[Java] 업캐스팅, 다운캐스팅

출처

ChatGPT

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업캐스팅과 다운캐스팅은 자바에서 상속 관계에 있는 클래스 간에 객체를 캐스팅할 때 사용하는 개념이다. 두 가지 모두 다형성(Polymorphism)을 활용해 객체를 처리하는 중요한 방법이다.

 

업캐스팅 Upcasting

업캐스팅은 자식 클래스의 객체를 부모 클래스 타입으로 변환하는 것을 말한다. 자바에서는 모든 자식 클래스가 부모 클래스의 타입을 상속받기 때문에, 명시적인 캐스팅 없이도 업캐스팅이 가능하다.

 

특징

• 자식 클래스의 객체가 부모 클래스의 타입으로 변환되기 때문에, 부모 클래스에 정의된 메소드만 호출할 수 있다.
• 자식 클래스의 메소드가 오버라이딩(재정의)된 경우, 실제 실행 시점에서는 자식 클래스의 메소드가 호출된다. 이를 런타임 다형성이라고 한다.

• 관련 글 -> [OOP] 런타임 다형성

 

사용 이유

• 다양한 자식 클래스를 하나의 부모 클래스 타입으로 처리할 수 있다.
• 코드의 일관성 유지 맟 재사용성 증가

 

예시

동물(Animal)이라는 상위 클래스와 이를 상속받는 여러 동물(예: Dog, Cat) 클래스가 있다고 가정하자. 여러 동물 객체를 하나의 배열에 저장하고, 이들을 반복적으로 처리할 때 업캐스팅이 유용다.

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Some generic animal sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Meow");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal[] animals = new Animal[2];
        animals[0] = new Dog();  // 업캐스팅: Dog -> Animal
        animals[1] = new Cat();  // 업캐스팅: Cat -> Animal
        
        for (Animal animal : animals) {
            animal.makeSound();  // 다형성: 실제 객체의 메소드 호출
        }
    }
}

 

결과

Bark
Meow

 

다운캐스팅 Downcasting

다운캐스팅은 부모 클래스 타입으로 업캐스팅된 객체를 다시 자식 클래스 타입으로 변환하는 것을 말한다. 다운캐스팅은 명시적인 캐스팅이 필요하다. 다운캐스팅이 성공하려면, 실제 객체는 다운캐스팅될 타입이어야 한다.

 

특징

• 다운캐스팅을 할 때는 instanceof 연산자를 사용해 객체가 특정 클래스의 인스턴스인지 확인하는 것이 좋다.
• 잘못된 다운캐스팅 시 ClassCastException이 발생할 수 있다.

 

사용 이유

• 부모 클래스 타입으로 처리된 객체를 다시 자식 클래스 타입으로 돌려 자식 클래스의 고유한 메소드를 호출할 수 있다.
• 특정 상황에서 자식 클래스의 고유 기능이 필요할 때 유용하다.

 

예시

class Animal {
    void makeSound() {
        System.out.println("Some generic animal sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    void makeSound() {
        System.out.println("Bark");
    }
    
    void wagTail() {
        System.out.println("Tail wagging");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();  // 업캐스팅: Dog -> Animal
        
        animal.makeSound();  // "Bark" 출력 (다형성)
        
        // 다운캐스팅 후 Dog 클래스의 메소드 호출
        if (animal instanceof Dog) {
            Dog dog = (Dog) animal;  // 다운캐스팅: Animal -> Dog
            dog.wagTail();           // "Tail wagging" 출력
        }
    }
}