Java 다형성 완벽 가이드: 실전 예제와 함께

Java에서 다형성이란?

다형성(Polymorphism)은 Java 객체지향 프로그래밍(OOP)의 핵심 개념입니다. 클래스들이 상속으로 연결될 때 발생하며, 단일 인터페이스가 서로 다른 내부 형태를 표현할 수 있게 합니다. 결과적으로 메서드 호출이 런타임의 실제 객체 타입에 따라 다른 구현을 호출할 수 있습니다.

음성 통화, 문자, 이미지, 이메일로 소통할 수 있는 스마트폰을 생각해 보세요. 목표인 '소통'은 같지만 각 방식은 다르게 동작합니다. 이것이 일상에서의 다형성입니다.

학습 내용

Java 다형성 정의
실전 OOP 예제
메서드 오버라이딩
오버로딩 vs 오버라이딩
동적(런타임) 다형성
정적 vs 동적 다형성
super 키워드

OOP에서의 Java 다형성 예제

Account 기본 클래스가 deposit()과 withdraw()를 제공한다고 가정합니다. SavingsAccount와 CheckingAccount 두 서브클래스는 연산이 동일하므로 이 메서드들을 그대로 상속받습니다.

Java 다형성 완벽 가이드: 실전 예제와 함께

변경 요구사항에 적응하기

오버드래프트 기능 같은 새 기능이 필요하면, PrivilegedAccount 서브클래스가 withdraw()를 오버라이드하여 기존 서브클래스 수정 없이 새 로직을 제공합니다. 이는 다형성의 유지보수 이점을 보여줍니다.

Java 다형성 완벽 가이드: 실전 예제와 함께

Java 메서드 오버라이딩

오버라이딩은 서브클래스가 슈퍼클래스에 이미 정의된 메서드의 자체 구현을 제공할 때 발생합니다. 메서드 시그니처(이름, 매개변수, 반환 타입)는 정확히 일치해야 합니다.

핵심 규칙

오버라이드된 메서드는 더 넓은 가시성(예: protected → public)을 가질 수 있지만, 더 좁힐 수는 없음
반환 타입은 동일하거나 공변적이어야 함

예제:

class Doctor {
    public void treatPatient() {
        // 공통 치료 로직
    }
}
class Surgeon extends Doctor {
    @Override
    public void treatPatient() {
        // 특화된 수술 치료
    }
}
public class Run {
    public static void main(String[] args) {
        Doctor doctor = new Doctor();
        doctor.treatPatient(); // Doctor.treatPatient() 실행
        Surgeon surgeon = new Surgeon();
        surgeon.treatPatient(); // Surgeon.treatPatient() 실행
    }
}

오버로딩 vs 오버라이딩

메서드 오버로딩	메서드 오버라이딩
같은 클래스, 같은 이름, 다른 매개변수 리스트	슈퍼클래스 메서드를 서브클래스에서 동일한 시그니처로 재정의
예시: void sum(int a, int b); void sum(int a, int b, int c); void sum(float a, double b);	예시: class X { int sum() { ... } } class Y extends X { @Override int sum() { ... } }

동적 다형성 (런타임)

슈퍼클래스 참조가 서브클래스 객체를 가리킬 때, JVM은 메서드 호출을 런타임에 결정합니다. 이것이 실제 다형성의 작동입니다.

Doctor doc = new Surgeon();
doc.treatPatient(); // Surgeon.treatPatient() 실행

실제로 호출되는 메서드는 참조 타입이 아닌 객체의 런타임 타입에 따라 결정됩니다.

정적 vs 동적 다형성

정적 다형성(오버로딩)은 컴파일 타임에 결정되고, 동적 다형성(오버라이딩)은 런타임에 결정됩니다.

정적 다형성	동적 다형성
메서드 오버로딩; 컴파일 타임 바인딩	메서드 오버라이딩; 런타임 바인딩
예시: void sum(int a, int b); void sum(float a, double b);	예시: Doctor d = new Surgeon(); d.treatPatient();

`super` 키워드 사용

서브클래스가 슈퍼클래스 메서드를 확장해야 할 때, super로 부모 구현을 호출한 후 자체 로직을 추가합니다.

class Surgeon extends Doctor {
    @Override
    public void treatPatient() {
        super.treatPatient(); // 기본 로직
        // 외과 의사 전용 로직
    }
}

마찬가지로 super로 슈퍼클래스의 protected 또는 public 필드에 접근할 수 있습니다.

실전 예제: 상속, 다형성, Super

아래 코드를 IDE에 복사하여 출력을 관찰해 보세요.

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        X x = new X();
        Y y = new Y();
        y.m2();
        // 상속 효과 보기 위해 주석 해제
        // x.m1();
        // y.m1();
        // x = y; // 부모 참조가 자식 객체 가리킴
        // x.m1();
        // y.a = 10; // 에러: a는 private
    }
}
class X {
    private int a;
    int b;
    public void m1() {
        System.out.println("This is method m1 of class X");
    }
}
class Y extends X {
    int c;
    @Override
    public void m1() {
        System.out.println("This is method m1 of class Y");
    }
    public void m2() {
        super.m1();
        System.out.println("This is method m2 of class Y");
    }
}