[OOP] 다형성(Polymorphism)
다형성(Polymorphism)은 객체지향 프로그래밍(OOP)의 핵심적인 개념 중 하나로, ‘여러 형태(Poly 많은, morph 형태)’를 가질 수 있는 특성을 말합니다.
이는 하나의 객체가 다양한 타입으로 행동할 수 있도록 하며, 이로 인해 코드의 재사용성과 확장성이 증가하고 유지보수가 용이해집니다.
타입의 다형성
타입의 다형성은 한 객체가 여러 타입의 역할을 수행할 수 있는 능력을 말합니다.
즉, 하나의 클래스가 상속 받은 부모 클래스 타입으로 취급 될 수 있고, 구현한 인터페이스 타입으로 취급 될 수도 있습니다.
따라서, 한 객체가 여러 타입의 기능을 제공하며, 코드를 더 유연하게 만들고 다양한 환경에 적용 가능하게 합니다.
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public class Animal
{
public virtual void Move()
{
Console.WriteLine("This animal moves in some way.");
}
}
public interface IFlyable
{
void Fly();
}
// Bird 클래스는 Animal을 상속받고, IFlyable 인터페이스 구현 함
public class Bird : Animal, IFlyable
{
// 부모 메서드 Overriding
public override void Move()
{
Console.WriteLine("Flaps its wings.");
}
// IFlyable의 Fly 메서드 구현
public void Fly()
{
Console.WriteLine("The bird flies in the sky.");
}
}
public class Program
{
public static void Main()
{
Bird myBird = new Bird();
// Animal 타입으로 변환하여 Move 메서드 호출
Animal animal = myBird;
animal.Move();
// IFlyable 타입으로 변환하여 Fly 메서드 호출
IFlyable flyer = myBird;
flyer.Fly();
}
}
위 예제에서 Bird 클래스는 Animal 클래스를 상속받고 IFlyable 인터페이스를 구현하여, Animal과 IFlyable의 기능을 모두 사용할 수 있습니다.
이는 다형성을 통해 다양한 타입의 기능을 하나의 객체에서 구현할 수 있음을 보여줍니다.
기능의 다형성
기능의 다형성에는 메서드의 오버라이딩과 오버로딩이 있습니다.
기 두 기능을 헷갈려 하시는 분이 많은데, Over를 제외하고 뒤의 문자만 기억하면 구분하기 쉽습니다.
loading은 부를 때, riding은 어떤 것을 타는 것이므로, Overloading은 같은 이름의 메서드를 부를 때 여러 형태로 부르는 것이고, Overriding은 부모 클래스의 메서드를 타고(?) 재정의 하는 것이라고 생각하면 좀 더 구분하기 쉽지 않을까요?
오버라이딩 (Overriding)
오버라이딩은 자식 클래스가 부모 클래스에서 상속받은 메서드를 재정의하는 것을 의미합니다.
이를 통해 자식 클래스는 부모 클래스의 메서드를 자신의 필요에 맞게 수정하여 사용할 수 있습니다.
메서드 오버라이딩은 동적 다형성의 예로, 실행 시간(runtime)에 객체의 실제 타입에 따라 적절한 메서드가 호출됩니다.
이는 같은 메서드 호출에 대해 다른 행동을 할 수 있도록 합니다.
오버로딩 (Overloading)
같은 클래스 내에서 같은 이름의 메서드를 메서드의 시그니처를 다르게 하여 여러 개 정의하는 것을 말합니다.
메서드의 시그니처(Method Signature)란, 프로그래밍 언어에서 메서드를 고유하게 식별할 수 있는 정보를 제공하는 요소입니다.
메서드의 시그니처는 메서드의 이름과 파라미터 목록을 포함하며, 언어에 따라 리턴 타입까지 시그니처에 포함될 수 있습니다.
즉, 메서드 오버로딩이란, 같은 클래스 내에서 같은 이름의 메서드를 파라미터 목록(매개변수의 타입, 매개변수의 개수, 등…)을 다르게 하여 여러 개 정의하는 것입니다.
메서드 오버로딩은 컴파일 시간에 결정되는 정적 다형성의 예로, 컴파일 타임에 메서드 이름과 시그니처가 같은 메서드를 호출하도록 결정합니다.
다형성의 장점
- 코드 재사용성 증가: 다형성을 통해 기존 클래스를 상속받아 새로운 기능을 추가하거나 변경할 수 있어, 비슷한 기능을 하는 여러 클래스를 중복해서 작성할 필요가 줄어듭니다.
- 유지보수 용이: 코드를 일반화하여 다양한 객체에서 사용할 수 있기 때문에, 수정이 필요할 경우 관련된 모든 객체에 대해 일괄적으로 수정할 수 있어 유지보수가 용이합니다.
- 확장성 향상: 새로운 클래스나 기능을 추가하고자 할 때 기존 코드를 크게 변경하지 않고 확장할 수 있어, 시스템의 유연성과 확장 가능성이 크게 향상됩니다.
- 동적 바인딩: 실행 시간에 메서드를 동적으로 바인딩함으로써, 실제 객체의 타입에 따라 그에 맞는 메서드가 호출됩니다. 이는 프로그램의 유연성을 더욱 증가시키고, 객체의 실제 타입을 추상화하는 데 도움을 줍니다.