List<> = new ArrayList<> 쓰는 이유

ArrayList<> arr = new ArrayList<>(); 이 아니라 List<> arr = new ArrayList<> 처럼 부모클래스로 선언하는 걸 ‘업캐스팅’이라 한다.

이렇게 선언 시 말고도 업캐스팅이 유용하게 쓰이는 상황이 있다. 각 상황과 사용하는 이유를 알아보자❕ 우선 자바의 형변환 개념부터 정리해보았다.

자바의 형변환

형변환은 다른 타입으로 변환하는 작업을 뜻한다.

업캐스팅 : 자식 클래스의 객체가 부모 클래스 타입으로 형변환되는 것
- Parent obj = new Child();
다운캐스팅 : 업캐스팅된 것을 다시 원래로 돌리는 것
- Parent p = new Child(); // 업캐스팅
- Child c = (Child) p; // 다운캐스팅

업캐스팅/다운캐스팅 하는 이유?

🌟 다형성과 관련있다!

우선 업캐스팅/다운캐스팅을 사용하는 경우는 주로 다음과 같다.

선언 시
- 선언부는 인터페이스로, 구현부는 자식클래스로 하는 경우
- ex) List
매개변수
- 매개변수로 인터페이스를 받을 경우
- ex) public void …(CharSequence x)
배열타입
- 배열타입을 부모클래스로 선언할 경우
- ex) Parent[] arr = new Parent[10];

1. 선언 시

   // bad
   ArrayList<Object> arr = new ArrayList<>();

   // good 업캐스팅
   List<Object> arr = new ArrayList<>();
   // 선언부는 List, 구현부는 ArrayList인 경우

(업캐스팅한 경우, ArrayList만이 가진 메소드는 사용할 수 없다.)

이처럼 인터페이스로 선언하는 이유? (업캐스팅 하는 이유)

후에 구현체를 List의 다른 자식 클래스로 변경할 경우가 있을 수 있다. 그때 구현체를 바꾸어도 내부 코드를 바꿀 필요가 없다! 즉, 변경에 유연하다.

// 최초 선언 - 업캐스팅
List<Object> arr = new ArrayList<>();

// 아래처럼 구현체를 바꾸어도 된다.
List<Object> arr = new LinkedList<>();

2. 매개변수

// good - 인터페이스를 매개변수로
public void ...(CharSequence x)

// bad - 각각의 구체 클래스를 매개변수로
public void ...(String x)
public void ...(StringBuilder x)
public void ...(StringBuffer x)

만약 메소드에서 문자열과 관련된 처리를 한다고 하자.

매개변수에서 CharSequence 인터페이스로 받을 경우, CharSequence를 구현하는(상속받는) String, StringBuilder, StringBuffer을 모두 매개변수로 받을 수 있다. 즉, 각각의 메소드를 따로 만들지 않아도 된다. 코드의 중복 없이 다형성을 구현할 수 있다. 그리고 함수 내부에서 instanceof 로 어떤 자식 클래스인지 구분해주면 된다.

3. 배열

Parent[] arr = new Parent[10];

arr[0] = new Parent();
arr[1] = new Child1(); // Parent의 자식 클래스들도 담길 수 있다.
arr[2] = new Child2(); // 업캐스팅

부모 클래스로 배열을 선언하면 부모 자신과 자식 클래스 객체들을 모두 담을 수 있다.

여러 타입들을 한번에 처리해야 하는 경우, 배열을 통해서 반복문을 돌릴 수 있다. 혹은 여러 타입들을 한번에 매개변수로 보내야 할 경우에도 사용한다. 배열과 매개변수를 부모 타입으로 하면, 여러 자식 타입들을 한번에 배열에 담아 매개변수 하나에 보낼 수 있다. 그리고 실제 사용할 때는 다운캐스팅해서 원객체로 사용하면 된다.

정리하면

🌟 업캐스팅을 하는 이유는 코드의 중복없이 다형성을 구현할 수 있기 때문이다. 혹은 변경에 유연한 코드를 쓰기 위해서 사용한다.

따라서, 매개변수/리턴값/멤버필드/배열 등을 선언 시, 인터페이스를 사용하자. 만약 적합한 인터페이스가 없다면 최상위 부모클래스를 사용하자!

Reference

https://stackoverflow.com/questions/17059139/listobject-listobject-new-arraylistobject
[Java] List 리스트 = ArrayList 로 선언해 사용하는 이유 (tistory.com)
책 <이펙티브 자바=""> - 아이템 64 객체는 인터페이스를 사용해 참조하라

sooyoungh