상속 구조에서 필드와 접근 메서드의 실질적 동작 분석

Java의 상속 시스템은 단순히 코드를 물려받는 것을 넘어서, 런타임 시점의 메서드 호출 방식에 따라 의도치 않은 동작이 발생할 수 있습니다. 아래 사례를 통해 이러한 현상을 명확히 이해해보겠습니다.

기본 예제: 필드 충돌과 메서드 오버라이딩

public class Freath {
    private int a = 1;

    public int getA() {
        return a;
    }

    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }
}

public class A extends Freath {
    private int a = 2;

    @Override
    public int getA() {
        return a;
    }

    @Override
    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }
}

public class B extends Freath {
    private int a = 3;

    @Override
    public int getA() {
        return a;
    }

    @Override
    public void setA(int a) {
        this.a = a;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Freath fa = new A();
        Freath fb = new B();

        System.out.println(fa.getA());           // 출력: 2
        System.out.println(((A) fa).getA());     // 출력: 2
        System.out.println(fb.getA());           // 출력: 3
        System.out.println(((B) fb).getA());     // 출력: 3
    }
}

이 경우 출력 결과가 자식 클래스의 값(2, 3)을 반환하는 이유는 다음과 같습니다:

• Freath 클래스의 a 필드는 private로 선언되어 있으며, 자식 클래스에서는 직접 접근 불가입니다.
• 그러나 getA() 메서드는 public으로 정의되어 있고, 자식 클래스에서 오버라이딩되었습니다.
• new A()로 인스턴스화하면, 실제 객체는 A 타입이며, getA() 호출 시 런타임에 오버라이딩된 메서드가 실행됩니다.
• 따라서 this.a는 A 클래스 내부의 a 값을 참조하게 되고, 이는 2입니다.

즉, 메서드 오버라이딩은 객체의 실제 타입에 따라 결정되며, 필드는 각 클래스마다 독립적으로 존재합니다.

변경된 예제: 메서드 오버라이딩 미비 시 동작 차이

public class A extends Freath {
    private int a = 2;
    // getA(), setA() 메서드는 오버라이딩되지 않음
}

public class B extends Freath {
    private int a = 3;
    // getA(), setA() 메서드는 오버라이딩되지 않음
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Freath fa = new A();
        Freath fb = new B();

        System.out.println(fa.getA());           // 출력: 1
        System.out.println(((A) fa).getA());     // 출력: 1
        System.out.println(fb.getA());           // 출력: 1
        System.out.println(((B) fb).getA());     // 출력: 1
    }
}

이번에는 모든 출력값이 1로 나오는 이유는:

• 자식 클래스 A, B가 getA() 메서드를 오버라이딩하지 않았으므로, 부모 클래스의 getA()가 그대로 사용됩니다.
• getA() 내부의 this.a는 현재 객체의 a 필드를 참조합니다.
• 하지만 A나 B의 a는 private이므로, getA() 메서드 내부에서는 부모 클래스의 a 필드를 참조하게 됩니다 (자식 클래스에서 a 필드는 가시성 제한으로 접근 불가).
• 결국, getA()는 부모 클래스의 a 값을 반환하며, 초기값 1이 출력됩니다.

자식 클래스에서 상속된 필드 접근 제한과 메서드 오버라이딩의 관계

결론적으로, 자바의 상속에서 메서드 오버라이딩은 런타임 다형성 기반이며, 필드는 각 클래스마다 별도로 존재합니다. 따라서:

• 메서드 오버라이딩이 있을 경우 → 실제 객체 타입에 따른 값이 반환됨
• 메서드 오버라이딩이 없을 경우 → 부모 클래스의 필드 값이 반환됨

이러한 원리는 객체지향 설계에서 주의 깊게 고려해야 할 핵심 개념입니다.