다형성 활용 실습

안녕하세요! 오늘 우리는 OOP 의 원리에 대한 일련의 강의를 마무리하고 있습니다 . 이번 강의에서는 다형성(Polymorphism)에 대해 이야기하겠습니다. 다형성은 여러 유형을 동일한 유형인 것처럼 처리하는 능력입니다. 이 경우 객체의 동작은 해당 객체가 속한 유형에 따라 달라집니다. 이 진술을 더 자세히 살펴 보겠습니다. 첫 번째 부분인 "여러 유형이 동일한 유형인 것처럼 작업할 수 있는 기능"부터 시작하겠습니다. 어떻게 서로 다른 유형이 하나이고 같을 수 있습니까? 조금 이상하게 들리네요 :/ 실제로는 간단합니다. 예를 들어, 이러한 상황은 상속을 정상적으로 사용할 때 발생합니다. 그것이 어떻게 작동하는지 봅시다. Cat단일 메소드인 run()"run"을 갖는 간단한 상위 클래스가 있다고 가정해 보겠습니다 .

public class Cat {

   public void run() {
       System.out.println("Бег!");
   }
}

Cat이제 사자 , 호랑이, 치타를 나타내는 , 및 를 Lion상속 Tiger받는 세 가지 클래스를 만들어 보겠습니다 .Cheetah

public class Lion extends Cat {

   @Override
   public void run() {
       System.out.println("Лев бежит со speedю 80 км/ч");
   }
}

public class Tiger extends Cat {

   @Override
   public void run() {
       System.out.println("Тигр бежит со speedю 60 км/ч");
   }
}

public class Cheetah extends Cat {

   @Override
   public void run() {
       System.out.println("Гепард бежит со speedю до 120 км/ч");
   }
}

그래서 우리는 3개의 수업을 가지고 있습니다. 마치 같은 클래스인 것처럼 작업할 수 있는 상황을 시뮬레이션해 보겠습니다. 우리 고양이 중 한 마리가 아파서 Aibolit 박사의 도움이 필요하다고 상상해 봅시다. Aibolit사자, 호랑이, 치타를 치료할 수 있는 수업을 만들어 보겠습니다 .

public class Aibolit {

   public void healLion(Lion lion) {

       System.out.println("Лев здоров!");
   }

   public void healTiger(Tiger tiger) {

       System.out.println("Тигр здоров!");
   }

   public void healCheetah(Cheetah cheetah) {

       System.out.println("Гепард здоров!");
   }
}

문제가 해결된 것 같습니다. 클래스가 작성되어 사용할 준비가 되었습니다. 하지만 프로그램을 확장하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 이제 사자, 호랑이, 치타 3종만 남았습니다. 하지만 세상에는 40종 이상의 고양이가 있습니다. 팔라스의 고양이, 재규어, 메인쿤, 집고양이 및 기타 모든 사람을 위한 별도의 수업을 프로그램에 추가하면 어떤 일이 일어날지 상상해 보세요. 물론 프로그램 자체는 작동하지만 수업은 Aibolit각 유형의 고양이를 치료하기 위해 지속적으로 새로운 방법을 추가해야 하며 결과적으로 전례 없는 규모로 성장할 것입니다. 여기에서 다형성의 속성, 즉 "여러 유형이 동일한 유형인 것처럼 작업할 수 있는 능력"이 발휘됩니다. 우리는 똑같은 일, 즉 고양이를 치료하는 수많은 방법을 만들 필요가 없습니다. 모든 경우에 한 가지 방법으로 동시에 충분합니다.

public class Aibolit {

   public void healCat(Cat cat) {

       System.out.println("Пациент здоров!");
   }
}

객체 와 객체를 모두 메서드에 healCat()전달할 수 있습니다 . 모두 다음과 같습니다 . LionTigerCheetahCat

public class Main {

   public static void main(String[] args) {

       Aibolit aibolit = new Aibolit();

       Lion simba = new Lion();
       Tiger sherekhan = new Tiger();
       Cheetah chester = new Cheetah();

       aibolit.healCat(simba);
       aibolit.healCat(sherekhan);
       aibolit.healCat(chester);
   }
}

콘솔 출력:

Пациент здоров!
Пациент здоров!
Пациент здоров!

이것이 우리 클래스가 Айболит서로 다른 유형을 마치 동일한 유형인 것처럼 작업할 수 있는 방법입니다. 이제 두 번째 부분을 다루겠습니다. "이 경우 개체의 동작은 개체가 속한 유형에 따라 달라집니다." 여기에서도 모든 것이 간단합니다. 본질적으로 모든 고양이는 다르게 움직입니다. 최소한 실행 속도는 다릅니다. 우리가 키우는 세 마리의 애완동물 중 치타가 가장 빠른 반면, 호랑이와 사자는 더 느리게 달립니다. 즉, 그들의 행동이 다릅니다. 다형성은 다양한 유형을 하나로 사용할 수 있는 능력을 제공할 뿐만 아니라 동시에, 그것은 우리가 그들의 차이점을 잊지 않도록 하고, 그들 각각의 특정한 행동을 보존하도록 해준다. 이는 이 예를 통해 이해할 수 있습니다. 성공적으로 회복된 후, 우리 고양이들이 축하하기 위해 조금 뛰어다니기로 결정했다고 가정해 보겠습니다. 이것을 우리 수업에 추가해 봅시다 Aibolit:

public class Aibolit {

   public void healCat(Cat cat) {

       System.out.println("Пациент здоров!");
       cat.run();
   }
}

세 마리의 동물을 치료하기 위해 동일한 코드를 실행해 보겠습니다.

public static void main(String[] args) {

   Aibolit aibolit = new Aibolit();

   Lion simba = new Lion();
   Tiger sherekhan = new Tiger();
   Cheetah chester = new Cheetah();

   aibolit.healCat(simba);
   aibolit.healCat(sherekhan);
   aibolit.healCat(chester);
}

결과는 다음과 같습니다.

Пациент здоров!
Лев бежит со speedю 80 км/ч
Пациент здоров!
Тигр бежит со speedю 60 км/ч
Пациент здоров!
Гепард бежит со speedю до 120 км/ч

여기서 우리는 세 동물을 모두 메서드에 전달하고 각각을 Cat. 다형성 덕분에 Java는 이것이 단지 세 마리의 고양이가 아니라 다르게 달리는 사자, 호랑이, 치타라는 것을 완벽하게 기억합니다. 이것이 다형성 사용의 주요 장점인 유연성 입니다 . 많은 유형에 공통적인 기능을 생성해야 할 때 사자, 호랑이, 치타는 단순히 "고양이"로 변합니다. 모든 동물은 다르지만 어떤 상황에서는 고양이가 어떤 종에 속하든 고양이는 고양이입니다 :) 다음은 여러분을 위한 확인 영상입니다. 이러한 "일반화"가 필요하지 않고 반대로 종의 행동이 달라야 할 때 각 유형은 다르게 행동합니다. 다형성 덕분에 광범위한 클래스에 대한 단일 인터페이스(메서드 집합)를 만들 수 있습니다. 이로 인해 프로그램의 복잡성이 줄어듭니다. 프로그램을 40종의 고양이로 확장하더라도 우리는 여전히 가능한 가장 간단한 인터페이스, 즉 run()40종의 고양이 모두에 대한 하나의 방법을 갖게 될 것입니다.