Java 객체지향: 동적 바인딩

📌개요

Dynamic Binding(동적 바인딩)은 Java의 객체지향 프로그래밍에서 핵심적인 개념이다. 런타임에 호출될 메서드를 결정하는 과정을 의미한다. 이 개념은 Polymorphism(다형성)을 구현하는 데 필수적이며, 코드의 유연성과 확장성을 높이는 데 기여한다.

📌내용

기본 개념

• 정적 바인딩은 컴파일 시점에 호출될 메서드가 결정되는 반면, 동적 바인딩은 런타임에 결정된다.
• Java에서 일반적인 메서드 호출은 정적 바인딩으로 처리되지만, 오버라이딩된 메서드 호출은 동적 바인딩으로 처리된다.
• 동적 바인딩은 다형성을 구현하는 핵심적인 매커니즘이다.
• 상위 클래스 타입의 참조 변수로 하위 클래스 객체를 참조할 때, 런타임에 실제 객체의 타입에 따라 호출될 메서드가 결정된다.

작동 방식

메서드 테이블

• Java의 객체는 Method Table(메서드 테이블)이라는 특별한 테이블을 가지고 있다.
• 메서드 테이블은 객체의 클래스에 정의된 메서드들의 주소를 저장한다.
• 하위 클래스에서 상위 클래스의 메서드를 오버라이딩하면 메서드 테이블에서 해당 메서드의 주소가 하위 클래스의 메서드 주소로 갱신된다.

런타임 메서드 결정

• JVM은 런타임에 객체의 메서드를 호출할 때 메서드 테이블을 참조하여 실제 객체의 타입에 맞는 메서드를 호출한다.
• 이를 통해 상위 클래스 타입의 참조 변수로 하위 클래스 객체의 메서드를 호출할 수 있다.

class Animal {
	public void sound() {
		System.out.println("동물이 소리를 낸다!")
	}
}

class Dog extends Animal {
	@Override
	public void sound() {
		System.out.println("강아지가 멍멍 짖는다.");
	}
}

class Cat extends Animal {
	@Override
	public void sound() {
		System.out.println("고양이가 야옹 운다.");
	}
}

public class DynamicBindingExample {
	public static void main(String[] args) {
		Animal animal1 = new Animal();
		Animal animal2 = new Dog(); // 다형성
		Animal animal3 = new Cat(); // 다형성

		animal1.sound(); // 동물이 소리를 낸다!
		animal2.sound(); // 강아지가 멍멍 짖는다. (동적 바인딩)
		animal3.sound(); // 고양이가 야옹 운다. (동적 바인딩)
	}
}

⚙️EndNote

메서드 테이블

Java의 메서드 테이블은 객체 지향 프로그래밍에서 동적 바인딩을 구현하는 데 핵심적인 역할을 하는 자료 구조이다. 이 테이블은 객체의 클래스에 정의된 메서드들의 주소를 저장하며, 런타임에 어떤 메서드를 호출해야 하는지 결정하는 데 사용된다.

기본 개념

메서드 주소 저장

• 메서드 테이블은 객체의 클래스에 정의된 메서드들의 실제 메모리 주소를 저장한다.
• 이를 통해 JVM은 런타임 메서드를 호출할 때 실제 실행될 메서드의 위치를 빠르게 찾을 수 있다.

상속과 오버라이딩

• 하위 클래스가 상위 클래스의 메서드를 오버라이딩하면, 메서드 테이블에서 해당 메서드의 주소가 하위 클래스의 메서드 주소로 갱신된다.
• 이를 통해 상위 클래스 타입의 참조 변수로 하위 클래스 객체의 메서드를 호출할 수 있다.

동적 바인딩 구현

• JVM은 런타임에 객체의 메서드를 호출할 때, 메서드 테이블을 참조하여 실제 객체의 타입에 맞는 메서드를 호출한다.
• 이를 통해 다형성을 구현할 수 있다.

작동 방식

객체 생성

• 객체가 생성될 때, 해당 객체의 클래스에 대한 메서드 테이블이 생성된다.
• 메서드 테이블은 클래스에 정의된 모든 메서드의 주소를 저장한다.

메서드 호출

• 객체의 메서드를 호출할 때, JVM은 객체의 메서드 테이블을 참조한다.
• 메서드 테이블에서 호출할 때 메서드의 주소를 찾아 해당 메서드를 실행한다.

오버라이딩된 메서드 호출

• 오버라이딩된 메서드를 호출할 때, JVM은 객체의 실제 타입을 확인하고 해당 타입의 메서드 테이블을 참조한다.
• 이를 통해 하위 클래스에서 오버라이딩된 메서드를 호출할 수 있다.