상속 - 형식을 파생하여 보다 전문화된 동작을 만듭니다.

캡슐화 및 다형성과 함께 상속은 개체 지향 프로그래밍의 세 가지 주요 특징 중 하나입니다. 상속을 사용하면 다른 클래스에 정의된 동작을 다시 사용, 확장 및 수정하는 새 클래스를 만들 수 있습니다. 멤버가 상속되는 클래스를 기본 클래스라고 하고 해당 멤버를 상속하는 클래스를 파생 클래스라고 합니다. 파생 클래스에는 직접적인 기본 클래스가 하나만 있을 수 있습니다. 그러나 상속은 전이됩니다. ClassC가 ClassB에서 파생된 클래스이고 ClassB가 ClassA에서 파생된 클래스이면 ClassC는 ClassB와 ClassA에서 선언된 멤버를 상속합니다.

참고 항목

구조체는 상속을 지원하지 않지만 인터페이스를 구현할 수 있습니다.

파생 클래스는 개념적 측면에서 기본 클래스의 특수화입니다. 예를 들어 기본 클래스 Animal이 있는 경우 Mammal이라는 하나의 파생 클래스와 Reptile이라는 다른 파생 클래스가 있을 수 있습니다. Mammal은 Animal이고 Reptile은 Animal이지만 각 파생 클래스는 기본 클래스의 서로 다른 특수화를 나타냅니다.

인터페이스 선언은 그 멤버의 기본 구현을 정의할 수 있습니다. 이러한 구현은 파생된 인터페이스에 의해, 그리고 해당 인터페이스를 구현하는 클래스에 의해 상속됩니다. 기본 인터페이스 메서드에 대한 자세한 내용은 인터페이스 문서를 참조하세요.

다른 클래스에서 파생할 클래스를 정의하는 경우 파생 클래스는 해당 생성자와 종료자를 제외하고 기본 클래스의 모든 멤버를 암시적으로 얻게 됩니다. 파생 클래스는 기본 클래스에서 코드를 다시 구현하지 않고 다시 사용합니다. 파생 클래스에서 더 많은 멤버를 추가할 수 있습니다. 파생 클래스는 기본 클래스의 기능을 확장합니다.

다음 그림은 일부 비즈니스 프로세스의 작업 항목을 나타내는 WorkItem 클래스를 보여 줍니다. 모든 클래스와 마찬가지로, System.Object에서 파생되고 해당 메서드를 모두 상속합니다. WorkItem은 자체 멤버 6개를 추가합니다. 생성자는 상속되지 않으므로 이러한 멤버에는 생성자도 포함됩니다. ChangeRequest 클래스는 WorkItem에서 상속되며 특정 종류의 작업 항목을 나타냅니다. ChangeRequest는 WorkItem 및 Object에서 상속하는 멤버에 둘 이상의 멤버를 추가합니다. 고유한 생성자를 추가해야 하며, originalItemID도 추가합니다. originalItemID 속성을 사용하면 ChangeRequest 인스턴스를 변경 요청이 적용되는 원래 WorkItem에 연결할 수 있습니다.

다음 예제에서는 앞의 그림에서 보여 주는 클래스 관계가 C#에서 어떻게 표현되는지를 보여 줍니다. 또한 이 예제에서 WorkItem은 가상 메서드 Object.ToString을 재정의하는 방법과 ChangeRequest 클래스가 메서드의 WorkItem 구현을 상속하는 방법을 보여 줍니다. 첫 번째 블록은 클래스를 정의합니다.

// WorkItem implicitly inherits from the Object class.
public class WorkItem
{
    // Static field currentID stores the job ID of the last WorkItem that
    // has been created.
    private static int currentID;

    //Properties.
    protected int ID { get; set; }
    protected string Title { get; set; }
    protected string Description { get; set; }
    protected TimeSpan jobLength { get; set; }

    // Default constructor. If a derived class does not invoke a base-
    // class constructor explicitly, the default constructor is called
    // implicitly.
    public WorkItem()
    {
        ID = 0;
        Title = "Default title";
        Description = "Default description.";
        jobLength = new TimeSpan();
    }

    // Instance constructor that has three parameters.
    public WorkItem(string title, string desc, TimeSpan joblen)
    {
        this.ID = GetNextID();
        this.Title = title;
        this.Description = desc;
        this.jobLength = joblen;
    }

    // Static constructor to initialize the static member, currentID. This
    // constructor is called one time, automatically, before any instance
    // of WorkItem or ChangeRequest is created, or currentID is referenced.
    static WorkItem() => currentID = 0;

    // currentID is a static field. It is incremented each time a new
    // instance of WorkItem is created.
    protected int GetNextID() => ++currentID;

    // Method Update enables you to update the title and job length of an
    // existing WorkItem object.
    public void Update(string title, TimeSpan joblen)
    {
        this.Title = title;
        this.jobLength = joblen;
    }

    // Virtual method override of the ToString method that is inherited
    // from System.Object.
    public override string ToString() =>
        $"{this.ID} - {this.Title}";
}

// ChangeRequest derives from WorkItem and adds a property (originalItemID)
// and two constructors.
public class ChangeRequest : WorkItem
{
    protected int originalItemID { get; set; }

    // Constructors. Because neither constructor calls a base-class
    // constructor explicitly, the default constructor in the base class
    // is called implicitly. The base class must contain a default
    // constructor.

    // Default constructor for the derived class.
    public ChangeRequest() { }

    // Instance constructor that has four parameters.
    public ChangeRequest(string title, string desc, TimeSpan jobLen,
                         int originalID)
    {
        // The following properties and the GetNexID method are inherited
        // from WorkItem.
        this.ID = GetNextID();
        this.Title = title;
        this.Description = desc;
        this.jobLength = jobLen;

        // Property originalItemID is a member of ChangeRequest, but not
        // of WorkItem.
        this.originalItemID = originalID;
    }
}

다음 블록은 기본 클래스와 파생 클래스를 사용하는 방법을 보여 줍니다.

// Create an instance of WorkItem by using the constructor in the
// base class that takes three arguments.
WorkItem item = new WorkItem("Fix Bugs",
                            "Fix all bugs in my code branch",
                            new TimeSpan(3, 4, 0, 0));

// Create an instance of ChangeRequest by using the constructor in
// the derived class that takes four arguments.
ChangeRequest change = new ChangeRequest("Change Base Class Design",
                                        "Add members to the class",
                                        new TimeSpan(4, 0, 0),
                                        1);

// Use the ToString method defined in WorkItem.
Console.WriteLine(item.ToString());

// Use the inherited Update method to change the title of the
// ChangeRequest object.
change.Update("Change the Design of the Base Class",
    new TimeSpan(4, 0, 0));

// ChangeRequest inherits WorkItem's override of ToString.
Console.WriteLine(change.ToString());
/* Output:
    1 - Fix Bugs
    2 - Change the Design of the Base Class
*/

추상 메서드와 가상 메서드

기본 클래스가 메서드를 virtual로 선언하는 경우 파생 클래스가 자체 구현으로 메서드를 override할 수 있습니다. 기본 클래스가 멤버를 abstract로 선언하는 경우 해당 클래스에서 직접 상속되는 모든 비추상 클래스에서 메서드를 재정의해야 합니다. 파생 클래스 자체가 abstract인 경우 직접 구현하지 않고 추상 멤버를 상속합니다. 추상 멤버 및 가상 멤버는 개체 지향 프로그래밍의 두 번째 주요 특징인 다형성의 기초가 됩니다. 자세한 내용은 다형성을 참조하세요.

추상 기본 클래스

new 연산자를 사용한 직접 인스턴스화를 방지하려는 경우 클래스를 abstract로 선언할 수 있습니다. 추상 클래스는 해당 클래스에서 새 클래스가 파생되는 경우에만 사용할 수 있습니다. 추상 클래스에는 그 자체가 abstract로 선언된 메서드 시그니처가 하나 이상 포함될 수 있습니다. 이러한 시그니처는 매개 변수와 반환 값을 지정하지만 구현(메서드 본문)이 없습니다. 추상 클래스는 추상 멤버를 포함하지 않아도 됩니다. 그러나 클래스에 추상 멤버가 포함되지 않은 경우 클래스 자체를 abstract로 선언해야 합니다. 그 자체가 추상이 아닌 파생 클래스는 추상 기본 클래스에서 모든 추상 메서드에 대한 구현을 제공해야 합니다.

인터페이스

‘인터페이스’는 멤버 집합을 정의하는 참조 형식입니다. 인터페이스를 구현하는 모든 클래스와 구조체는 해당 멤버 집합을 구현해야 합니다. 인터페이스는 임의 또는 모든 구성원에 대한 기본 구현을 정의할 수 있습니다. 하나의 직접 기본 클래스에서만 파생할 수 있는 경우에도 클래스에서 여러 인터페이스를 구현할 수 있습니다.

인터페이스는 “is a” 관계가 없을 수도 있는 클래스에 대해 특정 기능을 정의하는 데 사용됩니다. 예를 들어 System.IEquatable<T> 인터페이스는 모든 클래스 또는 구조체에 의해 구현되어 해당 형식의 두 개체가 동일한지 여부를(해당 형식에서 정의하는 동일성 기준에 따라) 확인할 수 있습니다. IEquatable<T>은 기본 클래스와 파생 클래스 간에 존재하는 것과 같은 “is a” 관계(예: Mammal is an Animal)를 암시하지 않습니다. 자세한 내용은 인터페이스를 참조하세요.

추가 파생 방지

클래스는 자신이나 멤버를 sealed로 선언하여 다른 클래스가 해당 클래스나 그 멤버에서 상속할 수 없도록 할 수 있습니다.

파생 클래스의 기본 클래스 멤버 숨기기

파생 클래스는 동일한 이름과 시그니처로 멤버를 선언하여 기본 클래스 멤버를 숨길 수 있습니다. new 한정자를 사용하여 멤버가 기본 멤버를 재정의하지 않음을 명시적으로 나타낼 수 있습니다. new의 사용은 필수가 아니지만 new를 사용하지 않을 경우 컴파일러 경고가 생성됩니다. 자세한 내용은 Override 및 New 키워드를 사용하여 버전 관리 및 Override 및 New 키워드를 사용해야 하는 경우를 참조하세요.