내가 보려고 만든 인터페이스 in Java

05 Jan 2021

인터페이스(interface)란

메소드들과 상수를 가지고 있는 추상 타입으로, 자바의 주요 개념인 추상화, 다형성, 다중 상속에 사용된다.

추상화란
필요한 정보만을 사용자에게 보여주고, 연관되지 않는 불필요한 과정은 나타내지 않는 것.

다형성이란
하나의 객체가 여러가지 타입으로 선언 할 수 있게 하는것, 실행 중에 다른 형태를 가질 수 있게 하는 것이다.

우리는 implements 키워드를 통해 인터페이스를 구현 할 수 있다.

인터페이스의 특징

인터페이스에는 상수, 추상 매소드, 정적 메소드, default 메소드만 허용된다.
인터페이스는 직접 인스턴스화 할 수 없다.
인터페이스는 하나의 메소드도 존재하지 않은 비어있는 채로 존재할 수 있다.
final은 인터페이스 정의에 사용 할 수 없다. 컴파일 에러 발생.
모든 인터페이스 선언은 public 혹은 default 로 접근 지정자로 설정해야한다. 추상 modifier는 컴파일러로 인해 자동으로 추가된다
인터페이스 메소드는 private, protected, final로 선언 할 수 없다
인터페이스 변수는 public, static, final이 사용 가능하다

왜 인터페이스를 사용하는 가

Behavioral Functionality

관련이 없는 클래스간에서 특정 Behavioral Functionality(행위적 상관성)을 인터페이스를 통해 추가 할 수 있다.

예를 들어, Comparable, Comparator, Cloneable은 자바의 인터페이스로 unrelated class(서로 상속관계에 없는 클래스들)들에 의해 implements 된다.

public class Student

public class StudentGradeComparator implements Comparator<Student>

이렇게 Student와 StudentGradeComparator 두 개의 unrelated class들은 Comparator를 통해 비교를 하는 행위의 상관성을 갖게된다.

Multiple Inheritances

자바는 단일 상속만을 지원한다, 하지만 인터페이스를 사용하면 다중의 인터페이스들로 상속하여 구현이 가능하다.

Polymorphism

다형성이란 객체가 실행 중에 다른 형태를 가질 수 있게 하는 것이다.

다형성의 종류로는 Complie Time Polymorphism과 Runtime Polymorphism이 존재한다.

Complie Time Polymorphism (or Static polymorphsim) = Method Overloading
Runtime Polymorphism (or Dynamic polymorphism) = Method Overriding

인터페이스의 다형성은 Method Overriding 형태의 런타임 중 객체가 다른 형태를 가지게 한다.

그 외

default method in interface

자바 7의 인터페이스에서는 Backward compatibility를 지원하지 않는다.

자바 7 혹은 이전 버전으로 쓰여저 있는 레거시 코드에서는, 존재하는 인터페이스에 추상 메소드를 추가하려면 구현된 모든 클래스에 새로운 추상 매소드를 오버라이드해야 한다.

하지만 자바 8에서는 default method를 통해 인터페이스 레벨에서 구현 할수 있다.

구현 예시

public interface Card {
    // 결제 한도
    public int ONCE_MAX_LIMIT = 10000;

    // 결제
    void pay();     
    
    // 결제 후 알림
    default void notify (String phoneNumber){
        System.out.println("결제되었습니다: " + phoneNumber);
    }
}

Card의 기능들을 정의한 Card 인터페이스가 있다.

모든 카드의 한도는 고정이기에, 인터페이스에서 상수로 선언, 모든 카드에서 동일하게 적용 되도록 한다.
결제는 각 카드사마다 기능이 다르게 들어가기 때문에 오버라이드 할 수 있게 정의한다.
결제 이후 알림은 전화번호로 가는 것이 원칙이며 default으로 정의된다.

public class ShinhanCard implements Card {
    
    // 결제
    @Override
    public void pay(){
        // 신한만의 결제 로직 구현
        notify("010");
    }     
}

Card 인터페이스를 implement 하는 ShinhanCard 클래스를 구현한다.

오버라이드된 pay() 메소드는 각 카드사의 로직별로 구현되고, 결제 후 알림은 default를 따라가게 된다.

Spring에서의 인터페이스 활용

클래스를 인터페이스로 정의해두면 Dependency Injection에 도움이 된다.

예를 들어, Card interface를 implements하는 ShinhanCard와 SamsungCard Bean이 있다.

public interface Card {};
public class ShinhanCard implements Card {};
public class SamsungCard implements Card {};

그리고 Card를 사용하는 Payment Bean이 있다.

public class Payment {
    private Card card;

    public Payment(Card card){
        this.card = card;
    }

    public makePayment(){
        this.card.pay();
    }
}

여기서 Card는 Spring의 IoC에 의해 injection이 이뤄질 것이다.

만약 모든 결제가 ShinhanCard로 이뤄질 때에는

<bean id="payment" class="Payment">
    <constructor-arg ref="card" />
</bean>

<bean id="card" class="ShinhanCard" />

반대로 SamsungCard로 이뤄질 때에는

<bean id="card" class="SamsungCard" />

이렇게 Card 인터페이스를 활용하여 Payment의 코드를 변경하지 않고,
Spring Config 파일을을 바꾸는 것만으로 다른 bean으로 injection이 가능하게 된다.

References

https://www.baeldung.com/java-interfaces
https://stackoverflow.com/questions/256255/spring-and-interfaces
https://limkydev.tistory.com/197

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