[Java] 자바 캐스팅

[ 자바 캐스팅 ]

- 자바에서의 캐스팅이란 객체들의 형 변환을 의미

- 상속 관계의 객체들에 한함

 

- 하위 클래스(큰 메모리) → 상위 클래스(작은 메모리) 형변환

  · 묵시적으로 가능

  · 업캐스팅을 의미

 

- 상위 클래스(작은 메모리) → 하위 클래스(큰 메모리) 형변환

  · 명시적으로 선언해야 함

  · Casting 연산자인  ( )를 사용하여 형 명시 필요

  · 다운캐스팅을 의미

 

기본데이터 타입의 형 변환과 구분

참고 👉 [Java] 자바 형변환

 

 

[ 업캐스팅(Upcasting) ]

- 상위 클래스로의 형 변환

- 하위 클래스(sub class) → 상위 클래스 (super class)

  (하위 클래스는 상위 클래스의 서브타입)

- 컴파일러에 의해 자동 변환

- 상속 계층의 측면을 고려

 

[ 업캐스팅 예제 ]

class Animal{
	void display() {
		System.out.println("Animal 클래스");
	}
}

class Ant extends Animal{
	void display() {
		System.out.println("Ant 클래스");
	}
	
	void displayAnt() {
		System.out.println("물개미 입니다.");
	}
}

public class TestCode {
	
	public static void main(String[] args) {

		Ant ant = new Ant();
		ant.display();
		ant.displayAnt();
		
		// 상속 관계에서의 참조 다형성을 이용한 선언 (1)
		Animal ant2 = new Ant();
		ant2.display();
//		ant2.displayAnt();	Ant 클래스의 상위클래스인 Animal 클래스로 선언되었으므로 접근 멤버 감소
		
		// 변수 업캐스팅을 이용한 선언 (2)
		Animal upcasting_ant = ant;
		// -- 이 때 Animal 클래스의 display()에 접근 x
		// -- Override된 Ant 클래스의 display()로 실행 됨
		upcasting_ant.display();
//		upcasting_ant.displayAnt();
	}
}

/* [출력 결과]
    Ant 클래스
    물개미 입니다.
    Ant 클래스
    Ant 클래스
*/

오버라이딩 특성상 코드가 실행하는 런타임 환경에서
동적 바인딩 되었기 때문에

업 캐스팅 인스턴스인 ant2와 upcasting_ant의
오버라이딩 메소드인 display() 호출 시 
Animal 클래스의 display() { "Animal 클래스" }가 아닌
Ant 클래스의 display() { "Ant 클래스" } 가 호출

 

[ 업캐스팅의 이유 ]

- 공통적으로 관리 가능한 작업들의 간소화된 핸들링 가능

- 만약 [그림1]과 같은 상속 관계의 클래스들이 있다 가정할 경우

[그림 1]

- 기존의 자식 클래스들은 서로 다른 객체를 선언하여 사용했어야 함

 

[ 기존의 경우 ]

class Colors{ }

class White extends Colors{ }
class Blue extends Colors{ }
class Red extends Colors{ }

public class TestCode {
	public static void main(String[] args) {
		White[] white = new White[10];
		white[0] = new White();
		white[1] = new White();
		
		Blue[] blue = new Blue[10];
		blue[0] = new Blue();
		blue[1] = new Blue();
		
		Red[] red = new Red[10];
		red[0] = new Red();
		red[1] = new Red();
	}
}

이 때 업캐스팅을 활용하면 공통의 타입으로 묶어 관리 가능

 

[ 업캐스팅 활용 ]

class Colors{ }

class White extends Colors{ }
class Blue extends Colors{ }
class Red extends Colors{ }

public class TestCode {
	public static void main(String[] args) {
		
		// 상속 관계를 맺어 부모 클래스로의 업캐스팅이 가능할 경우
		// 하나의 공통된 타입으로 묶어 관리 가능
		// 가독성 ↑ 유지보수 ↑
		Colors[] colors = new Colors[10];
		colors[0] = new White();
		colors[1] = new White();
		colors[2] = new Blue();
		colors[3] = new Blue();
		colors[4] = new Red();
		colors[5] = new Red();
	}
}

 

 

 

[ 다운캐스팅(Downcasting) ]

- 상위 클래스 → 하위클래스로의 형 변환

- 원칙적으로는 불가능하나 명시적 캐스팅을 통해 해결

 

[ 다운 캐스팅 예제 ]

class Animal{
	void display() {
		System.out.println("Animal 클래스");
	}
}

class Ant extends Animal{
	void display() {
		System.out.println("Ant 클래스");
	}
	
	void displayAnt() {
		System.out.println("물개미 입니다.");
	}
}

public class TestCode {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		// Animal(upcasting_ant) ← Ant(new Ant())로 업캐스팅 	
		Animal upcasting_ant = new Ant();
		upcasting_ant.display();
		
		// Ant(down_ant) ← Animal(upcasting_ant)로 다운 캐스팅
		Ant down_ant = (Ant)upcasting_ant;
		down_ant.displayAnt();
		// ==
		((Ant)upcasting_ant).displayAnt();
	}
}

/* [출력 결과]
    Ant 클래스
    물개미 입니다.
    물개미 입니다.
*/

 

 

# 참고 블로그 : https://inpa.tistory.com/entry/JAVA-☕-업캐스팅-다운캐스팅-한방-이해하기