[Java] 클래스 형 변환(Class Casting)

클래스의 형 변환

• 기본 자료형간의 형 변환이 가능한 것처럼 참조 타입간에도 형 변환이 가능합니다.
  
  
• 클래스는 서로 상속 관계에 있을 경우 형 변환을 할 수 있으며 자동, 수동 형 변환을 지원합니다.
  
  
• 기본 자료형과 마찬가지로 더 작은 범위의 자료형에서 큰 범위의 자료형으로, 간략한 자료형에서 세밀한 자료형으로의 형 변환은 자동으로 지원되며, 반대의 경우는 수동으로 변환해야 합니다.
  • 클래스 자동 형변환: 프로그래머가 별도로 작업하지 않아도 자동으로 형변환이 되는 방식으로 자식 클래스가 부모 클래스로 타입 변환을 할 때 지원됩니다.
  • 클래스 수동 형변환: 프로그래머가 별도로 작업을 해주어야 형 변환이 가능한 방식으로 부모 클래스에서 자식 클래스로 형 변환을 하는 경우가 해당 됩니다.
    
    

 

 

 

 

자동 형 변환(Promotion)

• 자식 클래스는 부모 클래스의 특성과 기능을 모두 물려받기 때문에 부모 클래스와 동일하게 취급될 수 있습니다.
  
  
• 바로 위의 부모 클래스가 아니고 몇 단계의 상속 관계를 거쳐도 위의 특성은 동일하게 나타납니다.
  (같은 부모 클래스라도 각각 다르게 생성된 자식 클래스간에는 서로 상속 관계가 발생하지 않음)
  
  
• 이런 특성을 이용해 자식 클래스로 생성된 인스턴스를 부모 클래스의 변수에 대입하는 것이나, 부모 클래스 타입의 변수로 자식 클래스의 인스턴스를 생성하는 것이 가능해 집니다.
  
  
• 단, 이렇게 생성된 변수는 부모 클래스의 멤버에만 접근이 가능하며 자식 클래스의 멤버 특성을 사용할 수 없게 됩니다. 

클래스 자동 형 변환 사용 예시

// 부모 클래스 선언
public class Parent {
    String parentProperty1;
    String ParentProperty2;
    
    public Parent() {
    
    }
    
    public void parentMethod1() {
    	System.out.println("부모 메서드1")
    }
    
    public void parentMethod2() {
    	System.out.println("부모 메서드2")
    }
}


// 자식 클래스 선언
public class childe extends Parent {
    String childProperty1;
    String childProperty2;
        
    public Child() {
    
    }
    
    public void childMethod1() {
    	System.out.println("자식 메서드1")
    }
    
    public void childMethod2() {
    	System.out.println("자식 메서드2")
    }
}


// 테스트용 클래스 선언
public class PromotionExample {
	public static void main(String[] args) {
    	// 자식 타입의 변수 c1을 부모 타입 p1에 대입
        Child c1 = new Child();
        Parent p1 = c1;
        
       	// 위 코드와 같은 효과
        // Parent p1 = new Child();        
        
        // 호출 가능한 필드와 메서드 
        p1.parentProperty1 = "pData1";
        p1.parentMethod1();

        // 자식 클래스의 필드와 메서드는 사용 불가
        // p1.childProperty1 = "cData1";
        // p1.childMethod1();
    }
}

 

 

 

 

수동 형 변환(Casting)

• 부모 클래스는 자식 클래스가 지원하는 속성이나 기능을 다 가지고 있지 않기 때문에 부모 클래스에서 자식 클래스로의 형 변환 시 문제가 발생할 수 있습니다.
  
  
• 때문에 부모 클래스를 자식 클래스로 형 변환 해주기 위해서는 프로그래머가 수동으로 선언을 해주어야 합니다.
  
  
• 이 경우 형변환 연산자((자료형))을 활용하여 강제 형 변환을 해줄 수 있습니다.

수동 형 변환

자식클래스 변수이름 = (형변환연산자) 부모클래스변수;

 

클래스 수동 형 변환 사용 예시

// 부모 클래스 선언
public class Parent {
    String parentProperty1;
    String ParentProperty2;
    
    public Parent() {
    
    }
    
    public void parentMethod1() {
    	System.out.println("부모 메서드1")
    }
    
    public void parentMethod2() {
    	System.out.println("부모 메서드2")
    }
}


// 자식 클래스 선언
public class childe extends Parent {
    String childProperty1;
    String childProperty2;
        
    public Child() {
    
    }
    
    public void childMethod1() {
    	System.out.println("자식 메서드1")
    }
    
    public void childMethod2() {
    	System.out.println("자식 메서드2")
    }
}


// 테스트용 클래스 선언
public class PromotionExample {
	public static void main(String[] args) {
    	// 자식 타입의 변수 c1에 부모 타입 p1을 대입
        // 캐스팅 연산자를 통해 타입 변환을 선언
        Parent p2 = new Parent();
        Child c2 = (Child) p2;        
      
        
        // 부모 클래스의 인스턴스인 p2는 부모 멤버만 사용 가능 
        p2.parentProperty2 = "pData1";
        // 아래 코드는 사용 불가능
        // p2.childProperty2 = "cData1";

        // p1을 캐스팅하여 사용하는 c1은 자식 멤버까지 모두 사용 가능
        c2.childProperty2 = "cData1";
        c2.childMethod1();
    }
}

 

 

 

 

instanceof 연산자 활용

• 프로그램의 규모가 커지면 작업자도 많아지고, 코드 간의 관계가 복잡하게 얽히면서 어떤 클래스가 어떤 클래스를 상속하는지 파악하기 어려워집니다.
  
  
• 때문에 형 변환 시 의도하지 않게 오류가 발생할 수 있는데, 이를 해결하기 위해 instanceof 라는 연산자를 활용할 수 있습니다.
  
  
• instanceof 연산자는 좌측에 인스턴스(변수)를, 우측에 변환 가능한지 확인할 타입을 입력 받아 결과에 따라 true/false를 반환합니다.
  (true: 변환 가능 / false: 변환 불가능)
  
  
• 이를 조건문과 같이 활용하여 형 변환 전에 형 변환이 가능한지 확인할 수 있습니다. 

instanceof 사용 방법

boolean 변수이름 = 인스턴스 instanceof 타입;

 

instanceof 연산자 사용 예시

public void exMethod(Parent p1) {
    // p1이 child의 타입이 될 수 있는지 확인
    if(p1 instanceof Child) {
    	// 가능할 경우 클래스 변환
    	Child c1 = (Child) p1;
    }
}

 

• 자바 12부터는 instanceof의 연산 결과가 true일 경우 우측 타입 변수를 바로 사용할 수 있는 문법이 제공되기 때문에 별도로 형 변환 할 필요 없이 바로 사용 가능합니다.

자바12에서의 instanceof 연산자 사용 예시

public void exMethod(Parent p1) {
    // p1이 child의 타입이 될 수 있는지 확인 후 true 라면 Child 타입의 c1 인스턴스 생성
    if(p1 instanceof Child c1) {
    	// Child 타입의 c1 바로 사용 가능
    }
}