[Java] 상속과 오버라이딩: private, protected, static 변수 알아보기

자바 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 핵심 개념인 클래스 상속과 메소드 오버라이딩에 대해 알아보겠습니다.

여기에 더해, 상속 관계에서 private, protected, static 변수가 어떻게 동작하는지 실제 예제 코드를 통해 명확하게 파악해 보겠습니다.

 

예제 코드 및 실행 결과

먼저 전체 예제 코드와 그 실행 결과를 살펴보겠습니다. Animal이라는 부모 클래스와 이를 상속받는 Dog 자식 클래스를 통해 개념을 이해해 봅시다.

// Animal.java - 부모 클래스
class Animal {
    // private 변수: 해당 클래스 내부에서만 접근 가능
    private String name;

    // protected 변수: 상속받은 자식 클래스에서 접근 가능
    protected int soundCount = 0;

    // static 변수: 클래스에 속하며 모든 객체가 공유
    private static int animalCount = 0;

    // 생성자
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
        animalCount++; // 객체가 생성될 때마다 static 변수 1 증가
        System.out.println("-> Animal 생성자 호출: '" + this.name + "' 생성. (총 동물 수: " + animalCount + ")");
    }

    // Getter
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void makeSound() {
        this.soundCount++; // 메소드 호출 시 인스턴스 변수 1 증가
        System.out.println("[소리 횟수: " + this.soundCount + "] " + this.getName() + "이(가) 소리를 냅니다.");
    }

    // static 메소드: 클래스 이름으로 직접 호출 가능
    public static int getAnimalCount() {
        return animalCount;
    }
}

// Dog.java - 자식 클래스
class Dog extends Animal {

    // 생성자
    public Dog(String name) {
        // 부모 클래스의 생성자 호출 (animalCount도 여기서 증가됨)
        super(name);
        System.out.println("-> Dog 생성자 호출");
    }

    // 메소드 오버라이딩
    @Override
    public void makeSound() {
        this.soundCount++; // 부모의 protected 변수에 접근하여 1 증가
        System.out.println("[소리 횟수: " + this.soundCount + "] " + this.getName() + "이(가) 멍멍 짖습니다! 🐕");
    }

    public void wagTail() {
        System.out.println(this.getName() + "이(가) 꼬리를 흔듭니다.");
    }
}

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("--- 첫 번째 Dog 객체 생성 ---");
        Dog myDog1 = new Dog("뽀삐");
        myDog1.makeSound(); // 뽀삐의 soundCount가 1로 증가
        myDog1.makeSound(); // 뽀삐의 soundCount가 2로 증가

        System.out.println("\n--- 두 번째 Dog 객체 생성 ---");
        Dog myDog2 = new Dog("해피");
        myDog2.makeSound(); // 해피의 soundCount가 1로 증가

        System.out.println("\n--- 뽀삐가 다시 소리를 냅니다 ---");
        myDog1.makeSound(); // 뽀삐의 soundCount가 3으로 증가 (해피의 count와 무관)

        System.out.println("\n--------------------");
        // static 변수는 클래스 이름을 통해 직접 접근
        System.out.println("지금까지 생성된 총 동물의 수: " + Animal.getAnimalCount());
    }
}

 

실행결과

--- 첫 번째 Dog 객체 생성 ---
-> Animal 생성자 호출: '뽀삐' 생성. (총 동물 수: 1)
-> Dog 생성자 호출
[소리 횟수: 1] 뽀삐이(가) 멍멍 짖습니다! 🐕
[소리 횟수: 2] 뽀삐이(가) 멍멍 짖습니다! 🐕

--- 두 번째 Dog 객체 생성 ---
-> Animal 생성자 호출: '해피' 생성. (총 동물 수: 2)
-> Dog 생성자 호출
[소리 횟수: 1] 해피이(가) 멍멍 짖습니다! 🐕

--- 뽀삐가 다시 소리를 냅니다 ---
[소리 횟수: 3] 뽀삐이(가) 멍멍 짖습니다! 🐕

--------------------
지금까지 생성된 총 동물의 수: 2

 

핵심 개념 정리

코드와 결과를 바탕으로 자바의 주요 특징들을 하나씩 살펴보겠습니다.

1. 클래스 상속과 메소드 오버라이딩

• 상속 (extends): Dog 클래스는 extends Animal을 통해 Animal 클래스의 모든 public, protected 멤버(변수, 메소드)를 물려받습니다. 이를 통해 코드 재사용성을 높이고 논리적인 계층 구조를 만듭니다.
• 메소드 오버라이딩 (@Override): 자식 클래스(Dog)가 부모 클래스로부터 물려받은 메소드(makeSound)를 자신에게 맞게 재정의하는 것입니다. 예제에서 Dog 객체는 "멍멍 짖습니다!"라고 소리를 내도록 makeSound 메소드의 동작을 변경했습니다.

 

2. 변수의 종류와 접근 제어자

이 예제는 변수의 성격을 이해하는 데 아주 좋습니다.

• private String name: private 변수는 오직 선언된 클래스(Animal) 내부에서만 접근할 수 있습니다. 자식 클래스(Dog)조차 직접 접근할 수 없죠. 따라서 값을 가져오려면 public으로 공개된 getName() 같은 Getter 메소드를 이용해야 합니다. 이는 객체의 데이터를 보호하는 캡슐화의 핵심입니다.
• protected int soundCount: protected 변수는 선언된 클래스 내부와, 이 클래스를 상속받은 자식 클래스까지 접근을 허용합니다. Dog 클래스의 makeSound 메소드가 this.soundCount에 직접 접근하여 값을 증가시킬 수 있었던 이유입니다. 이 변수는 객체마다 따로 생성되는 인스턴스 변수이므로, '뽀삐'의 soundCount와 '해피'의 soundCount는 서로 영향을 주지 않습니다.
• private static int animalCount: static 변수는 객체가 아닌 클래스에 소속된 변수입니다. 따라서 모든 Animal과 Dog 객체들이 단 하나의 animalCount 변수를 공유합니다. new Dog(...)를 통해 객체가 생성될 때마다 생성자가 호출되어 공용 변수인 animalCount가 1씩 증가하는 것을 볼 수 있습니다.

 

코드 실행 흐름 분석

1. new Dog("뽀삐"): Dog 생성자가 호출되고, 내부의 super("뽀삐")가 Animal 부모 생성자를 호출합니다. animalCount가 1이 됩니다.
2. myDog1.makeSound(): '뽀삐' 객체의 makeSound가 호출되어 soundCount가 1, 2로 증가합니다.
3. new Dog("해피"): 다시 Animal 생성자가 호출되어 공유 변수인 animalCount가 2가 됩니다. '해피' 객체는 자신만의 soundCount를 가집니다.
4. myDog2.makeSound(): '해피' 객체의 soundCount가 1이 됩니다. ('뽀삐'의 soundCount와는 무관)
5. myDog1.makeSound(): '뽀삐' 객체의 soundCount가 3으로 증가합니다.
6. Animal.getAnimalCount(): 마지막으로 static 메소드를 통해 모든 객체가 공유하는 animalCount의 최종 값인 2를 출력합니다.