[JAVA] 중첩 클래스

자바의 중첩 클래스(Nested Class)는 다른 클래스 내부에 정의된 클래스를 말한다. 중첩 클래스는 외부 클래스의 멤버로 간주되고, 외부 클래스의 멤버 변수 및 메서드에 쉽게 접근할 수 있다. 보통 논리적으로 관련된 클래스를 그룹화하는데 사용된다.

상속과 같은 개념의 확장 관계는 아니지만 어떤 개념의 상하관계를 개념적으로 구현해야 하는 경우에 사용되는데 예를 들어서 국적 또는 국민은 국가라는 개념의 확장이 아니므로 상속 관계로 표현이 불가능하기 때문이다.

구현 포인트는 다음과 같다.

예시 코드에서 Korean 및 American, NorthKorean 은 각 국가의 중첩 클래스로 작성하였다. Korean.Korean, US.American은 인터페이스 ILibertyToMove의 구현체이기 때문에 tourAbroad(Nation nation) 및 submittingPassport 메소드가 존재하기 때문에 여행이 가능하고, NorthKorea.NorthKorean은 구현체가 아니라 해외 여행 및 여권 제출이 불가능하다.
마찬가지로 Korea, US, NorthKorea 모두 추상 클래스 Nation을 상속받았지만, Korea, US는 인터페이스 IVisitable의 구현체이여서 Korea.Korean, US.American이 서로의 국가를 방문 가능하다. 하지만 NorthKorean은 IVisitable의 구현체가 아니기 때문에 타 국가가 해당 국가의 방문이 불가능하다.
각 국가는 중첩 클래스로 .administraionBureau, .ImmigrationBureau를 가지고(싱글톤이다), 각 Bureau는 추상 클래스인 Bureau를 상속하고, ImmigrationBureau는 IImmigrationBureau라는 인터페이스를 상속받아 visa 메소드와 immigrationScreening 메소드와 같은 일반적인 Bureau가 아닌 이민청의 일을 할 수 있게 구현했다.

이번 구현을 통해서 타입 캐스팅을 하며 인터페이스가 왜 필요한지 절실히 깨닫는 계기가 되었다. 구현이 부족한 부분이 많지만 일단 이 정도로 마무리할 생각이다.

자세한 코드는 깃허브 주소에 업로드했다.

구현 예시

Main

package jan11st;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        // 싱글톤이기 때문에 Korea, US, NorthKorea 객체는 생성하지 않아도 됨

        System.out.println("객체 생성");
        Korea.Korean A = new Korea.Korean("한국인", "Male", "KOREA");
        US.American B = new US.American("미국인", "Female", "US");
        NorthKorea.NorthKorean C = new NorthKorea.NorthKorean("북한인", "Male", "NorthKorea");

        A.birthRegistration();
        B.birthRegistration();
        C.birthRegistration();


        System.out.printf("현재 %s의 위치 : %s\n", A.name, A.region);
        System.out.printf("현재 %s의 위치 : %s\n", B.name, B.region);

        System.out.println("\n* 한국인의 미국 방문 상황 :");

        A.tourAbroad(US.getInstance());

        System.out.println("\n* 미국인의 한국 방문 상황 :");

        B.tourAbroad(Korea.getInstance());
        // C는 ILibertyToMove(이동할 자유)를 구현하지 않기 때문에 .tourAbroad 할 수 없다.
        System.out.println("\n* 북한 방문 상황 :");

        // NorthKorea는 IVisitable interface를 구현하지 않기 때문에 방문할 수 없다.
        A.tourAbroad(NorthKorea.getInstance());
        B.tourAbroad(NorthKorea.getInstance());


        System.out.printf("* 현재 %s의 위치 : %s\n", A.name, A.region);
        System.out.printf("* 현재 %s의 위치 : %s\n", B.name, B.region);

        System.out.println("\n* Situation Immigration :");

        A.Immigrate(US.getInstance());

    }
}

실행 결과

IVisitable 인터페이스

package jan11st;

public interface IVisitable {
    public Bureau visitImmigrationBureau();
}

Korea 클래스

package jan11st;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

// IVisitable 인터페이스를 구현해야만 Human 객체가 해당 Nation을 방문할 수 있음

public class Korea extends Nation implements Republic, IVisitable{

    // 싱글톤
    private static final Korea INSTANCE = new Korea();
    public static String NAME = "Republic Of Korea";
    public static String CAPITAL_CITY = "SEOUL";
    public static String REGION = "ASIA";
    public static String LANGUAGE = "KOREAN";

    //국가 리스트
    private List<Korean> civilianList = new ArrayList<>();

    private Korea() {
    }

    public static Korea getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
    private void immigrationRegistration(Human human) {
        if (ImmigrationBureau.getInstance().immigrationScreening(human)) {
            System.out.println("한국 정부 : 이민 최종 승인");
        }
        else {
            System.out.println("한국 정부 : 이민 최종 거절");
        }
    }

    @Override
    public ImmigrationBureau visitImmigrationBureau() {
        return ImmigrationBureau.getInstance();
    }
    @Override
    public Bureau visitAdministartionBureau() {
        return AdministrationBureau.getInstance();
    }
    @Override
    public String getNAME() {
        return Korea.NAME;
    }

//정부 구현
    public static class AdministrationBureau extends Bureau {
        private static final AdministrationBureau INSTANCE = new AdministrationBureau();
        private AdministrationBureau() {}
        public static AdministrationBureau getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
        public void birthRegistration(Korean korean) {
            System.out.printf("한국 정부 : %s 출생신고 접수 완료\n", korean.name);
            Korea.getInstance().civilianList.add(korean);
        }
        public void deathRegistration(Korean korean) {
            Korea.getInstance().civilianList.remove(korean);
        }
    }

    //이민청 구현, Bureau 추상클래스를 상속하고, IImmigrationBureau 인터페이스를 구현해 visa 발급,
    // 이민 신청등의 일(일반 Bureau가 아닌 이민청이 해야하는 일을 구현)

    public static class ImmigrationBureau extends Bureau implements IImmigrationBureau {

        //수교국 리스트를 생성, List는 Nation 추상클래스 받아 모든 Nation이 ListArray에 들어갈 수 있게함

        private List<Nation> dipolomaticNations = Arrays.asList(US.getInstance(), Korea.getInstance());

        private static final ImmigrationBureau INSTANCE = new ImmigrationBureau();

        private ImmigrationBureau() {
        }

        public static ImmigrationBureau getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
        @Override
        public boolean visa(Human human) {
            System.out.println("visa");
            // 수교국 명단에 있으면 비자주기
//            human이 IlibertyToMove 구현체이면
            if(human instanceof ILibertyToMove) {
                System.out.printf("%s : 여권 있음\n", human.name);
                ILibertyToMove tourist = (ILibertyToMove) human;
                Nation passport = tourist.passportSubmitting();

            for(Nation nation : this.dipolomaticNations) {
                if (passport.equals(nation)) {
                    System.out.println("이민청 : 수교국 명단에 있음");
                    System.out.println("이민청 : 비자 발급 가능");
                    return true;
                }
            }
            }
            System.out.println("이민청 : 수교국 명단에 없음");
            System.out.println("이민청 : 비자 발급 불가");
            return false;
        }
        @Override
        public boolean immigrationScreening(Human human) {
            if(this.visa(human)) {
                if(human instanceof IImmigrant) {
                    System.out.println("이민청 :이민심사 승인");
                    return true;
                }
            }
            System.out.println("이민청 :이민심사 거절");
            return false;
        }
    }

//    Korean은 Human이고 이동할 수 있는 자유가 있음

    public static class Korean extends Human implements ILibertyToMove{
        Boolean died;
        Nation nationality;

        public Korean(String name, String sex, String region) {
            super(name, sex, region);
            System.out.printf("%s : %s 출생\n", this.region, this.name);
        }
        public void birthRegistration() {
            Bureau administrationBureau = Korea.getInstance().visitAdministartionBureau();
            System.out.printf("%s : %s 한국 행정센터 방문\n", this.name, this.region);
            AdministrationBureau koreaAdministartionBureau = (AdministrationBureau) administrationBureau;
            koreaAdministartionBureau.birthRegistration(this);
            this.nationality = Korea.getInstance();
        }
        @Override
        public void death() {
            this.died = true;
        }

        @Override
        public void tourAbroad(Nation nation) {
            if(nation instanceof IVisitable) {
                System.out.printf("%s : %s 방문 가능.\n", this.name, nation.getNAME());
                System.out.printf("%s : %s 도착\n", this.name, nation.getNAME());
                IVisitable travelDestination = (IVisitable) nation;

                Bureau immigrationBureau = travelDestination.visitImmigrationBureau();

                if (immigrationBureau instanceof IImmigrationBureau) {
                    IImmigrationBureau IBureau = (IImmigrationBureau) immigrationBureau;

                    if(IBureau.visa(this)) {
                        this.region = nation.getNAME();
                    }
                }
            }
            else{
                System.out.printf("%s : 목적지는 방문할 수 없다.\n", this.name);
            }
        }
        @Override
        public Nation passportSubmitting() {
            System.out.printf("%s : 여권 제출.\n", this.name);
            return this.nationality;
        }

        public void Immigrate(Nation nation) {
            if (nation instanceof IVisitable) {
                IVisitable targetNation = (IVisitable) nation;

                Bureau targetNationBureau = targetNation.visitImmigrationBureau();
                IImmigrationBureau targetNationImmigrationBureau = (IImmigrationBureau) targetNationBureau;
                targetNationImmigrationBureau.immigrationScreening(this);

            }
        }
    }
}

IImmigrationBureau 인터페이스

package jan11st;

public interface IImmigrationBureau {
    boolean visa(Human human);
    boolean immigrationScreening(Human human);
}

NorthKorea 클래스

package jan11st;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

//NorthKorea는 IVisitable의 구현체가 아니기 때문에 방문할 수 없음.
public class NorthKorea extends Nation implements Dictatorship{

    private static final NorthKorea INSTANCE = new NorthKorea();
    public static String NAME = "Democratic People\'s Republic of Korea";
    public static String CAPITAL_CITY = "PYEONGYANG";
    public static String REGION = "ASIA";
    public static String LANGUAGE = "KOREAN";
    private List<NorthKorean> civilianList = new ArrayList<>();

    private NorthKorea() {
    }

    // NorthKorean은 ILibertyToMove의 구현체가 아니기 때문에
    // tourAborad와 submittingPassport 메소드가 없음
    public static NorthKorea getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
    private void immigrationRegistration(Human human) {
        if (ImmigrationBureau.getInstance().immigrationScreening(human)) {
            System.out.println("NorthKorean immigration Bureau : immigration Accepted");
        }
        else {
            System.out.println("NorthKorean immigratoin Bureau : immigration Disaccepted");
        }
    }

    @Override
    public String getNAME() {
        return NorthKorea.NAME;
    }

    @Override
    public Bureau visitAdministartionBureau() {
        return AdministrationBureau.getInstance();
    }

    public static class AdministrationBureau extends Bureau {
        private static final AdministrationBureau INSTANCE = new AdministrationBureau();
        private AdministrationBureau() {}
        public static AdministrationBureau getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
        public void birthRegistration(NorthKorean northKorean) {
            System.out.printf("북한 정부 : %s 출생신고 접수 완료\n", northKorean.name);
            NorthKorea.getInstance().civilianList.add(northKorean);
        }
        public void deathRegistration(NorthKorean northKorean) {
            NorthKorea.getInstance().civilianList.remove(northKorean);
        }
    }

    public static class ImmigrationBureau extends Bureau implements IImmigrationBureau {
        private List<Nation> dipolomaticNations = Arrays.asList();

        private static final ImmigrationBureau INSTANCE = new ImmigrationBureau();

        private ImmigrationBureau() {
        }

        public static ImmigrationBureau getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
        public boolean visa(Human human) {
            System.out.println("visa");
            // 수교국 명단에 있으면 비자주기

            if(human instanceof ILibertyToMove) {
                System.out.printf("%s : 여권 있음\n", human.name);
                ILibertyToMove tourist = (ILibertyToMove) human;
                Nation passport = tourist.passportSubmitting();

                for(Nation nation : this.dipolomaticNations) {
//                if(human instanceof ILibertyToMove) {
//                    System.out.printf("%s : 여권 있음\n", human.name);
//                    ILibertyToMove tourist = (ILibertyToMove) human;
//                    Nation passport = tourist.passportSubmitting();

                    if (passport.equals(nation)) {
                        System.out.println("이민청 : 수교국 명단에 있음");
                        System.out.println("이민청 : 비자 발급 가능");
                        return true;
                    }
                }
            }
            System.out.println("이민청 : 수교국 명단에 없음");
            System.out.println("이민청 : 비자 발급 불가");
            return false;
        }

        public boolean immigrationScreening(Human human) {
            if(this.visa(human)) {
                if(human instanceof IImmigrant) {
                    System.out.println("이민청 :이민심사 승인");
                    return true;
                }
            }
            System.out.println("이민청 :이민심사 거절");
            return false;
        }
    }

    public static class NorthKorean extends Human{
        Boolean died;
        Nation nationality;

        public NorthKorean(String name, String sex, String region) {
            super(name, sex, region);
            System.out.printf("%s : %s Born\n", this.region, this.name);
        }
        public void birthRegistration() {
            Bureau administrationBureau = NorthKorea.getInstance().visitAdministartionBureau();
            System.out.printf("%s : visit %s Administration Bureau\n", this.name, this.region);
            AdministrationBureau northKoreaAdministartionBureau = (AdministrationBureau) administrationBureau;
            northKoreaAdministartionBureau.birthRegistration(this);
            this.nationality = NorthKorea.getInstance();
        }
        @Override
        public void death() {
            this.died = true;
        }
    }
}

Human 클래스

package jan11st;

public abstract class Human {
    String name;
    String sex;
    String region;
    public Human(String name, String sex, String region){
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.region = region;
    }
    void death() {
    };

    void eat() {};
}

US 클래스

package jan11st;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class US extends Nation implements Republic, IVisitable{

    private static final US INSTANCE = new US();
    public static String NAME = "United States Of America";
    public static String CAPITAL_CITY = "WASHINTON";
    public static String REGION = "NA";
    public static String LANGUAGE = "ENGLISH";
    private List<American> civilianList = new ArrayList<>();

    private US() {
    }

    public static US getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
    private void immigrationRegistration(Human human) {
        if (ImmigrationBureau.getInstance().immigrationScreening(human)) {
            System.out.println("US Government : Immigration Finally Accepted");
        }
        else {
            System.out.println("US Government : Immigration Finally Disaccepted");
        }
    }
    public String getNAME() {
        return US.NAME;
    }

    @Override
    public ImmigrationBureau visitImmigrationBureau() {
        return ImmigrationBureau.getInstance();
    }

    @Override
    public Bureau visitAdministartionBureau() {
        return AdministrationBureau.getInstance();
    }

    public static class AdministrationBureau extends Bureau {
        private static final AdministrationBureau INSTANCE = new AdministrationBureau();
        private AdministrationBureau() {}
        public static AdministrationBureau getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
        public void birthRegistration(American american) {
            System.out.printf("US Administration Bureau : %s \'s birth registration Accepted\n", american.name);

            US.getInstance().civilianList.add(american);
        }
        public void deathRegistration(American american) {
            US.getInstance().civilianList.remove(american);
        }
    }

    public static class ImmigrationBureau extends Bureau implements IImmigrationBureau{
        private List<Nation> dipolomaticNations = Arrays.asList(US.getInstance(), Korea.getInstance());

        private static final ImmigrationBureau INSTANCE = new ImmigrationBureau();

        private ImmigrationBureau() {
        }

        public static ImmigrationBureau getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
        @Override
        public boolean visa(Human human) {
            System.out.println("visa");
            // 수교국 명단에 있으면 비자주기

            if (human instanceof ILibertyToMove) {
                System.out.printf("%s : Having Passport \n", human.name);
                ILibertyToMove tourist = (ILibertyToMove) human;
                Nation passport = tourist.passportSubmitting();

            for(Nation nation : this.dipolomaticNations) {
//                if(human instanceof ILibertyToMove) {
//                    System.out.printf("%s : 여권 있음\n", human.name);
//                    ILibertyToMove tourist = (ILibertyToMove) human;
//                    Nation passport = tourist.passportSubmitting();

                    if (passport.equals(nation)) {
                        System.out.println("Immigration Bureau : Visa Waiver Program Partner");
                        System.out.println("Immigration Bureau : Visa Granted");
                        return true;
                    }
                }
            }
            System.out.println("Immigration Bureau : Not Visa Waiver Program Partner");
            System.out.println("Immigration Bureau : Visa not Granted");
            return false;
        }
        @Override
        public boolean immigrationScreening(Human human) {
            if(this.visa(human)) {
                if(human instanceof IImmigrant) {
                    System.out.println("Immigration Bureau : Immigration Accepted");
                    return true;
                }
            }
            System.out.println("Immigration Bureau : Immigration Disaccepted");
            return false;
        }
    }

    public static class American extends Human implements ILibertyToMove{
        Boolean died;
        Nation nationality;

        public American(String name, String sex, String region) {
            super(name, sex, region);
            System.out.printf("%s : %s Born\n", this.region, this.name);
        }
        public void birthRegistration() {
            Bureau administrationBureau = US.getInstance().visitAdministartionBureau();
            System.out.printf("%s : visit %s Administration Bureau\n", this.name, this.region);
            AdministrationBureau USAdministartionBureau = (AdministrationBureau) administrationBureau;
            USAdministartionBureau.birthRegistration(this);
            this.nationality = Korea.getInstance();
        }
        @Override
        public void death() {
            this.died = true;
        }

        @Override
        public void tourAbroad(Nation nation) {
            if(nation instanceof IVisitable) {
                System.out.printf("%s : %s can be visited.\n", this.name, nation.getNAME());
                System.out.printf("%s : Arrived at %s\n", this.name, nation.getNAME());
                IVisitable travelDestination = (IVisitable) nation;

                Bureau immigrationBureau = travelDestination.visitImmigrationBureau();


                if (immigrationBureau instanceof IImmigrationBureau) {
                    IImmigrationBureau IBureau = (IImmigrationBureau) immigrationBureau;

                    if(IBureau.visa(this)) {
                        this.region = nation.getNAME();
                    }
                }
            }
            else{
                System.out.printf("%s :Destination is not available to visit.\n", this.name);
            }
        }
        @Override
        public Nation passportSubmitting() {
            System.out.printf("%s : Submit Passport\n", this.name);
            return this.nationality;
        }
    }
}

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구현 예시

Main

실행 결과

IVisitable 인터페이스

Korea 클래스

IImmigrationBureau 인터페이스

NorthKorea 클래스

Human 클래스

US 클래스

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