[CS] 업캐스팅 & 다운 캐스팅에 대한 내용 정리 및 사용 이유

⚡ 개요

업캐스팅(upcasting)과 다운캐스팅(downcasting)은 객체 지향 프로그래밍에서 클래스의 상속과 관련된 개념이다.

말 그대로  업캐스팅은 하위 클래스에서 상위 클래스로 형 변환하는 것을 의미하고 다운캐스팅은 상위 클래스에서 하위 클래스로 형 변환을 하는것을 의미 한다.

⚡ 예시

다음과 같은 클래스 구조가 있다고 가정해보자.

class Animal {
    public void move() {
        System.out.println("Moving...");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("Barking...");
    }
}

 

위의 코드에서, Dog 클래스는 Animal 클래스를 상속하고 있다. 이 경우, Dog 클래스의 인스턴스는 Animal 클래스의 참조 변수에 할당할 수 있게된다.

 

Dog dog = new Dog();
Animal animal = dog;  // Upcasting

Animal animal = new Animal();
Dog dog = (Dog) animal;  // Downcasting

 

위의 경우 기본적으로 업캐스팅과 다운캐스팅을 한 경우 이며, 다운 캐스팅을 할때는 명시적으로 형 변환을 수행 해야 한다.

만약 형 변환을 하지 않은 경우 다음과 같은 에러가 발생 한다. 따라서 다운캐스팅은 주의해서 사용해야 한다

 

Animal animal = new Animal();
Dog dog = animal;  // Error: Can't assign a variable of a higher type to a variable of a lower type

⚡ 사용 이유

업캐스팅과 다운캐스팅은 객체 지향 프로그래밍에서 중요한 개념이다. 이를 통해 상속과 다형성을 구현할 수 있기 때문이다.

업 캐스팅을 통해서, 상위 클래스 타입으로 변수를 선언하고 하위 클래스의 객체를 할당할 수 있다. 이렇게 하면, 상위 클래스의 메소드만 사용할 수 있지만 하위 클래스에서 추가로 구현한 메소드는 사용할 수 없다.  즉, 상위 클래스에서 공통적으로 사용되는 메소드를 정의하고, 하위 클래스에서 이를 구현함으로써 유연하게 코드를 작성할 수 있습니다.

다운 캐스팅의 경우는 반대로 하위 클래스에서 추가로 구현한 메소드를 사용할수 있게 된다.

 

❗ 주의 사항

1. 다운캐스팅을 사용할 때는 반드시 형 변환을 명시적으로 수행
2. 만약 다운캐스팅이 필요한 경우가 많다면, 객체 지향 설계를 다시 검토해보는 것이 좋다.
   (다운캐스팅을 자주 사용하는 경우, 이는 상속 구조가 잘못 설계되어 있다는 것을 의미할 수 있다.)

⚡ 생각

업캐스팅과 다운캐스팅은 프로젝트의 규모가 크고 공통적으로 사용이 필요한 경우 코드량을 최소화 하고 확장성이 높은 프로그램을 만들수 있다는 장점이 있다고 생각한다.