클래스 타입 변환

자바의 클래스 타입 변환

클래스 타입 변환이란?

한 클래스 타입의 객체를 다른 클래스 타입으로 변환하는 과정입니다.

자바에서는 상속 관계에 있는 클래스 간에 타입 변환이 가능합니다.

업캐스팅 (Upcasting)

업캐스팅은 자식 클래스의 객체를 부모 클래스 타입으로 변환하는 것입니다.

// 업캐스팅 예시
class Parent { }
class Child extends Parent { }

Child child = new Child();
Parent parent = child; // 업캐스팅 (자동 변환)
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업캐스팅의 특징:

•

자동으로 타입 변환이 이루어집니다.

•

부모 클래스의 멤버만 접근 가능합니다.

•

다형성을 구현하는 기본 메커니즘입니다.

다운캐스팅 (Downcasting)

다운캐스팅은 부모 클래스 타입을 자식 클래스 타입으로 변환하는 것입니다.

// 다운캐스팅 예시
Parent parent = new Child(); // 먼저 업캐스팅
Child child = (Child) parent; // 다운캐스팅 (명시적 변환)
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다운캐스팅의 특징:

•

명시적으로 타입을 지정해야 합니다.

•

실제 객체가 변환하려는 타입과 일치하지 않으면 ClassCastException이 발생합니다.

•

instanceof 연산자로 타입 확인 후 변환하는 것이 안전합니다.

문법 사항

타입 변환 시 주의할 점:

•

업캐스팅은 자동으로 이루어집니다: Parent p = child;

•

다운캐스팅은 명시적으로 타입을 지정해야 합니다: Child c = (Child) parent;

•

타입 검사를 위해 instanceof 연산자 사용: if (parent instanceof Child) { ... }

•

Java 16부터는 패턴 매칭을 통한 향상된 instanceof 사용 가능:

// Java 16 이상의 패턴 매칭
if (parent instanceof Child child) {
    // child 변수를 바로 사용 가능
    child.childMethod();
}
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바인딩(Binding)

프로그램에서 사용되는 요소에 실제 값을 결정짓는 행위를 말합니다.

바인딩은 크게 정적 바인딩과 동적 바인딩으로 나뉩니다:

구분	정적 바인딩(Static Binding)	동적 바인딩(Dynamic Binding)
결정 시점	컴파일 시간	실행 시간
대상	변수, 메서드(오버로딩), 정적 메서드	오버라이딩된 메서드
특징	실행 전에 결정되어 성능이 좋음	실제 객체 타입에 따라 결정됨
예시	변수 접근, private 메서드, 정적 메서드 호출	오버라이딩된 메서드 호출(다형성)

클래스 타입 변환과 관련해서 동적 바인딩이 중요한 역할을 합니다. 업캐스팅 시 객체의 참조 변수는 부모 타입이지만, 메서드 호출은 실제 객체 타입(자식)의 메서드가 실행됩니다.

바인딩의 종류

정적 바인딩 (Static Binding)

정적 바인딩은 컴파일 시점에 결정되는 바인딩입니다. 다음과 같은 특징이 있습니다:

•

컴파일 시간에 타입이 결정됩니다.

•

메서드 오버로딩, 정적 메서드(static method), private 메서드는 정적 바인딩으로 처리됩니다.

•

실행 속도가 빠르다는 장점이 있습니다.

// 정적 바인딩 예시
class Example {
    private void privateMethod() {
        System.out.println("Private method");
    }
    
    public static void staticMethod() {
        System.out.println("Static method");
    }
}

Example example = new Example();
Example.staticMethod(); // 정적 바인딩
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동적 바인딩 (Dynamic Binding)

동적 바인딩은 실행 시점(런타임)에 결정되는 바인딩입니다. 다음과 같은 특징이 있습니다:

•

실행 시간에 타입이 결정됩니다.

•

메서드 오버라이딩이 적용된 메서드는 동적 바인딩으로 처리됩니다.

•

다형성을 구현하는 핵심 메커니즘입니다.

// 동적 바인딩 예시
class Parent {
    public void display() {
        System.out.println("Parent's display");
    }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    public void display() {
        System.out.println("Child's display");
    }
}

Parent p = new Child();
p.display(); // 동적 바인딩 - "Child's display" 출력
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예시코드

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Person.java

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Student.java

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UpCasting.java

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DownCasting.java

Person.java

package Day09.Ex02_ClassCasting;

public class Person {
	
	String name;
	int age;
	
	// 생성자
	public Person() {
		this("이름없음", 1);
	}

	public Person(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	// 메소드
	public String work() {
		return "일을 합니다.";
	}

	// getter, setter
	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	// toString
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	
	

}
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Student.java

package Day09.Ex02_ClassCasting;

public class Student extends Person {
	
	int grade;
	String major;
	
	public Student() {
		this("이름없음", 1, 1, "없음");
	}
	
	public Student(String name, int age, int grade, String major) {
		super(name, age);
		this.grade = grade;
		this.major = major;
	}

	// 메소드 오버라이딩
	@Override
	public String work() {
		return "공부를 합니다";
	}

	// getter, setter
	public int getGrade() {
		return grade;
	}

	public void setGrade(int grade) {
		this.grade = grade;
	}

	public String getMajor() {
		return major;
	}

	public void setMajor(String major) {
		this.major = major;
	}

	// toString()
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [grade=" + grade + ", major=" + major + "]";
	}

}
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UpCasting.java

package Day09.Ex02_ClassCasting;

public class UpCasting {

	public static void main(String[] args) {
		// * 업캐스팅 (자동 타입 변환)
		// (부모 클래스) = (자식 클래스)
		// : 자식 객체를 부모 클래스타입으로 변환하는 것
		Person person = new Student("김조은", 20, 1, "게임미디어학과");
		
		// Person			: name, age
		// Student			: name, age, grade, major
		System.out.println("name : " + person.name);
		System.out.println("age : " + person.age);

		// Person 객체에서는 grade, major 변수를 접근할 수 없다.
		// System.out.println("grade : " + person.grade);
		// System.out.println("major : " + person.major);
		
		// 클래스를 업캐스팅 하면,
		// 변수는 부모 클래스에 있는 변수만 접근 가능하고,
		// 메소드는 자식 클래스의 메소드가 우선하여 실행된다.
		System.out.println( person );
		System.out.println( person.work() );
		
		// 바인딩 (Binding)
		// : 프로그램에서 사용되는 요소에 실제 값을 결정짓는 행위
		
		// - 정적 바인딩
		// : 컴파일 시간에 결정
		//   변수 등
		
		// - 동적 바인딩
		// : 실행 시간에 결정
		//   오버라이딩 등 
	}
}

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DownCasting.java

package Day09.Ex02_ClassCasting;

public class DownCasting {
	
	public static void main(String[] args) {
		// 다운 캐스팅 (강제 형 변환)
		// * 전제 조건 : 업 캐스팅
		// - 다운 캐스팅은 업 캐스팅된 부모 객체를 자식 객체로 변환하는 것
		// - 업 캐스팅		: (부모) <- (자식)
		// - 다운 캐스팅	: (자식) <- (부모)
		
		// 업캐스팅
		Person person = new Student("김조은", 20, 1, "컴퓨터공학과");
		System.out.println( person );
		System.out.println( person.work() );
		
		// 다운 캐스팅
		Student student = (Student) person;
		System.out.println( student );
		System.out.println( student.work() );
		
		System.out.println("grade : " + student.grade);
		System.out.println("major : " + student.major);
	}
}
Java
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