[Swift] 공식 문서 정리 (13) - Inheritance (상속) (Override, final, super, 재정의, 오버라이드 란?)

안녕하세요, 감자입니다. 오늘은 스위프트 상속(Inheritance)에 대해서 공부했습니다. 오버라이드 라고 정말 중요한 개념 중 하나인데요, 생각보다 개념은 간단합니다. 

Swift Document chap.13 Inheritance 바로가기

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Inheritance (상속)

클래스는 다른 클래스로부터 상속 할(받을) 수 있다. 이것이 클래스가 다른 타입들과 구분되는 근본적인 요소이다. 단, 하나의 클래스만 상속 할 (받을)수 있다.

Swift 클래스는 슈퍼클래스에 속한 메서드, 프로퍼티 및 하위 스크립트를 호출하고 접근할 수 있으며, 해당 메서드, 프로퍼티 및 스크립트의 override한 버전을 제공하여 해당 동작을 수정하거나 미세 조정할 수 있다.

Swift는 override정의에 일치하는 슈퍼클래스 정의가 있는지 확인하여 override 가 올바른지 확인하는데 도움이 된다.

또한 클래스는 프로퍼티 옵저버를 상속된 프로퍼티에 추가하여 프로퍼티 값이 변경될 때 알림을 받고, 모니터링 할 수 있다. 프로퍼티 옵저버는 저장/계산 프로퍼티에 상관없이 모든 프로퍼티에 추가할 수 있다.

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Defining a Base Class (기본 클래스)

다른 어떤 클래스로부터도 상속받지 않는 클래스를 “기본클래스 (base class)” 라고 한다.

Swift 클래스는 보편적인 기본클래스에서 상속하지 않는다. 슈퍼클래스를 지정하지 않고 정의하는 클래스는 자동으로 기본클래스가 되어서 extension(확장) 할 수 있다.

class Vehicle {

}

위의 Vehicle 이라는 클래스는 아무것도 상속받지 않고 있다. 이러면 Vehicle은 기본 클래스가 되는 것이다.

 

프로퍼티와 메서드를 추가해보자.

class Vehicle {
    var currentSpeed = 0.0
    var description: String {
        return "traveling at \\(currentSpeed) miles per hour"
    }
    func makeNoise() {
        // do nothing - an arbitrary vehicle doesn't necessarily make a noise
    }
}

let someVehicle = Vehicle()

print("Vehicle: \\(someVehicle.description)")
// Vehicle: traveling at 0.0 miles per hour

▷ 코드설명

• Vehicle이라는 기본 클래스를 하나 정의한 것
• currentSpeed 현재속도를 파라미터로 갖고
• description 을 연산프로퍼티를 갖음
• makeNoise() 라는 메서드 가짐
• 이 클래스를 이용해서 vehicle 객체를 하나 생성하고 discription프로퍼티를 활용하여 탈것의 현재 상태를 확인

 

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Subclassing (서브클래싱)

서브클래싱을 하면 부모로부터 성격을 상속받고 자기자신 고유의 특성도 추가할 수 있다. 서브클래싱에 새 클래스를 언언하는 코드는 아래와 같다.

class SomeSubclass: SomeSuperclass {
    // subclass definition goes here
}

위 코드에서 SomeSubclass는 서브클래스이고, : 뒤에 SomeSuperclass는 슈퍼클래스이다.

 

그럼 위에서 Vehicle이라는 클래스를 만들었으니, 이 Vehicle을 상속하는 서브클래스를 하나 만들어보자.

class Bicycle: Vehicle {
    var hasBasket = false
}

• Bicycle은 Vehicle 을 서브클래싱하고, 자기 자신의 속성인 hasBasket을 추가한다.
• 이 Bicycle 클래스는 Vehicle의 프로퍼티와 메서드들을 상속할 수 있을 뿐만 아니라, 새로운 특성까지도 추가할 수 있다. 그래서 Bicycle클래스는 currentSpeed 및 description속성과 makeNoise() 메서드와 같은 모든 특성을 자동으로 얻는다.

let bicycle = Bicycle()
bicycle.hasBasket = true

Bicycle 객체를 생성하여 고유 속성을 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

bicycle.currentSpeed = 15.0
print("Bicycle: \\(bicycle.description)")
// Bicycle: traveling at 15.0 miles per hour

Bicycle 객체를 생성해 고유 속성을 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

 

서브클래스로 생성된 클래스를 다시 서브클래싱하는 것도 가능하다.

class Tandem: Bicycle {
    var currentNumberOfPassengers = 0
}

Bicycle을 서브클래싱해서 Tandem이라는 클래스를 생성하고 속성도 추가해보자.

let tandem = Tandem()
tandem.hasBasket = true
tandem.currentNumberOfPassengers = 2
tandem.currentSpeed = 22.0
print("Tandem: \\(tandem.description)")
// Tandem: traveling at 22.0 miles per hour

Tandem은 Tandem 객체 고유 속성인 currentNumberOfPassengers 와 자신의 부모 Bicycle의 속성, 그리고 조부모인 Vehicle의 속성도 모두 자동으로 얻는다.

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Overriding (오버라이딩, 재정의)

서브클래스에서는 부모클래스에서 상속받은 것을 재정의할 수 있다. 오버라이딩은 인스턴스 메서드, 타입 메서드, 인스턴스 프로퍼티, 타입 프로퍼티, 스크립트 모두에 대해 가능하다.

오버라이드를 위해서는 선언 앞에 override 키워드를 작성해주면 된다. Swift에서는 override 키워드를 보면 재정의를 위해 제공한 것과 일치하는 선언을 슈퍼클래스, 슈퍼클래스의 슈퍼클래스 등에 선언했는지 확인하도록 요청한다. 이 검사는 override 정의가 올바른지 확인한다.

Accessing Superclass Methods, Properties and Subscripts

super 키워드와 점문법 혹은 인덱스 구문으로 부모클래스의 메서드, 프로퍼티, 서브클래스에 접근할 수 있다.

Overriding Methods (메서드 오버라이딩)

• 오버라이딩 대상이 되는 메서드의 매개변수 개수나 타입, 그리고 반환타입은 변경할 수 없다.
• 메서드 오버라이딩을 통해 변경할 수 있는 것은 오로지 내부 구문 뿐이다.

아래 코드는 기존 Vehicle 클래스를 상속받아 만들어진 Train 클래스이다. 부모 클래스의 기존 메서드인 makeNoise() 메서드를 override했다.

override는 다시 정의하는 것이기 때문에 이름이 무조건 같아야한다. 그리고 override 키워드를 붙이면 된다.

class Train: Vehicle {
    override func makeNoise() {
        print("Choo Choo")
    }
}

let train = Train()
train.makeNoise()
// Prints "Choo Choo" : 새로 정의한 내용이 출력됩니다.

이렇게 하게 되면 기존 메서드는 아래처럼 사용 가능하다. (super 키워드)

class Train: Vehicle {
    override func makeNoise() {
        super.makeNoise()
    }
}

 

Overriding Properties (프로퍼티 오버라이딩)

• 저장 프로퍼티, 연산 프로퍼티 모두 오버라이드 가능
• 저장 프로퍼티를 오버라이딩 할 때는 계산 프로퍼티가 된다. (상속받은 읽기전용 프로퍼티도 getter/setter 를 정의해서 읽고/쓰기 가 가능한 프로퍼티로 변경해서 제공하기 때문)
• 프로퍼티의 오버라이딩은 상위 클래스의 기능을 하위클래스가 확장, 또는 변경하는 형태로만 진행되어야 한다.
• 만약 setter를 오버라이드해서 제공한다면 반드시 getter도 제공해야 한다.

계산 프로퍼티의 예시를 살펴보자.

class Car: Vehicle {
    var gear = 1
    override var description: String {
        return super.description + " in gear \\(gear)"
    }
}

let car = Car()
car.currentSpeed = 25.0
car.gear = 3
print("Car: \\(car.description)")
// Car: traveling at 25.0 miles per hour in gear 3

출력을 해보면, 재정의 된 상태로 출력되는 것을 확인할 수 있다.

 

Overriding Property Observers (프로퍼티 옵저버 오버라이딩)

• 프로퍼티 오버라이딩을 활용하여 상속된 프로퍼티에 프로퍼티 옵저버를 추가할 수 있음.
• 상속된 프로퍼티의 값이 변경될 때, 해당 프로퍼티가 처음 구현된 것과 상관 없이 알림을 받을 수 있다.
• 상속된 상수 저장 프로퍼티 또는 읽기전용 계산 프로퍼티에는 프로퍼티 옵저버를 추가할 수 없다.
• 동일한 프로퍼티에 대해 override setter와 override 프로퍼티 옵저버를 둘 다 제공할 수는 없다.

 

옵저버 오버라이딩 예제 코드를 살펴보자.

class AutomaticCar: Car {
    override var currentSpeed: Double {
        didSet {
            gear = Int(currentSpeed / 10.0) + 1
        }
    }
}

let automatic = AutomaticCar()
automatic.currentSpeed = 35.0
print("AutomaticCar: \\(automatic.description)")
// AutomaticCar: traveling at 35.0 miles per hour in gear 4

currentSpeed 계산 프로퍼티를 오버라이드 했다.

코드 실행결과 오버라이드 한 내용이 출력되는 것을 볼 수 있다.

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Preventing Overrides (오버라이딩 방지하기 final)

• 오버라이드를 원치 않을 경우 사용한다.
  (서브클래스에서 특정 메서드, 프로퍼티, 서브스크립트가 오버라이드 되는 것을 방지하기 위해 사용)
• final 키워드를 붙인다.
• 클래스 전체를 final로 선언해서 클래스 안의 모든 메서드, 프로퍼티 등이 override 되는 것을 막을 수 있다.