[JAVA] 캐스팅 (Casting)

📌 캐스팅 (Casting) : 데이터 타입을 다른 데이터 타입으로 변환하는 과정으로, 형변환이라고도 불린다.

 

캐스팅의 필요성

• 다형성 : 오버라이딩된 함수를 분리해서 활용할 수 있다
• 상속 : 캐스팅을 통해 범용적인 프로그래밍이 가능하다.

 

캐스팅의 종류

• 업캐스팅(upcasting) : 자식 클래스에서 부모 클래스로 형변환하는 것
  
  • 데이터 손실 없이 수행된다.
  • 자동 변환 : 자바 컴파일러가 자동으로 수행한다. 
  • 제한된 접근 : 업캐스팅된 객체는 부모 클래스에서 정의된 멤버에만 접근할 수 있음.
    (자식 클래스에서 추가된 멤버는 사용할 수 없다.)

    class Animal {
        public void makeSound() {
            System.out.println("Animal sound");
        }
    }
    
    class Dog extends Animal {
        public void bark() {
            System.out.println("Woof");
        }
    }
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Dog dog = new Dog();
            Animal animal = dog; // 업캐스팅
            animal.makeSound(); // Animal의 메서드 호출
            // animal.bark(); // 오류: Animal 클래스에는 bark() 메서드가 없기에 사용 불가
        }
    }

  • 생략을 권장한다.
• 다운캐스팅(downcasting) : 큰 크기의 데이터 타입을 작은 크기의 데이터 타입으로 변환하는 
  • 업캐스팅이 되어 자신의 고유한 특성을 잃은 자식 클래스를 다시 원래의 형으로 복원 시켜주는 것
  • 런타임 예외 : 부모 클래스 타입의 객체가 실제로 자식 클래스의 인스턴스인지 확인해야 한다. 
  • 다운캐스팅을 통해 자식 클래스에서 정의된 멤버에 접근할 수 있다.

    class Animal {
        public void makeSound() {
            System.out.println("Animal sound");
        }
    }
    
    class Dog extends Animal {
        public void bark() {
            System.out.println("Woof");
        }
    }
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            Animal animal = new Dog(); // 업캐스팅
            Dog dog = (Dog) animal; // 다운캐스팅
            dog.bark(); // Dog의 메서드 호출
        }
    }

 

업캐스팅이 안전하고 다운캐스팅이 위험한 이유

: 업캐스팅의 경우 메모리 상에 인스턴스가 모두 존재하기 때문에 항상 안전하여 캐스팅을 생략해도 오류가 나지 않지만, 다운캐스팅의 경우 인스턴스에 존재하지 않는 하위 타입으로 캐스팅하는 문제가 발생할 수 있다.

(ClassCastException 오류 발생)

 

 

다운캐스팅의 안전성 확인 - instanceof 키워드 사용

: 다운캐스팅은 수행하기 전 객체가 실제로 자식 클래스의 인스턴스인지 확인하는 것이 중요하다.

if (animal instanceof Dog) {
    Dog dog = (Dog) animal; // 안전한 다운캐스팅
    dog.bark();
} else {
    System.out.println("The object is not an instance of Dog.");
}