추상 클래스

추상

대상으로부터 공통된 특징을 뽑아내는 것을 의미합니다.

도형의 추상화 예시

도형들은 각각 다른 특성을 가지고 있지만, 공통된 특징들을 추출할 수 있습니다:

•

삼각형 - 세 개의 변과 각을 가짐

•

사각형 - 네 개의 변과 각을 가짐

•

원형 - 중심점과 반지름을 가짐

classDiagram
    Shape <|-- Triangle
    Shape <|-- Rectangle
    Shape <|-- Circle
    
    class Shape{
        +draw()
        +resize()
        +getArea()
    }
    class Triangle{
        +draw()
        +getArea()
    }
    class Rectangle{
        +draw()
        +getArea()
    }
    class Circle{
        +draw()
        +getArea()
    }
Mermaid
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추상 클래스란?

객체의 특성을 코드로 구현하지 않고, 추상화하여 선언만 해놓은 클래스

정의

추상 클래스(Abstract Class)는 하나 이상의 추상 메서드를 포함하며, 객체를 직접 생성할 수 없는 클래스입니다. 주로 상속을 통해 자식 클래스에서 기능을 확장하는 목적으로 사용됩니다.

특징

추상 메서드를 하나 이상 포함할 수 있습니다 (구현부가 없는 메서드)

인스턴스를 직접 생성할 수 없습니다

상속을 통해서만 사용 가능합니다

자식 클래스는 반드시 추상 메서드를 구현해야 합니다

일반 메서드와 필드도 가질 수 있습니다

추상 클래스 문법 예시 코드

// 추상 클래스 정의
abstract class Shape {
    // 일반 필드
    protected String color;
    
    // 생성자
    public Shape(String color) {
        this.color = color;
    }
    
    // 일반 메서드
    public String getColor() {
        return color;
    }
    
    // 추상 메서드 (자식 클래스에서 반드시 구현해야 함)
    public abstract double getArea();
    public abstract void draw();
}

// 추상 클래스 상속 및 구현
class Circle extends Shape {
    private double radius;
    
    public Circle(String color, double radius) {
        super(color);
        this.radius = radius;
    }
    
    // 추상 메서드 구현
    @Override
    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
    
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Drawing a " + color + " circle");
    }
}
Java
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구현 클래스

추상 클래스나 인터페이스에 선언된 추상 메서드를 실제로 구현한 클래스

특징

추상 클래스로부터 상속받은 모든 추상 메서드를 구현해야 합니다

인스턴스화가 가능합니다 (객체 생성 가능)

자신만의 필드와 메서드를 추가로 가질 수 있습니다

여러 구현 클래스가 같은 추상 클래스를 상속받아 다양한 구현을 제공할 수 있습니다

구현 클래스 예시 코드

// 추상 클래스 정의
abstract class Animal {
    // 추상 메서드
    public abstract void makeSound();
    
    // 일반 메서드
    public void eat() {
        System.out.println("동물이 먹이를 먹습니다.");
    }
}

// 구현 클래스 1
class Dog extends Animal {
    // 추상 메서드 구현
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
    
    // 추가 메서드
    public void fetch() {
        System.out.println("개가 물건을 가져옵니다.");
    }
}

// 구현 클래스 2
class Cat extends Animal {
    // 추상 메서드 구현
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("야옹!");
    }
    
    // 추가 메서드
    public void scratch() {
        System.out.println("고양이가 긁습니다.");
    }
}
Java
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추상 클래스와 구현 클래스의 관계

추상 클래스와 구현 클래스는 상속 관계로 연결되어 있으며, 이를 통해 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다:

•

코드 재사용성 증가

•

일관된 인터페이스 제공

•

유지보수 용이성 향상

•

다형성 구현 가능

classDiagram
    Animal <|-- Dog
    Animal <|-- Cat
    
    class Animal{
        +makeSound() abstract
        +eat()
    }
    class Dog{
        +makeSound()
        +fetch()
    }
    class Cat{
        +makeSound()
        +scratch()
    }
Mermaid
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추상클래스 예시코드

📦 Project
└── 📂 Shape
   ├── 📄 Point.java
   ├── 📄 Shape.java
   ├── 📄 Triangle.java
   ├── 📄 Rectangle.java
   ├── 📄 Circle.java
   └── 📄 ShapeMaker.java
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Point.java

public class Point {
	
	// 멤버 변수
	int x, y;
	
	// alt + shift + S -> Generate Contructor Using Field...
	// 기본 생성자
	public Point() {
		this(0, 0);
	}

	// 매개변수가 있는 생성자
	public Point(int x, int y) {
		this.x = x;
		this.y = y;
	}

	// alt + shift + S -> Generate toString()...
	@Override
	public String toString() {
		return "Point [x=" + x + ", y=" + y + "]";
	}

}
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Shape.java

// 추상 클래스
public abstract class Shape {
	
	Point point;
	
	// 넓이와 둘레를 구하는 추상 메소드를 정의하시오.
	// * 추상 메소드 : abstract 접근지정자 반환타입 메소드명( 매개변수 );
	abstract double area();			// 넓이
	abstract double round();		// 둘레
	
	// getter, setter 메소드를 정의하시오.
	public Point getPoint() {
		return point;
	}
	public void setPoint(Point point) {
		this.point = point;
	}

}
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Triagle.java

public class Triangle extends Shape {
	
	double width, height;
	
	// 생성자
	public Triangle() {
		this(0.0, 0.0);
	}

	public Triangle(double width, double height) {
		this.width = width;
		this.height = height;
	}

	@Override
	double area() {
		// 삼각형의 넓이 = (가로)x(세로)/2
		return width * height / 2;
	}

	@Override
	double round() {
		// *정삼각형
		// 삼각형의 둘레 = 3 * width  
		return 3 * width;
	}
	
	// getter, setter
	public double getWidth() {
		return width;
	}

	public void setWidth(double width) {
		this.width = width;
	}

	public double getHeight() {
		return height;
	}

	public void setHeight(double height) {
		this.height = height;
	}

	// toString()
	@Override
	public String toString() {
		return "Triangle [width=" + width + ", height=" + height + "]";
	}

}

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Rectangle.java

// * 추상 클래스의 추상 메소드는 구현 클래스에서 반드시 오버라이딩 해야한다.
public class Rectangle extends Shape {
	
	double width, height;
	
	public Rectangle() {
		this(0.0, 0.0);
	}

	public Rectangle(double width, double height) {
		this.width = width;
		this.height = height;
	}

	@Override
	double area() {
		// 사각형의 넓이 = (가로) x (세로)
		return width * height;
	}

	@Override
	double round() {
		// 사각형의 둘레 = 2 * (a+b)
		return 2 * (width + height);
	}

	public double getWidth() {
		return width;
	}

	public void setWidth(double width) {
		this.width = width;
	}

	public double getHeight() {
		return height;
	}

	public void setHeight(double height) {
		this.height = height;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Rectangle [width=" + width + ", height=" + height + "]";
	}
	

}
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Circle.java

public class Circle extends Shape {
	
	double radius;		// 반지름
	
	public Circle() {
		this(0);
	}

	public Circle(double radius) {
		this.radius = radius;
	}

	@Override
	double area() {
		// 원의 넓이 = (원주율) x (반지름) x (반지름)
		return Math.PI * Math.pow(radius, 2);
	}

	@Override
	double round() {
		// 원의 둘레 = 2 x (원주율) x (반지름)
		return 2 * Math.PI * radius;
	}

	public double getRadius() {
		return radius;
	}

	public void setRadius(double radius) {
		this.radius = radius;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Circle [radius=" + radius + "]";
	}
	
	
	
	

}
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ShapeMaker.java

import java.util.Scanner;

public class ShapeMaker {
	
	public static void main(String[] args) {
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		// 입력 변수
		double width = 0.0;
		double height = 0.0;
		double radius = 0.0;
		
		// 입력받은 도형 배열 (3개)
		Shape[] shapeList = new Shape[3];
		int index = 0;
		
		while( true ) {
			if( index == 3 ) 
				break;
			
			System.out.println("1. 삼각형, 2. 사각형, 3. 원형");
			System.out.print(">>");
			String input = sc.next();	// next() : String(문자열) 입력
			
			if( input.equals("그만") )
				break;
			
			// 도형 선택
			switch (input) {
				// 삼각형
				case "1":
					System.out.print("가로 : ");
					width = sc.nextDouble();
					System.out.print("세로 : ");
					height = sc.nextDouble();
					shapeList[index++] = new Triangle(width, height);
					break;
				// 사각형
				case "2":
					System.out.print("가로 : ");
					width = sc.nextDouble();
					System.out.print("세로 : ");
					height = sc.nextDouble();
					shapeList[index++] = new Rectangle(width, height);
					break;
				// 원형
				case "3":
					System.out.print("반지름 : ");
					radius = sc.nextDouble();
					shapeList[index++] = new Circle(radius);
					break;
			} // - switch 끝
		} // - while 끝
		
		// 넓이 총합, 둘레 총합
		double areaSum = 0.0;
		double roundSum = 0.0;
		
		for (Shape shape : shapeList) {
			if( shape == null )
				continue;
			// 넓이와 둘레
			double area = shape.area();
			double round = shape.round();
			
			// 합계
			areaSum += area;
			roundSum += round;
			
			// instanceof : 인스턴스를 확인하는 연산
			if( shape instanceof Triangle ) 	System.out.println("삼각형");
			if( shape instanceof Rectangle ) 	System.out.println("사각형");
			if( shape instanceof Circle ) 		System.out.println("원형");
			
			System.out.println("넓이 : " + area + "\t");
			System.out.println("둘레 : " + round + "\t");
		} // - foreach 끝
		System.out.println("넓이 총합 : " + areaSum);
		System.out.println("둘레 총합 : " + roundSum);
		sc.close();
	}

}
Java
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