10. 다형성

1. 다형성

a. 다형성이란

• 부모 클래스 타입의 참조변수로 자식클래스의 인스턴스를 참조

  Parent p = new Child();

  • 부모의 참조변수로는 부모의 멤버들만 사용
  • 오버라이딩 메서드의 경우 자식 메서드 호출
  • 반대의 경우는 불가
• 한 타입의 참조변수로 여러 타입의 객체를 참조
  • 부모 타입이 파생된 모든 자식타입을 가리킬 수 있다.
• 여러 개의 개별 클래스를 하나의 부모클래스로 통합관리
  • 부모 타입의 변수로 자식 타입을 일관되게 관리할 수 있다.

b. 다형성 이용

• ex1

  class Parent{
    public void parentFunc() {
        System.out.println("부모메서드");
    }
    public void showInfo() {
        System.out.println("parent-showinfo");
    }
  }
  

class Child extends Parent{
public void showInfo() {
System.out.println("child-showinfo-오버라이딩");
}
public void childFunc() {
System.out.println("자식만의 메서드");
}
}

public class PolymoTest {

public static void main(String[] args) {
    Child ch = new Child();
    ch.showInfo();
    ch.parentFunc();
    ch.childFunc();

    //다형성
    Parent p = new Child(); // 부모의 참조변수로 자식의 인스턴스 참조
    p.showInfo(); // 자식의 오버라이딩 메서드 호출
    p.parentFunc(); // 부모의 메서드 호출
    //p.childFunc(); // error 자식만의 메서드는 호출 불가
}

}

- ex2
```java
import java.util.Scanner;

class Shape{
    public void draw() {
        System.out.println("도형 메서드");
    }
    public void delete() {
        System.out.println("도형 삭제 메서드");
    }
    public void display() {
        System.out.println("부모 메서드");
    }
}
class Circle extends Shape{
    public void draw() {
        System.out.println("원 메서드");
    }
    public void delete() {
        System.out.println("원 삭제 메서드");
    }
    public void display() {
        System.out.println("원 자식 메서드");
    }

}
class Triangle extends Shape{
    public void draw() {
        System.out.println("삼각형 메서드");
    }
    public void delete() {
        System.out.println("삼각형 삭제 메서드");
    }
    public void display() {
        System.out.println("삼각형 자식 메서드");
    }

}

public class PolymoTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        //기본 사용법
        Circle c = new Circle();
        c.draw();
        c.delete();

        //다형성 이용
        Shape sh = new Circle();
        sh.draw();
        sh.delete();
        sh.display();

        sh = new Triangle();
        sh.draw();
        sh.delete();

        //사용자로부터 입력
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("도형 선택 1 원 2 삼각형");
        int type = sc.nextInt();

        if(type==1) {
            Circle c2 = new Circle();
            c2.draw();
            c2.delete();
        }else if(type==2) {
            Triangle tr = new Triangle();
            tr.draw();
            tr.delete();
        }else {
            System.out.println("잘못선택");
        }

        // 다형성 이용
        Shape sh2= null;
        if(type==1) {
            sh2=new Circle();
        }else if(type==2) {
            sh2=new Triangle();
        }else {
            System.out.println("잘못입력");
        }
        sh2.draw();
        sh2.delete();
    }

}

• ex3 모듈화

  import java.util.Scanner;
  

public class ClassArgsTest {

// 1. 매개변수가 클래스인 경우
public static void func1(Circle c) {
    // 참조변수가 보이면 참조변수.메서드
    c.draw();
    c.delete();
    c.sayCircle();
}
// 2. 매개변수 다형성
public static void func2(Shape sh) {
    sh.draw();
    sh.delete();
}

// 3. 반환타입이 클래스인 경우
public static Circle func3() {
    Circle c = new Circle();
    return c; // Circle 객체 리턴
}

//반환타입에 다형성 이용
public static Shape createShape(int type) {
    Shape sh2= null;
    if(type==1) {
        sh2=new Circle();
    }else if(type==2) {
        sh2=new Triangle();
    }
    return sh2;
}// 반환타입이 부모클래스면, 자식객체 리턴

public static void main(String[] args) {
    // 1. 매개변수 클래스인 경우 호출
    func1(new Circle());

    Circle c = new Circle();
    func1(c);

    // 2. 매개변수 다형성
    func2(new Circle());

    Shape sh = new Circle();
    func2(sh);

    // 3. 반환타입이 클래스인 경우
    func1(func3());

    Circle c2 = func3();
    func1(c2);

    // 4. 반환타입 다형성
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    int type = sc.nextInt();
    Shape sh2 = createShape(type);
    func2(sh2);
}

}

### c. 배열 이용
```java
public class PolymoTest33 {

    public static void main(String[] args) {
        Shape[] arr = new Shape[3];
        arr[0] = new Circle() ;
        arr[1] = new Triangle();
        arr[2] = new Circle();

        for(int i = 0; i<arr.length;i++) {
            arr[i].draw();
            arr[i].delete();
        }
        for(Shape i : arr) {
            i.draw();
            i.delete();
        }
    }
}

---

2. 참조변수의 형변환

a. 기본

• 참조형 변수도 형변환 가능
  • 상속관계에 있는 클래스 사이에서만 가능
  • 다형성 또한 자동 형변환

    부모<-자식 (Up-casting) : 자동형변환
    자식<-부모 (down-casting) : 명시적 형변환
    Parent p = (Parent)new Child(); // 생략가능, 자동형변환
    Child c = (Child)p; //생략불가
    Child c = (Child)new Parent(); //runtime 에러 (컴파일은 됨)

class Car{
    protected String color;
    protected int door;

    public void drive() {
        System.out.println("drive");
    }
    public void stop() {
        System.out.println("stop");
    }
}

class FireEngine extends Car{
    public void water() {
        System.out.println("water");
    }
    public void drive() {
        System.out.println("fire engine drive");
    }
}

class Ambulance extends Car{
    public void siren() {
        System.out.println("siren");
    }
    public void drive() {
        System.out.println("Ambulance drive");
    }
}

public class DownCasting {

    public static void main(String[] args) {
        Car c = new FireEngine(); // 업캐스팅, 다형성, 자동형변환
        c.drive();
        //c.water; //error 자식만의 메서드 호출 불가

        FireEngine f = (FireEngine)c; // 다운캐스팅, 명시적 형변환
        f.water(); //자식메서드 호출 가능해짐

        //FireEngine fe = (FireEngine)new Car(); //컴파일은 되지만 실행에러

        //Ambulance a = (Ambulance)c; //불가, 현재 c에 fireengine이 들어있기 때문

    }

}

b. instance of

• 참조변수가 참조하고 있는 인스턴스의 실제 타입을 알아보기 위한 연산자

  참조변수 instanceof 타입(클래스명)

• 다운캐스팅 전, 가능한지 확인
• 주로 조건문에 사용
• 결과로 boolean값 반환

class Car{
    protected String color;
    protected int door;

    public void drive() {
        System.out.println("drive");
    }
    public void stop() {
        System.out.println("stop");
    }
}

class FireEngine extends Car{
    public void water() {
        System.out.println("water");
    }
    public void drive() {
        System.out.println("fire engine drive");
    }
}

class Ambulance extends Car{
    public void siren() {
        System.out.println("siren");
    }
    public void drive() {
        System.out.println("Ambulance drive");
    }
}

public class DownCasting {

    public static void main(String[] args) {
        Car c = new FireEngine(); // 업캐스팅, 다형성, 자동형변환
        c.drive();
        //c.water; //error 자식만의 메서드 호출 불가

        FireEngine f = (FireEngine)c; // 다운캐스팅, 명시적 형변환
        f.water(); //자식메서드 호출 가능해짐

        //FireEngine fe = (FireEngine)new Car(); //컴파일은 되지만 실행에러

        c = new Ambulance();
        Ambulance am = (Ambulance)c;
        am.siren();

        if(c instanceof FireEngine) {
            FireEngine f2 = (FireEngine)c;
            f2.water();
        }else if(c instanceof Ambulance) {
            Ambulance am2 = (Ambulance)c;
            am2.siren();
        }else System.out.println("형변환 불가");
    }
}

• 자식 instanceof 부모 : true
  • 자식은 부모의 인스턴스를 모두 갖고있다
  • fireengine instanceof car : true
  • car instanceof fireengine : false

---

3. 매개변수의 다형성

class test{

    public static void action(Robot a) { // 매개변수로 부모클래스를 넣어 다형성 이용
        if (a instanceof DanceRobot) {
            DanceRobot dr = (DanceRobot)a;
            dr.dance();
        }else if (a instanceof SingRobot) {
            SingRobot sr = (SingRobot)a;
            sr.sing();
        }else if (a instanceof DrawRobot) {
            DrawRobot drr = (DrawRobot)a;
            drr.draw();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Robot[] arr = { new DanceRobot(), new SingRobot(), new DrawRobot()};
        for(int i=0; i< arr.length;i++) {
            action(arr[i]);
        }

        for(Robot i : arr) action(i);
    } // main
}
class Robot {}
class DanceRobot extends Robot {
    void dance() {
    System.out.println("춤을 춥니다.");
    }
}
class SingRobot extends Robot {
    void sing() {
    System.out.println("노래를 합니다.");
    }
}
class DrawRobot extends Robot {
    void draw() {
    System.out.println("그림을 그립니다.");
    }
}