Chapter 9-2. 기타문법 : Interface(인터페이스) + 다중 상속이 가능한 이유

Date: 2020.11.23 Updated: 2020.11.23

Categories: C Sharp

인프런에 있는 Rookiss님의 강의 Part1: C# 기초 프로그래밍 입문 를 듣고 정리한 필기입니다. 😀

👩🏼 추상 클래스

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace CSharp
{
    abstract class Monster
    {
        public abstract void Shout(); 
    }

    class Orc : Monster
    {
        public override void Shout() { Console.WriteLine("오크~~"); }
    }

    class Skeleton : Monster
    {
        public override void Shout() { Console.WriteLine("빠각~~"); }
    }

    class SkeletonOrc : Orc, Skeleton // ❌❌ 컴파일 에러 ! 
    {

    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Monster monster = new Monster(); // ❌❌ 컴파일 에러! 추상 클래스 타입의 객체는 만들 수 없다.

            Monster monster = new Orc(); // ⭕ 다형성
        }
    }
}

추상 클래스의 정의

    abstract class Monster
    {
        public abstract void Shout(); 
    }

추상 클래스는 abstract 추상 함수를 가지고 있는 클래스를 뜻한다.
- 추상 함수에도 abstract가 붙고, 추상 함수를 가지고 있다면 클래스 정의 앞에도 abstract를 붙여주어야 한다.
- 추상 함수 말고도 가상 함수나 일반 멤버 함수나 멤버 변수를 가질 수 있다.
  - 어느 정도 구체적인 부분은 가질 수 있다는 얘기다. 👉 자식 클래스에게 물려주기 위해서
추상 함수
- 자식 클래스에서 반드시 오버라이딩 하도록 강제하는 함수다.
- 가상 함수처럼 업 캐스팅시 자식이 오버라이딩한 함수를 호출하도록 한다. 👉 다형성
- 가상 함수와는 달리 구현부{}를 작성하면 안된다. 함수의 인터페이스만 정의한다. 그래서 추상적으로 존재만 하는 함수라 추상 함수다!
  - 오로지 구현은 자식클래스에게 맡기며 이러이러한 기능을 꼭! 꼭! 재정의 해달라는 신호와도 같다.
  - 자식클래스에서 이를 오버라이딩 하지 않으면 컴파일 에러가 발생한다.

추상 클래스 주의할 점

1️⃣ 추상 클래스 타입의 객체 생성은 불가능하다.

Monster monster = new Monster(); // ❌❌ 컴파일 에러! 추상 클래스 타입의 객체는 만들 수 없다.
Monster monster = new Orc();  // ⭕ 다형성

추상클래스인 Monster타입의 객체를 생성할 수는 없다. 👉 컴파일 에러
- 추상 클래스엔 구현부가 없는 추상 함수가 있기 때문이다.
- 추상 클래스가 존재하는 이유는 그 자체로 객체를 만들기 위함이 아니라, 자식 클래스에게 필요한 것들을 상속해주고, 특정 추상 함수를 꼭 구현하라고 강제하기 위함이다.
다만 추상클래스 타입의 변수가 자식 클래스를 참조하는 업캐스팅은 가능하다. 👉 다형성

2️⃣ 다중 상속이 불가능하다 + 그 이유

C#에서는 추상 클래스와 그 외 평범한 일반 클래스들은 다중 상속이 불가능하다. 그 이유는 죽음의 다이아몬드 문제가 생길 수 있기 때문이다!

    abstract class Monster
    {
        public abstract void Shout(); 
    }

    class Orc : Monster
    {
        public override void Shout() { Console.WriteLine("오크~~"); }
    }

    class Skeleton : Monster
    {
        public override void Shout() { Console.WriteLine("물캉~~"); }
    }

    class SkeletonOrc : Orc, Skeleton  // ❌❌❌ 컴파일 에러 발생!
    {

    }

- 📜Monster
  - 📜Orc
  - 📜Skeleton

Orc 클래스와 Skeleton 클래스는 Monster 추상 클래스를 상속받는다.
- 따라서 Orc 클래스와 Skeleton 클래스에서는 반드시 추상 함수 Shout()를 오버라이딩 해야 한다.
SkeletonOrc 클래스에서 Orc,Skeleton 를 둘 다 상속 받으려고 한다면 (다중 상속을 받는다고 가정해본다면)
- SkeletonOrc 클래스에게 주어진 2 가지 선택지
  - 1️⃣ Shout()를 새롭게 오버라이딩 한다.
    - 문제 없다. 자신만의 내용으로서 새롭게 정의하는 것이기 때문에.
  - 2️⃣ 부모인 Orc,Skeleton 로부터 물려받은 Shout()를 오버라이딩하지 않고 물려받은 그대로 사용한다.
    - 👉 이 경우 문제 발생 !!
      - 부모인 Orc,Skeleton 둘 다 각자 오버라이딩 해서 구현부가 다른기 때문에 두 부모 클래스의 Shout()은 서로 다른 함수나 마찬가지다.
      - 따라서 SkeletonOrc 입장에선 어떤 Shout()을 상속 받아야 하는지 알 수 없다.
        
        죽음의 다이아몬드 문제 👉 그대로 상속 받아 쓰려고 할 때, 두 부모가 동일한 함수이나 오버라이딩으로 구현부가 다른 함수를 가지고 있기 때문에 오버라이딩 하지 않고 그대로 물려 받아 사용하려고 할 때 어떤 것을 사용해야할지 애매해지는 문제

👱‍♀️ 인터페이스

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace CSharp
{
    interface IFlyable
    {
        void Fly();  // 접근 지정자 안붙임. abstract 이런것도 안붙임
    }

    class FlyableOrc : Orc, IFlyable
    {
        public void Fly()
        {

        }
    }

    class Program
    {
        static void DoFly(IFlyable flyable)
        {
            flyable.Fly(); // 아무 문제 없다.
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            IFlyable flyable = new FlyableOrc();  // 다형성
        }
    }
}

인터페이스의 정의

추상함수’만’ 가지고 있는 클래스.

추상 클래스와 달리 다중 상속이 가능하다.

앞에 interface 키워드를 붙여주며, class는 붙이지 않는다.
추상 함수는 접근 한정자 같은 어떠한 키워드도 붙지 않는다. 기본적인 함수 프로토타입만 정의ㅣ.
인터페이스 이름 앞엔 I를 붙여주는게 암묵적 약속이다.
멤버 변수나 가상 함수나 다른 멤버 함수를 가질 수 없으며 오로지 추상 함수만 가진다.
- 즉 정말 인터페이스의 역할만 하는 것이다.
  - 자식 클래스에게 이러 이러한 기능들을 꼭 너네들 방식으로 꼭꼭 구현해라! 라는 인터페이스적인 의미만 가지고 있다.
  - 자식 클래스들에게 자신만의 구체적인 데이터를 그대로 물려주는건 단 하나도 없다. 오로지 추상함수들만 가지기 때문이다.
    - 👉 그래서 인터페이스를 다중 상속할 수 있다. 그대로 물려주는게 하나도 없기 때문에 자식들은 무조건 오버라이딩을 해야 한다. 따라서 인터페이스를 다중 상속 받을 땐 죽음의 다이아몬드 문제가 발생하지 않는다. (선택지를 1️⃣로만 강제함)
      class FlyableOrc : Orc, IFlyable // 👉 인터페이스를 이렇게 다중 상속하는 것이 가능 ! { public void Fly() { } }
추상 클래스와 마찬가지로 인터페이스 타입의 객체는 생성할 수 없지만 인터페이스 타입의 변수를 선언하여 자식 타입의 객체를 업캐스팅 할 수는 있다. 👉 다형성
- 아래 flyable.Fly(); 이 코드 한줄은, flyable이 어떤 자식 타입인지에 따라 각각 다르게 실행될 것이다. 모든 자식들은 자신만의 Fly()로 재정의를 해야하기 때문이다.
```
    static void DoFly(IFlyable flyable)
    {
        flyable.Fly(); // 아무 문제 없다.
    }
    static void Main(string[] args)
    {
        IFlyable flyable = new IFlyable(); // ❌❌ 컴파일 에러
        IFlyable flyable = new FlyableOrc();  // ⭕ 다형성
    }
```

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