[Java] 인터페이스란?

자바 인터페이스는 클래스가 반드시 구현해야 하는 메서드를 선언하는 추상적인 타입입니다. 인터페이스는 메서드의 선언만 포함하고, 메서드 본체(구현)는 포함하지 않습니다. 클래스를 만들 때 인터페이스를 구현(implement)하면, 인터페이스에 정의된 모든 메서드를 반드시 구현해야 합니다.

인터페이스의 주된 목적은 다형성을 제공하고, 느슨한 결합을 유도하는 것입니다. 즉, 서로 다른 클래스들이 동일한 메서드를 통해 동작할 수 있도록 하여 코드의 유연성과 확장성을 높이는 역할을 합니다.

인터페이스의 기본 문법

인터페이스는 interface 키워드를 사용하여 정의합니다. 예를 들어, Animal이라는 인터페이스를 정의하고, sound()라는 메서드를 선언할 수 있습니다.

interface Animal {
    void sound(); // 메서드 선언 (구현 X)
}

인터페이스의 메서드는 기본적으로 public abstract로 간주됩니다. 그래서 메서드에 public이나 abstract 키워드를 명시하지 않아도 자동으로 그 속성이 적용됩니다.

인터페이스 구현

인터페이스를 구현하는 클래스는 implements 키워드를 사용합니다. 인터페이스에 정의된 모든 메서드를 구현해야 하며, 그렇지 않으면 컴파일 에러가 발생합니다.

class Dog implements Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
}

class Cat implements Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("야옹!");
    }
}

위 예제에서 Dog 클래스와 Cat 클래스는 모두 Animal 인터페이스를 구현하고, 각각 sound() 메서드를 자신만의 방식으로 구현하고 있습니다.

인터페이스의 특징

1. 다중 상속: 자바는 클래스의 다중 상속을 지원하지 않지만, 인터페이스는 다중 상속을 지원합니다. 즉, 하나의 클래스는 여러 개의 인터페이스를 구현할 수 있습니다.

interface Flyable {
    void fly();
}

interface Swimmable {
    void swim();
}

class Duck implements Flyable, Swimmable {
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println("오리 나는 중!");
    }

    @Override
    public void swim() {
        System.out.println("오리 수영 중!");
    }
}

위와 같이 Duck 클래스는 Flyable과 Swimmable 인터페이스를 구현할 수 있습니다.

2. 다형성: 인터페이스를 사용하면 다형성을 구현할 수 있습니다. 예를 들어, Animal 타입으로 선언된 변수는 Dog나 Cat 객체를 참조할 수 있습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal = new Dog();
        animal.sound();  // "멍멍!"
        
        animal = new Cat();
        animal.sound();  // "야옹!"
    }
}

Animal 인터페이스 타입의 변수 animal은 Dog 객체와 Cat 객체를 모두 참조할 수 있습니다. 이를 통해 코드가 더 유연하고 확장 가능해집니다.

3. 디폴트 메서드 (Java 8 이후): Java 8부터는 인터페이스에 default 메서드를 선언할 수 있게 되었습니다. default 메서드는 인터페이스에 구현을 제공하지만, 이를 구현한 클래스에서 반드시 오버라이드할 필요는 없습니다.

interface Animal {
    void sound(); // 추상 메서드

    default void eat() {
        System.out.println("음식을 먹습니다.");
    }
}

class Dog implements Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("멍멍!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        dog.sound();  // "멍멍!"
        dog.eat();    // "음식을 먹습니다."
    }
}

Dog 클래스는 sound() 메서드를 오버라이드해야 하지만, eat() 메서드는 default로 제공되기 때문에 별도로 오버라이드하지 않아도 사용할 수 있습니다.

인터페이스와 추상 클래스의 차이

자주 혼동되는 개념 중 하나는 인터페이스와 추상 클래스입니다. 두 개념은 모두 메서드의 구현을 강제하는 역할을 하지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다.

추상 클래스: 일부 메서드는 구현할 수 있지만, 일부는 추상 메서드로 선언할 수 있습니다. 또한, 변수와 생성자를 가질 수 있습니다.
인터페이스: 메서드 구현이 없고, 모든 메서드는 기본적으로 추상적입니다. 인터페이스에서는 default 메서드 외에는 구현을 제공할 수 없으며, 변수는 public static final이어야 합니다.

인터페이스의 활용 예시

인터페이스는 주로 동작을 정의하는데 사용됩니다. 예를 들어, 다양한 Payment 방식(카드 결제, 현금 결제 등)을 구현할 때 인터페이스를 사용하여 결제 처리 방식의 통일성을 제공할 수 있습니다.

interface Payment {
    void processPayment();
}

class CreditCardPayment implements Payment {
    @Override
    public void processPayment() {
        System.out.println("카드 결제 처리");
    }
}

class CashPayment implements Payment {
    @Override
    public void processPayment() {
        System.out.println("현금 결제 처리");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Payment payment = new CreditCardPayment();
        payment.processPayment();  // "카드 결제 처리"
        
        payment = new CashPayment();
        payment.processPayment();  // "현금 결제 처리"
    }
}

이처럼 Payment 인터페이스를 통해 다양한 결제 방법을 유연하게 처리할 수 있습니다.

마무리

자바 인터페이스는 객체 지향 프로그래밍에서 매우 중요한 역할을 합니다. 인터페이스를 사용하면 코드의 유연성을 높이고, 클래스 간의 결합도를 낮추어 유지보수와 확장성이 용이한 프로그램을 만들 수 있습니다. 다중 상속, 다형성, 디폴트 메서드 등의 기능을 활용하여 효율적인 코드를 작성할 수 있습니다. 인터페이스를 잘 활용하면, 코드의 재사용성과 확장성을 크게 향상시킬 수 있습니다.