Java 기본 문법 및 JVM 구성(11) - Generic, Interface, Abstract Class

Interface 추상화

가장 필요한 요소를 제회하고 모두 다 감춰버리는 것

• 자바에서는 "인터페이스" 혹은 "추상 클래스" 를 통해 이뤄낼 수 있다.
  • 인터페이스: 구현체는 감추고, 필요한 메서드만 노출 -> 메서드 가져다 호출만 하면 된다.
  • 추상 클래스: 구현체는 감추고, 필요한 필드와 메서드만 노출 -> 메서드, 필드 가져다 호출만 하면 된다.

---

Generic

제네릭스는 다양한 타입의 객체들을 다루는 메서드나 컬렉션 클래스에 컴파일 시의 타입 체크(compile-time type check)를 해주는 기능이다.

객체의 타입을 컴파일 시에 체크하기 때문에 객체의 타입 안전성을 높이고 형변환의 번거로움이 줄어든다.

💡타입의 안전성?
타입의 안전성을 높인가는 것은 의도하지 않은 타입의 객체를 저장하는 것을 막고, 저장된 객체를 꺼내올 때 원래의 타입과 다른 타입으로 형 변환되어 발생할 수 있는 오류를 줄여준다는 뜻이다.

 

제네릭스를 적용한 ArrayList

ArrayList<Member> memberList = new ArrayList<Member>();
memberList.add(new Member());
Member m = memberList.get(0);​

 

제네직스를 적용하지 않은 ArrayList

ArrayList memberList1 = new ArrayList();
memberList1.add(new Member());
Member member1 = (Member) memberList.get(0);

 

두 코드의 차이점을 살펴보면 ArrayList에 저장된 객체를 꺼낼 때 형변환할 필요가 없어서 편리하다. 이미 어떤 타입의 객체들이 저장되어 있는지 알고 있기 때문이다.

---

Interface Class

현업에서 사용하는 인터페이스 예시

public interface KafkaListener<T> {
    KakfaListnerType getType();
    void consume(T consumed);
}

Kafka?
Apache Kafka는 실시간으로 스트리밍 데이터를 수집하고 처리하는 데 최적화된 분산 데이터 스토어입니다.
스트리밍 데이터는 수천 개의 데이터 원본에서 연속적으로 생성되는 데이터로, 보통 데이터 레코드를 동시에 전송합니다.
Kafka는 대기열과 게시-구독이라는 두 가지 메시징 모델을 결합하여 소비자에게 각 모델의 주요 이점을 제공합니다. 대기열을 사용하면 데이터 처리를 여러 소비자 인스턴스에 분산할 수 있어 확장성이 뛰어납니다.

 

Kafka의 경우 위와 같이 인터페이스를 사용한다.

producer(메시지 보내는 사람) - 큐 - consumer(메시지 받는 사람) 으로 작동한다.

consumer의 경우 본인에게 온 메시지만 받아야하므로 제네릭스를 사용해서 `T`로 받은 타입을 명시해준다.

 

💡kafka는 nginx처럼 로드밸런싱 해준다고 보면 되나?
실시간 로드 밸런싱은 nginx를 사용해서 해준다고 보면 되고, kafka는 큐를 이용해서 네트워크나 리소스가 여유있을 때 처리해준다고 생각

 

public interface KafkaListener<T> {
    KakfaListnerType getType();
    /*(public abstract)*/ void consume(T consumed);
}

• 인터페이스는 아래와 같은 제약사항이 있음
  • 모든 멤버 변수는 `public static final` 이어야하며, 이를 생략할 수 있다.
  • 모든 메서드는 `public abstract`이어야하며, 이를 생략할 수 있다.
    • 단, static메서드와  디폴트 메서드는 예외(Java 8이후부터)

• 다중 "상속(extends)" 가능 + 다중 "구현(implements)" 가능
  • 다중 "상속"가능:  Java에서 클래스는 다중 상속이 되지 않는다. 단 인터페이스는 다중 상속이 가능

아래 코드는 인터페이스에 다중 상속이 가능함을 보여준다.

interface MakingRamen extends MakingRamenWater, MakingRamenSoup {

public interface Vehicle {
    public default void doSomething(int n) {
        System.out.println("doSomething(Vehicle)");
    }
}

public interface VehicleChild extends Vehicle {
}

클래스는 다중 상속이 되지 않는다.

다중  구현 가능 코드로 보기

public interface Vehicle {
    public default void doSomething(int n) {
        System.out.println("doSomething(Vehicle)");
    }
}

public interface Movable {
    public default void doSomething(int n) {
        System.out.println("doSomething(Movable)");
    }
}

public static class Car implements Vehicle, Movable {
    @Override
    public void doSomething(int n) {
        Vehicle.super.doSomething(n);
        Movable.super.doSomething(n);
        System.out.println("doSomething(Car)");
    }
}

public static void main(String args[]) {
    Car car = new Car();
    car.doSomething(10);
}

 

인터페이스에 디폴트 메서드와 정적 필드 / 메서드 정의 가능

Private 메서드는 Abstract가 아닌 구현체로 인터페이스 내 존재 가능

-> 인터페이스 디폴트 메서드가 등장함과 동시에 인터페이스 내 메서드 호출 가능

-> fail over 같은 역할을 해준다고 생각, 해당 메서드가 구현되지 않으면 실행될 fail over메서드

-> 추상화 클래스에서 abstract함수를 사용하면 무조건 구현해야하는 강제성이 있었음. 디폴트 메서드는 구현하지 않아도 된다.

 

인터페이스 내 정적 필드, 정적 메서드 정의 가능

 

정리

interface A extends A, B, D //가능
class A extends B,C,D,E //불가능
class A implements B,C,D,E //가능

---

Abstract Class

미완성 설계도에 비유할 수 있다.
인스턴스 생성 불가, 추상 메서드를 포함하고 있는 클래스

 

현업에서 사용하는 추상클래스 예시

@Slf4j
public abstract class KafkaAbstractListener<T> implements KafkaListener<T> {

    @PostConstruct
    public void instantiated() {
			  log.info("[Abstract Class] {} is created", this.getType().name());
	}

	@PreDestroy
    abstract void destroy();//메서드는 구현하지 않고
}

 

 

• 형태와 구현을 혼합 정의 = 데이터: 필드Field) 멤버변수 정의 + 행위: 메서드 (Method) 정의
  • 형태: 어떤 메소드를 가져야하는지 명시
  • 구현: 구현 메소드를 정의
• 추상 메서드는 상속받은 자손 클래스는 오버라이딩을 통해 조상인 추상 클래스의 추상 메서드를 모두 구현해주어야한다.

---

인터페이스와 추상화 클래스에서 접근 제어자 설정

인터페이스는 무조건 public, 추상 클래스는 protected로 가능하다.

💡추상 클래스를 사용할 때 protected를 지향해야하는가?
그냥 적재적소에 사용하면 된다. 다 오픈하고 싶다면 public으로 해도 된다.