[C#] 클래스, 직렬화, 메서드 수식자

이번 주차에 진행한 개인프로젝트를 돌아보며 쓰는 회고록 겸 추가로 궁금했던 사항들에 대해 정리하는 글이다. 

 

목   차

 

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GPT가 알려주는 C# 코너

상속, 추상클래스, 인터페이스 각각을 사용할 상황.

지난 금요일(24.04.26)에 튜터님한테 배운 내용을 생각해보니, 내가 아직 클래스들에 대한 이해도가 부족한 것을 느끼고 이에 대해 다양한 예를 들어 물었다. 

#일반 부모클래스

ex) 사람 클래스의 자식 클래스로 학생 클래스, 직장인 클래스가 있을 수 있지만 둘 모두에 속하지 않는 사람도 존재해야 할 때.

• 공통의 기능이 있는 경우: 부모 클래스의 메서드/속성을 자식이 이어받게.
• 확장성이 필요할 때 
• 구체적 관계 표현

#추상 클래스

ex) 사람 클래스를 직접적으로 사용하지 않고 만약 현재 만들어진 클래스 중 내가 만드려는게 없다면 새로 만들어서(백수 클래스) 사용하면 했지 직접 끌어올 일은 없을 때.

• 공통된 기본 기능 제공
• 확장성 관리
• 상태 관리(필드/속성)
• 강제성을 위해서! (feat.강동욱 튜터님.)

#인터페이스

ex) 사람을 이루는 특징들(MBTI - 성격) 을 드래곤볼 해서 사용할 때.

• 구현의 강제
• 유연성이 중요할 때
• 서로 다른 클래스에 동일한 기능을 제공하고자 할 때
• 메서드 사양 정의
• 다중 구현 지원
• 계약 기반 프로그래밍

#추상 클래스의 메서드

• 일반 메서드

정적 메서드일 때.(인스턴스에 속하지 않으므로 오버라이드 불가.)
파이널 메서드일 때. (sealed 키워드를 통해 override를 막을 수 있음.)
    이미 오버라이드된 메서드일 때만 sealed 사용 가능. 재 오버라이드 방지용.
기본 구현 메서드일 때. (모든 파생클래스에서 동일하게 동작해야만 하는 메서드.)

• 가상 메서드

기본 동작이 필요하되 필요에 따라 파생에서 바꿀 필요가 있을 때.

• 추상 메서드

모든 파생 클래스에서 반드시 제공해야 하는 기능을 정의할 때.(이때 상세 동작은 구현하지 않음.)

직렬화 & 역직렬화

#프로퍼티에 관하여

• 변수는 private, 프로퍼티는 public일 때: 가능.
• 프로퍼티 자체는 public이지만, getter만 public이고 setter은 private일 때:
  • System.Text.Json: 불가(저장은 되지만 불러올 때 초기화 불가.)
  • Newtonsoft.Json: 가능.

오버헤드

일단은 알던 단어지만, 잠깐 안봤다고 살짝 잊어서 재정리한다.

1. 시간 오버헤드: 특정 작업을 수행하기 위해 추가로 소모되는 시간. 

    ex) if (a == b && b == c) 를 연산할 때 a==b와 b==c을 먼저 연산해야 그 다음 작업을 할 수 있으므로 &&은 잠깐 기다리는 느낌? (부적절한 예시일 수 있음(제대로 설명하기는 귀찮+시간소모->나중에?). 포인트는 "기다려야 한다")

 

2. 공간 오버헤드: 프로그램 실행에 필요한 추가 메모리 사용량.

    ex) 캐싱 레이어, 런타임 관리 구조 등.

3. 복잡성 오버헤드: 소프트웨어의 복잡성 증가로 인해 유지보수와 확장이 어려워지는 경우.

업캐스팅 & 다운캐스팅

#Upcasting

자식 클래스의 인스턴스를 부모 클래스의 타입으로 캐스팅하는 것. 

항상 안전하며, 자동으로 수행됨.

class BaseClass {}
class DerivedClass : BaseClass {}

DerivedClass derived = new DerivedClass();
BaseClass base = derived; // 상향 캐스팅, 명시적 캐스팅은 필요하지 않음

#Downcasting

부모 클래스의 인스턴스를 자식 클래스의 타입으로 캐스팅하는 것.

 항상 안전하지는 않기에 명시적 캐스팅이 필요함.

잘못 사용할 경우 런타임 오류가 발생할 수 있음.

기본 클래스 타입의 참조가 실제로 파생 클래스 타입의 인스턴스를 가리키고 있을 때만 안전하게 수행됨.

BaseClass baseReference = new DerivedClass(); // 상향 캐스팅
DerivedClass derivedReference = (DerivedClass)baseReference; // 하향 캐스팅, 성공적

derivedReference.SpecialMethod(); // 파생 클래스의 특별 메서드 호출

 

만약 다른 타입의 객체를 하향캐스팅하려 한다면 InvalidCastException 발생함.

static void Main()
    {
        BaseClass baseReference = new AnotherClass(); // 상향 캐스팅, AnotherClass 인스턴스를 BaseClass 타입으로 캐스팅
        try
        {
            DerivedClass derivedReference = (DerivedClass)baseReference; // 시도하는 하향 캐스팅, 실패
            derivedReference.SpecialMethod();
        }
        catch (InvalidCastException ex)
        {
            Console.WriteLine("InvalidCastException caught: " + ex.Message);
        }
    }

 

언제 다운캐스팅을 사용해야만 하는지에 대한 예제도 준비했다.

public interface IAnimal {
    void Eat();
}

public class Dog : IAnimal {
    public void Eat() {
        Console.WriteLine("Dog eats");
    }
    public void Bark() {
        Console.WriteLine("Dog barks");
    }
}

public void FeedAnimal(IAnimal animal) {
    animal.Eat();
    if (animal is Dog dog) {
        dog.Bark(); // 특정 상황에서 Dog의 추가 기능을 사용
    }
}

수식자(modifier)

키워드로는 알지만 그것들을 묶어 부르는 분류를 잘 몰라서 재정리한다.

#접근 수식자

• public
• private
• protected
• internal

#메서드 수식자

• static
• virtual
• sealed
• override
• abstract

#기타 수식자

• readonly(초기화 이후 쓰기 불가)
• volatile(몰?루)
• const(상수)

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마무리

다음부터는 이번처럼 GPT에 질문했던 것들도 꼬박꼬박 TIL/WIL로써 작성하려 한다.