파이썬 객체지향 프로그래밍: 생성자와 소멸자, 상속과 다형성

파이썬 객체지향 프로그래밍(OOP)에서 생성자와 소멸자는 객체의 생명 주기를 관리하는 데 중요하며, 상속과 다형성은 코드의 재사용성과 확장성을 극대화합니다. 이번 글에서는 이 네 가지 개념을 살펴보겠습니다.

1. 생성자 (__init__)

• 생성자란?
  • 객체가 생성될 때 자동으로 호출되는 메서드입니다.
  • 객체의 초기 상태를 설정하거나, 속성을 초기화할 때 사용됩니다.

기본 구조

class 클래스이름:
    def __init__(self, 매개변수들):
        # 초기화 코드
        pass

예제

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

# 객체 생성
person = Person("Alice", 30)
print(person.name)  # 출력: Alice
print(person.age)   # 출력: 30

2. 소멸자 (__del__)

• 소멸자란?
  • 객체가 소멸될 때 호출되는 메서드입니다.
  • 파일 닫기, 리소스 해제 등 정리 작업을 수행합니다.

기본 구조

class 클래스이름:
    def __del__(self):
        # 정리 코드
        pass

예제

class Resource:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        print(f"Resource {self.name} created.")

    def __del__(self):
        print(f"Resource {self.name} destroyed.")

# 객체 생성 및 소멸
resource = Resource("FileHandler")
del resource  # 출력: Resource FileHandler destroyed.

3. 상속(Inheritance)

• 상속이란?
  • 기존 클래스(부모 클래스)의 속성과 메서드를 새로운 클래스(자식 클래스)가 물려받는 기능입니다.
  • 코드 재사용성을 높이고, 기능 확장을 용이하게 만듭니다.

기본 구조

class 부모클래스:
    # 부모 클래스의 코드
    pass

class 자식클래스(부모클래스):
    # 자식 클래스의 코드
    pass

예제

class Animal:
    def speak(self):
        print("Animal makes a sound.")

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        print("Dog barks.")

# 객체 생성
animal = Animal()
dog = Dog()

animal.speak()  # 출력: Animal makes a sound.
dog.speak()     # 출력: Dog barks.

4. 다형성(Polymorphism)

• 다형성이란?
  • 동일한 메서드 이름이 다양한 객체에서 다르게 동작할 수 있도록 하는 개념입니다.
  • 상속 관계에서 자식 클래스가 부모 클래스의 메서드를 재정의(오버라이딩)하여 구현합니다.

예제

class Shape:
    def area(self):
        pass

class Circle(Shape):
    def __init__(self, radius):
        self.radius = radius

    def area(self):
        return 3.14 * self.radius ** 2

class Rectangle(Shape):
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def area(self):
        return self.width * self.height

shapes = [Circle(5), Rectangle(4, 6)]

for shape in shapes:
    print(shape.area())
# 출력:
# 78.5
# 24

5. 메서드 오버라이딩

• 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의하여 사용합니다.
• super()를 통해 부모 클래스의 메서드를 호출할 수 있습니다.

예제

class Animal:
    def speak(self):
        print("Animal makes a sound.")

class Cat(Animal):
    def speak(self):
        super().speak()  # 부모 클래스 메서드 호출
        print("Cat meows.")

cat = Cat()
cat.speak()
# 출력:
# Animal makes a sound.
# Cat meows.

6. 실용 예제: 상속과 다형성을 활용한 계산기 설계

class Calculator:
    def calculate(self, a, b):
        pass

class Adder(Calculator):
    def calculate(self, a, b):
        return a + b

class Multiplier(Calculator):
    def calculate(self, a, b):
        return a * b

operations = [Adder(), Multiplier()]

for operation in operations:
    print(operation.calculate(3, 4))
# 출력:
# 7
# 12

7. 캡슐화와 접근 제어

파이썬에서는 속성에 접근을 제한하는 방법으로 캡슐화를 제공합니다.

• _속성명: 암묵적으로 보호된 속성.
• __속성명: 이름 맹글링(Name Mangling)을 통해 외부 접근 불가.

예제

class Account:
    def __init__(self, balance):
        self.__balance = balance  # 비공개 속성

    def deposit(self, amount):
        self.__balance += amount

    def get_balance(self):
        return self.__balance

account = Account(1000)
account.deposit(500)
print(account.get_balance())  # 출력: 1500

정리

• 생성자와 소멸자: 객체의 초기화와 정리 작업을 자동화.
• 상속: 기존 코드를 재사용하고 기능 확장.
• 다형성: 동일한 메서드 이름으로 다양한 동작 구현.
• 메서드 오버라이딩: 부모 클래스의 메서드를 자식 클래스에서 재정의하여 맞춤 동작 제공.

다음 글 예고:
객체지향 프로그래밍의 기초를 마무리하며, “파이썬에서 예외 처리”를 통해 안전한 코드를 작성하는 방법을 배워보겠습니다!