[TypeScript]추상 클래스(Abstract Class)

추상화(Abstraction)

추상화는 객체 지향 프로그래밍(OOP:Object-Oriented Programming)의 핵심 아이이디어 중 하나입니다. 복잡성을 최소화하고 고급 아키텍처 문제를 해결하는데 도움이 되는 기술이며, 하위 수준의 세부 사항을 미리 구현할 필요가 없습니다. 상위 수준에 집중하고 나중에 세부 사항을 구현합니다.

 

OOP에서는 두 가지 유형의 클래스가 존재합니다. 추상 클래스와 구체 클래스입니다. 위에서 말한 상위 수준은 추상 클래스이며 하위 수준은 구체 클래스입니다.

 

구체 클래스의 객체는 new 키워드를 사용하여 생성할 수 있습니다.

class Person {
  private _name: string;
  private _age: number;
  
  constructor (theName:string, theAge: number) {
    this._name = theName;
    this._age = theAge;
  }
  
  get name() {
    return this._name;
  }
  
  set name(theName: string) {
    this._name = theName;
  }
  
  get age() {
    return this._age;
  }
  
  set age(theAge: number) {
    this._age = theAge;
  }
}

// new 키워드를 사용하여 클래스 인스턴스 객체 생성
const person = new Person('Bob', 20);

반면에 추상 클래스는 구체 클래스가 가져야 하는 속성과 함수를 설정하는 클래스입니다. 구체 클래스의 설계서 혹은 도면이라고 할 수 있습니다.

 

추상 클래스는 클래스 앞에 abstract 키워드를 사용하여 선언합니다.

abstract class Person {
  private _name: string;
  private _age: number;
  
  constructor (theName:string, theAge: number) {
    this._name = theName;
    this._age = theAge;
  }
  
  get name() {
    return this._name;
  }
  
  set name(theName: string) {
    this._name = theName;
  }
  
  get age() {
    return this._age;
  }
  
  set age(theAge: number) {
    this._age = theAge;
  }
}

// new 키워드를 사용하여 클래스 인스턴스 객체 생성
const person = new Person('Bob', 20);

하지만 추상 클래스는 구체 클래스의 도면 혹은 설계서이므로 객체 인스턴스를 생성할 수 없습니다. 만약, 위 코드처럼 추상 클래스의 객체 인스턴스를 생성하는 경우 TypeScript는 Cannot create an instance of an abstract class.라는 오류를 표시합니다.

TypeScript에서 추상 클래스를 생성하는 방법은 아래에서 설명하겠습니다.

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TypeScript의 추상 클래스

타입스크립트(TypeScript)에서 추상 클래스를 사용하는 가장 일반적인 용도는 하위 클래스(=구체 클래스)에서 공통 동작을 찾는 것입니다. 그리고 추상 클래스는 객체 인스턴스화할 수 없다는 것을 알고 있다는 전제하에 사용합니다.

 

다음은 동물의 공통 동작 또는 특성을 가지는 Animal 클래스를 추상 클래스로 구현합니다. 추상 클래스를 선언하기 위해 abstract 키워드를 사용합니다.

abstarct class Animal {
  // ...
}

동물마다 나이가 존재하므로 age라는 필드를 추가합니다.

abstract class Animal {
  private _age: number;
  
  constructor (theAge: number) {
    this._age = theAge;
  }
  
  get age() {
    return this._age;
  }
  
  set age(theAge: number) {
    this._age = theAge;
  }
}

위에서 언급했듯이 추상 클래스는 객체로 생성할 수 없습니다. 그렇기 때문에 동물의 포함되는 Dog와 Cat 클래스를 구현할 것입니다. 추상 클래스인 Animal 클래스를 구체 클래스에 extends 키워드를 사용하여 상속합니다.

class Dog extends Animal {
  constructor(theAge: number) {
    super(theAge);
  }
}

class Cat extends Animal {
  constructor(theAge: number) {
    super(theAge);
  }
}

Dog와 Cat은 abstract 키워드가 없는 구체 클래스이므로 객체를 생성할 수 있습니다.

const dog: Dog = new Dog(5);
const cat: Cat = new Cat(3);

console.log(`Dog Age: ${dog.age}`); 
// Dog Age: 5

console.log(`Cat Age: ${cat.age}`); 
// Cat Age: 3

Dog와 Cat 객체에는 추상 클래스 Animal의 모든 속성과 함수가 존재하므로 Animal 클래스의 속성과 함수를 호출할 수 있습니다.

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추상 함수

추상 클래스에서는 abstract 키워드를 사용하여 추상 함수를 정의할 수 있습니다. 추상 함수는 추상 클래스와 연결되는 모든 구체 클래스에서 정의해야 합니다.

 

추상 클래스에서 추상 함수는 다음과 같이 정의합니다.

abstract class Animal {
  private _age: number;
  
  constructor (theAge: number) {
    this._age = theAge;
  }
  
  get age() {
    return this._age;
  }
  
  set age(theAge: number) {
    this._age = theAge;
  }
  
  // 추상 함수
  public abstract makeSound(): void;
}

모든 동물은 울부짖는 공통점이 있으므로 makeSound()를 추상 함수로 정의하였습니다. 추상 함수는 구현이 존재하지 않으며, 구체 클래스에서 구현합니다. 함수의 이름 그리고 반환 타입과 매개 변수만 추상 클래스에서 정의합니다.

class Dog extends Animal {
  constructor(theAge: number) {
    super(theAge);
  }

  makeSound(): void {
    console.log('멍');
  }
}

class Cat extends Animal {
  constructor(theAge: number) {
    super(theAge);
  }

  makeSound(): void {
    console.log('야옹');
  }
}

const dog: Dog = new Dog(5);
const cat: Cat = new Cat(3);

dog.makeSound(); // 멍
cat.makeSound(); // 야옹

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정리

• 추상 클래스는 공통적인 동작을 정의하기 위해 사용되는 기술입니다.
• 추상 클래스의 객체 인스턴스를 생성할 수 없습니다.
• 추상 함수는 추상 클래스에서 정의합니다.
• 추상 함수의 구현은 구체 클래스에서 구현합니다.