13 디폴트 메서드

인터페이스를 바꾸면 인터페이스를 구현한 모든 클래스도 모두 고쳐야 하지만 java 8에서는 기본 구현을 포함하는 인터페이스를 정의하는 2가지 방법이 있다.

• 인터페이스 내부에 정적 메서드 사용하기
• 기본 구현을 제공할 수 있도록 디폴트 메서드 기능을 사용하기

기존 인터페이스를 구현하는 클래스는 자동으로 인터페이스에 추가된 새로운 메서드의 디폴트 메서드를 상속받게 된다.

각각의 호환성은 low level 공부를 좀 하고 다시 알아보자

디폴트 메서드란 무엇인가?

공개된 API에 새로운 메서드를 추가하면(구현하고 있는 클래스들 override해야되는) 문제로 java 8 에서는 호환성을 유지하면서 API를 바꿀 수 있도록 default method를 제공한다.

• default method는 인터페이스 구현체에서 구현하지 않은 메서드는 인터페이스 자체에서 기본으로 제공한다.

Predicate, Function, Comparator 등 많은 함수형 인터페이스도 다양한 default method를 가지고 있다.

• 함수형 인터페이스는 오직 하나의 추상 메서드를 포함해야 되지만, 디폴트 메서드는 추상 메서드에 해당하지 않는다.

디폴트 메서드 활용 패턴

• 선택형 메서드
• 동작 다중 상속

선택형 메서드

Iterator 인터페이스에서 hasNext와 next메서드도 있지만 remove 메서드도 있다.

• java 8이전에는 사용자들이 remove 기능을 잘 사용하지 않아 Iterator를 구현하는 많은 클래스에서 remove에 빈 구현을 할 수 밖에 없었다.

default method를 이용하면 remove 같은 메서드에 기본 구현을 제공할 수 있어 빈 구현을 제공할 필요가 없어졌다.

• 불필요한 코드 제거

default void remove() {
    throw new UnsupportedOperationException("remove");
}

동작 다중 상속

인터페이스는 여러 개 구현이 가능하기 때문에 default method를 이용하면 기존에 불가능했던 다중 상속 기능도 구현할 수 있다.

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

• ArrayList는 한개의 클래스를 상속받고 여러 개의 인터페이스를 구현하여 default method를 사용하지 않아도 다중 상속을 활용하고 있다.

기능이 중복되지 않는 최소의 인터페이스

• java 8에서는 인터페이스가 구현을 포함할 수 있어 중복되지 않으면 쉽게 재사용하고 조합할 수 있다.

추상 메서드를 이용해 default 메서드를 구현할 수 있다.

public interface Rotatable {
    void setRotationAngle(int angleInDegrees);
    int getRotationAngle();
    default void rotateBy(int angleInDegrees){ // rotateBy 메서드의 기본 구현
        setRotationAngle((getRotationAngle() + angleInDegrees) % 360);
    }
}

public interface Moveable{
    int getX();
    int getY();
    void setX(int x);
    void setY(int y);
    default void moveHorizontally(int distance){
        setX(getX() + distance);
    }
    default void moveVertically(int distance){
        setY(getY() + distance);
    }
}

public interface Resizable {
    int getWidth();
    int getHeight();
    void setWidth(int width);
    void setHeight(int height);
    void setAbsoluteSize(int width, int height);
    default void setRelativeSize(int wFactor, int hFactor){
        setAbsoluteSize(getWidth() / wFactor, getHeight() / hFactor);
    }
}

• 추상메서드를 어떻게 구현하느냐에 따라서 뼈대 알고리즘이 결정되는 템플릿 디자인 패턴과 비슷하다.

인터페이스 조합

위에 인터페이스를 조합해서 움직이며, 회전할 수 있고 크기를 조절할 수 있는 다양한 클래스를 구현할 수 있다.

• 모든 추상 메서드의 구현은 제공해야 하지만 default method는 자동으로 상속받는다.

public class Monster implements Moveable, Resizable, Rotatable{
	... //추상 클래스 구현
}

public class Sun implements Moveable, Rotatable{
	... //추상 클래스 구현
}

• 코드를 복사 붙여넣기 할 필요없이 필요한 인터페이스만 구현하므로 default method를 재사용하여 클래스를 재정의할 수 있다.

UML 다이어그램 - 다중 동작 조합

한 개의 메서드를 재사용하려고 할 때 100개의 메서드와 필드가 정의되어 있는 클래스를 상속받는 것은 좋지 않다.
델리게이션(delegation): 멤버 변수를 이용해서 클래스에 필요한 메서드를 직접 호출하는 메서드를 작성하는 것이 좋다.

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해석 규칙

여러 인터페이스를 구현했을 때 default method가 같은 시그니처를 갖게될 수 있다. 

public class Main implements A,B{
    public static void main(String[] args) {
        new Main().hello(); // ? -> B
    }
}
interface A {
    default void hello(){
        System.out.println("A");
    }
}

interface B extends A { 
    default void hello(){
        System.out.println("B");
    }
}
interface C {
    default void hello(){
        System.out.println("C");
    }
}

• C++의 다이아몬드 문제처럼 같은 시그니처를 갖는 두 메서드를 상속받는 클래스

충돌 해결하기

C까지 구현하면 오버라이드 해서 명시적으로 선택해야 한다. (java 8에서 X.super.m(...) 형태의 문법 제공)

• 컴파일 에러를 막기 위해서 오버라이드 했지만 A를 호출하려고 하면 B에서 A를 구현했기 때문에 컴파일 에러 발생 B,C 호출 해야한다.

public class Main implements A,B,C{
    @Override 
    public void hello() {
        A.super.hello(); //Bad type qualifier in default super call: redundant interface A is extended by B
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Main().hello(); // ? -> B
    }
}

알아야 할 세가지 해결 규칙

다른 클래스나 인터페이스로부터 같은 시그니처를 같는 메서드를 상속받을 때는 세 가지 규칙이 있다.

• 클래스가 항상 이긴다
  : 클래스나 슈퍼클래스에서 정의한 메서드가 default 메서드보다 우선권을 갖는다.
• 1번 규칙 이외의 상황에서는 서브 인터페이스가 이긴다.
  : 상속관계를 갖는 인터페이스에서 같은 시그니처를 갖는 메서드를 정의할 때는 서브 인터페이스가 이긴다. (B가 출력되는 이유)
• 여전히 디폴트 메서드의 우선순위가 결정되지 않았다면 여러 인터페이스를 상속받는 클래스가 명시적으로 default 메서드를 오버라이드 하고 호출해야 한다.

다이아몬드 문제

Main은 B와 C중에서 default method를 재정의 한 것이 있었다면 2번 규칙에 의해서 서브 인터페이스가 이기겠지만 여기서는 A만 default method를 정의하고 있어서 A가 나오게 된다.

• B, C 둘다 default method를 재정의 했다면 명시적으로 override 해줘야 한다.

public class Main implements B,C{
    public static void main(String[] args) {
        new Main().hello();
    }
}
interface A {
    default void hello(){
        System.out.println("A");
    }
}
interface B extends A{}
interface C extends A{}

다이어그램의 모양이 다이아몬드를 닮아 다이아몬드 문제라고 부른다.

C에 default method가 아니라 추상 메서드를 추가한다면 D에서 Override를 안해주면 컴파일 에러가 발생한다.

interface C extends A{
    void hello();
}