Java 다형성(Polymorphism) 기초 정리

객체지향 프로그래밍의 3대 특징은 캡슐화, 상속, 다형성이다. 그중 다형성은 흔히 "객체지향의 꽃"이라 불린다. 이유는, 다형성을 이해하고 활용할 줄 알면 코드의 유연성, 확장성, 재사용성이 극대화되기 때문이다. 이번 글에서는 다형성의 핵심인 다형적 참조와 메서드 오버라이딩을 중심으로 정리해보겠다.

 

 

 

다형성의 시작

• 다형성(Polymorphism) = "여러 형태"
• 하나의 객체가 여러 타입으로 참조될 수 있는 능력이다.
• 즉, 같은 객체라도 부모 타입, 자식 타입 등 다양한 변수 타입으로 참조 가능하다.

 

 

 

다형적 참조 (Polymorphic Reference)

class Parent { 
    public void parentMethod() { 
        System.out.println("Parent.parentMethod"); 
    } 
} 

class Child extends Parent { 
    public void childMethod() { 
        System.out.println("Child.childMethod"); 
    } 
}

Parent p1 = new Parent(); // Parent → Parent 
Child c1 = new Child(); // Child → Child 
Parent p2 = new Child(); // Parent → Child (다형적 참조)

• Parent → Parent: 부모 변수로 부모 인스턴스 참조
• Child → Child: 자식 변수로 자식 인스턴스 참조
• Parent → Child: 부모 변수로 자식 인스턴스 참조 가능
• 부모는 자식을 품을 수 있다. 하지만 자식은 부모를 품을 수 없다.

 

 

 

캐스팅 (Casting)

• 업캐스팅 (Upcasting): 자식 → 부모 (자동 변환 가능함)
• 다운캐스팅 (Downcasting): 부모 → 자식 (명시적 변환 필요함)

Parent p = new Child(); // 업캐스팅 (자동) 
Child c = (Child) p; // 다운캐스팅 (명시적)

• 업캐스팅은 안전하지만, 다운캐스팅은 위험하다.
• 잘못된 다운캐스팅 시 ClassCastException이 발생한다.

 

 

 

일시적 다운캐스팅

다운캐스팅을 변수에 담지 않고 즉시 호출할 수도 있다.

((Child) p).childMethod();

• p를 순간적으로 Child로 바꿔서 메서드를 호출한다.

 

 

 

instanceof 연산자

다운캐스팅 전에 안전하게 타입을 확인하려면 instanceof를 사용한다.

if (p instanceof Child) { 
    Child c = (Child) p; c.childMethod(); 
}

• true → 해당 타입으로 변환 가능함을 의미한다.
• false → 변환이 불가능함을 의미한다. (ClassCastException 방지)
• 자바 16부터는 Pattern Matching 문법으로 더 간단하게 사용할 수 있다. (아래 코드 참고)

if (p instanceof Child c) { c.childMethod(); }

 

 

 

다형성과 메서드 오버라이딩

다형성의 진짜 힘은 오버라이딩과 결합할 때 나타난다.

class Parent { 
    public String value = "parent"; 
    public void method() { 
        System.out.println("Parent.method"); 
    } 
} 

class Child extends Parent { 
    public String value = "child"; 
    @Override 
    public void method() { 
        System.out.println("Child.method"); 
    } 
}

Parent poly = new Child(); 
System.out.println(poly.value); // parent (변수는 오버라이딩 X) 
poly.method(); // Child.method (메서드는 오버라이딩 O)

• 변수는 오버라이딩되지 않는다 → 타입 기준으로 접근한다
• 메서드는 오버라이딩된다 → 실제 인스턴스를 기준으로 실행된다
• 즉, 메서드 오버라이딩은 항상 우선권을 가진다.

 

 

 

정리하자면...

• 다형성 = 하나의 객체를 여러 타입으로 참조할 수 있는 능력
• 부모는 자식을 참조할 수 있지만, 자식은 부모를 참조할 수 없다
• 업캐스팅은 안전, 다운캐스팅은 위험 → 반드시 instanceof 확인하기
• 변수는 타입 기준, 메서드는 인스턴스 기준으로 실행 (오버라이딩)
• 다형성과 오버라이딩을 함께 쓰면 코드의 유연성과 확장성이 폭발적으로 증가한다

다형성 + 오버라이딩은 객체지향의 꽃이다!