 간섭없이)

헤엄을 칠 수 있게 되었다.

 

이렇게

'~할 수 있는' 인터페이스 하나 잘 만들어서 상속받은 추상클래스(is a)가 다른 클래스에 척척 붙일 수 있을 뿐더라

추상클래스를 상속받은 클래스 아래에서도 특정 기능을 뽐낼 수 있는 자식 클래스에게만 붙여줄 수 있다.

'

 

추상클래스는 최상단 공통 본질을 정의하는 용,

인터페이스는 최상단 조상클래스가 같으나 다르나 특정 기능을 해야할 경우 붙여주면 용도로 사용하면 된다.