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Starbuzz 커피 전문점을 통한 상속 이해

요구사항

Starbuzz 커피 전문점은 커피와 차를 판매한다. 커피와 차를 준비하는 과정은 각각 다음과 같다.

커피와 차를 준비하는 과정을 자바 코드로 구현한다.

커피(coffee)

• 물을 끓인다.

• 필터를 활용해 커피를 내린다.

• 컵에 붓는다.

• 설탕과 우유를 추가한다.

차(tea)

• 물을 끓인다.

• 차 티백을 담근다.

• 컵에 붓는다.

• 레몬을 추가한다.

구현하기

public class Coffee {
    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brewCoffeeGrinds();
        pourInCup();
        addSugarAndMilk();
    }

    public void boilWater() {
        System.out.println("물을 끓인다.");
    }

    public void brewCoffeeGrinds() {
        System.out.println("필터를 활용해 커피를 내린다.");
    }

    public void pourInCup() {
        System.out.println("컵에 붓는다.");
    }

    public void addSugarAndMilk() {
        System.out.println("설탕과 우유를 추가한다.");
    }
}

public class Tea {
    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        steepTeaBag();
        pourInCup();
        addLemon();
    }

    public void boilWater() {
        System.out.println("물을 끓인다.");
    }

    public void steepTeaBag() {
        System.out.println("티백을 담근다.");
    }

    public void pourInCup() {
        System.out.println("컵에 붓는다.");
    }

    public void addLemon() {
        System.out.println("레몬을 추가한다.");
    }
}

상속을 통한 중복 코드 제거

클래스 다이어그램

• 중복 코드를 별도의 클래스로 분리한다.

• 자바의 extends 키워드를 활용해 별도로 분리한 클래스를 상속한다.

구현 코드

public class CaffeineBeverage {
    protected void boilWater() {
        System.out.println("물을 끓인다.");
    }

    protected void pourInCup() {
        System.out.println("컵에 붓는다.");
    }
}

public class Coffee extends CaffeineBeverage {
    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brewCoffeeGrinds();
        pourInCup();
        addSugarAndMilk();
    }

    public void brewCoffeeGrinds() {
        System.out.println("필터를 활용해 커피를 내린다.");
    }

    public void addSugarAndMilk() {
        System.out.println("설탕과 우유를 추가한다.");
    }
}

public class Tea extends CaffeineBeverage {
    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        steepTeaBag();
        pourInCup();
        addLemon();
    }

    public void steepTeaBag() {
        System.out.println("티백을 담근다.");
    }

    public void addLemon() {
        System.out.println("레몬을 추가한다.");
    }
}

extends

• 부모 클래스의 모든 필드와 메소드를 자식 클래스가 상속하도록 지원하는 keyword이다.

• 상속을 할 경우 멤버 필드와 메소드를 하위 클래스에서 그대로 상속하게 된다.

추상화

Coffee와 Tea에서 중복되는 부분은 없을까?

혹시 중복되는 부분이 있다면 중복을 제거할 수 있는 방법이 있을까?

추상화를 통한 중복 제거

• Coffee의 brewCoffeeGrinds()와 Tea의 steepTeaBag() 메소드의 역할은?
• 뜨거운 물을 사용해 커피나 차를 우려낸다. => brew() 메소드로 추상화

• Coffee의 addSugarAndMilk()와 Tea의 addLemon() 메소드의 역할은?
• 커피나 차에 첨가물을 추가한다. => addCondiments() 메소드로 추상화

public class Coffee extends CaffeineBeverage {
    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    public void brew() {
        System.out.println("필터를 활용해 커피를 내린다.");
    }

    public void addCondiments() {
        System.out.println("설탕과 우유를 추가한다.");
    }
}

public class Tea extends CaffeineBeverage {
    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    public void brew() {
        System.out.println("티백을 담근다.");
    }

    public void addCondiments() {
        System.out.println("레몬을 추가한다.");
    }
}

• 메소드 이름을 같은 이름을 가지도록 구현한 결과 prepareRecipe() 메소드가 똑같다.

• prepareRecipe() 메소드를 부모 클래스인 CaffeineBeverage로 이동해 중복을 제거한다.

public abstract class CaffeineBeverage {
    abstract void brew();

    abstract void addCondiments();

    void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    protected void boilWater() {
        System.out.println("물을 끓인다.");
    }

    protected void pourInCup() {
        System.out.println("컵에 붓는다.");
    }
}

public class Coffee extends CaffeineBeverage {
    public void brew() {
        System.out.println("필터를 활용해 커피를 내린다.");
    }

    public void addCondiments() {
        System.out.println("설탕과 우유를 추가한다.");
    }
}

public class Tea extends CaffeineBeverage {
    public void brew() {
        System.out.println("티백을 담근다.");
    }

    public void addCondiments() {
        System.out.println("레몬을 추가한다.");
    }
}

abstract

• 클래스를 추상 클래스로 지정할 때 사용한다.

• 클래스를 abstract로 지정하면 new keyword를 통해 객체를 직접 생성할 수 없다.

• 메소드에 abstract를 사용할 경우 interface의 메소드와 같이 구현 부분은 없다.

• abstract로 선언한 메소드를 자식 클래스에서 반드시 구현해야 한다.

업캐스팅(upcasting) vs 다운캐스팅(downcasting)

생각해볼 꺼리

다음 각각의 정의에 대한 참과 거짓을 판단한다.

• 커피(Coffee)는 카페인 음료(CaffeineBeverage)이다.

• 카페인 음료(CaffeineBeverage)는 커피(Coffee)이다.

• 차(Tea)는 카페인 음료(CaffeineBeverage)이다.

• 카페인 음료(CaffeineBeverage)는 차(Tea)다.

각 정의에 따른 코드 구현

• 커피(Coffee)는 카페인 음료(CaffeineBeverage)이다.(O)

CaffeineBeverage beverage = new Coffee(); (O)

• 카페인 음료(CaffeineBeverage)는 커피(Coffee)이다.(X)

Coffee coffee = new CaffeineBeverage(); (X)

• 차(Tea)는 카페인 음료(CaffeineBeverage)이다.(O)

CaffeineBeverage beverage = new Tea(); (O)

• 카페인 음료(CaffeineBeverage)는 차(Tea)다.(X)

Tea tea = new CaffeineBeverage(); (X)

업캐스팅(upcasting)

• 하위 클래스를 상위 클래스로 타입을 변환하는 것을 의미한다.

CaffeineBeverage beverage = new Coffee(); (O)
CaffeineBeverage beverage = new Tea(); (O)

다운캐스트(downcasting)

• 상위 클래스를 하위 클래스의 타입으로 변환하는 것을 의미한다.

CaffeineBeverage beverage = new Coffee();

if (beverage  instanceof Coffee) {
    Coffee coffee = (Coffee)beverage;
}

• instanceof - 인스턴스가 실제로 어떤 타입인지를 확인할 때 사용하는 자바 keyword