[Java] 상속과 조합 고민해보기

상속(Inheritance)과 조합(Composition)은 객체지향 프로그래밍(OOP)에서 객체 간의 관계를 나타내는 데에 있어서 중요한 개념이다. 이번 글에서는 두 가지 개념의 차이점과 장단점에 대해서 알아보자.

 

상속(Inheritance)

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상속은 객체지향 프로그래밍에서 가장 기본적인 개념 중 하나다. 클래스 간의 부모-자식 관계를 정의하여 부모 클래스의 속성과 메서드를 자식 클래스에서 재사용 할 수 있도록 한다.

 

이렇게 상속을 통해 구현한 클래스를 서브 클래스(Sub Class) 또는 파생 클래스(Derived Class)라고 부르기도 한다. 보통 상속을 사용하는 방법은 아래와 같다.

 

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getAge() {
        return this.age;
    }

    public void introduce() {
        System.out.println("My name is " + this.name + " and I am " + this.age + " years old.");
    }
}

public class Student extends Person {
    private String school;

    public Student(String name, int age, String school) {
        super(name, age);
        this.school = school;
    }

    public String getSchool() {
        return this.school;
    }

    @Override
    public void introduce() {
        System.out.println("My name is " + this.getName() + " and I am a student at " + this.school + ".");
    }
}

 

위 코드에서 Student 클래스는 Person 클래스를 상속하고 있다. Student 클래스에서는 Person 클래스에서 정의한 name과 age 속성과 introduce 메서드를 상속 받아 사용할 수 있다.

 

이렇게 상속을 받으면 Student 클래스에서는 Person 클래스에서 구현한 일부 기능을 재사용할 수 있으며, Person 클래스에서 변경된 내용이 Student 클래스에도 반영된다.

 

메서드를 재정의한다는 의미는 마치 인터페이스와 유사한 기능을 제공하는 것 처럼 보이지만, 인터페이스는 추상 메서드만을 정의할 수 있으며, implements 받은 클래스에서는 반드시 해당 메서드를 구현해야 한다.

 

장점

• 코드의 재사용성이 높아진다. 부모 클래스에서 구현한 속성과 메소드를 자식 클래스에서 그대로 사용할 수 있다.
• 코드의 가독성이 높아진다. 부모 클래스와 자식 클래스 간의 관계가 명확해져 코드를 이해하기 쉬워진다.

단점

• 클래스 간의 결합도가 높아진다. 부모 클래스가 수정되면 자식 클래스에도 영향을 미치기 때문에, 클래스 간의 관계가 복잡해질수록 유지보수가 어려워진다.
• 클래스의 계층 구조가 복잡해질수록 코드의 이해와 디버깅이 어려워진다.

 

조합(Composition)

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기존 클래스가 새로운 클래스의 구성요소로 쓰인다. 새로운 클래스를 만들고 private 필드로 기존 클래스의 인스턴스를 참조한다. 위에서 살펴봤던 상속 관계의 Person, Student 클래스들을 조합으로 사용한 예는 다음과 같다.

 

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public int getAge() {
        return this.age;
    }

    public void introduce() {
        System.out.println("My name is " + this.name + " and I am " + this.age + " years old.");
    }
}

public class Student {
    private String school;
    private final Person person;

    public Student(String school, Person person) {
        this.school = school;
    	this.person = person;
    }

    public String getSchool() {
        return this.school;
    }

    public void introduce() {
    	person.introduce();
    }
}

 

이처럼 Student 클래스가 인스턴스 변수로 Person 클래스로 가지는 것이 조합(Composition)이라고 하는데, 인스턴스 변수인 person을 사용하여 Person 클래스의 메서드를 호출하는 방식으로 동작한다.

 

장점

• 클래스 간의 결합도를 낮출 수 있다. 클래스 내에서 다른 클래스의 인스턴스를 사용하기 때문에, 클래스 간의 관계가 단순화된다.
• 유연성이 높아진다. 다른 클래스의 인스턴스를 포함시켜 사용하기 때문에, 클래스 간의 관계를 동적으로 변경할 수 있다.
• 클래스의 계층 구조가 복잡하지 않아 코드의 이해와 디버깅이 쉽다.

단점

• 코드의 일관성을 유지하기 어렵다.

 

결론

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캡슐화를 깨뜨리고 상위 클래스에 의존하게 되어서 객체의 변화에 유연하지 못한 상속을 사용하기 보다는 조합을 사용하자. 하지만 조합이 무조건 좋은건 아니다.

 

상속이 적절하게만 사용된다면 더 강력하고 유지보수성이 증대될 수 있다. 단, 상속이 적절하게 사용되려면 다음과 같은 조건을 만족해야 한다.

 

확장과 설계를 고려한 is - a 관계일 때

is - a 관계라는 것은 ~은 ~이다 관계이다. 예를 들면 Tiger is a animal과 같은 관계이다. 호랑이가 동물인 사실은 변할 가능성이 없는 관계이다. 이렇게 확실한 is - a 관계일 때 상속의 이점이 극대화 된다.

 

상위 클래스의 메서드가 결함이 있을 때 하위 클래스까지 전파해도 괜찮은 경우

이 경우는 앞서 설명한 is - a 관계와 직접적인 관계가 있다. 동물과 호랑이 모두 숨을 쉬는 객체다. 이렇게 당연하다는 듯이 하위 클래스로 전파해도 되는 메서드가 존재할 때 상속을 적절하게 사용할 수 있다.

 

상속을 코드 재사용 용도로만 사용하지 말고 확장이라는 관점에서 사용해야 하며, 상황에 맞는 최선의 방법을 선택해야 한다. 위 2가지 상황을 만족한다면 상속을 사용해도 좋지만, 애매한 상황에서는 조합을 사용하는 것이 좋을 때가 더 많다.