Swift Inheritance

1. Inheritance 👩‍💻

1. Defining a Base Class

다른 Classes 를 상속하지 않은 Class 를 Base Class라 한다.

class Vehicle {
    var currentSpeed = 0.0
    var description: String {
        return "traveling at \(currentSpeed) miles per hour"
    }
    func makeNoise() {
        // do nothing - an arbitrary vehicle doesn't necessarily make a noise
    }
}

Universal Base Class를 하나 만들어 모든 Classes 가 기본적으로 이것을 상속하도록 하는 일부 언어와 달리 Swift 는 명시적으로 상속을 하지 않은 Class 는 build할 때 자동으로 Base Class가 된다.

2. Subclassing

Subclassing은 존재하는 다른 Class 를 기반으로 new Class 를 생성하는 행위를 말한다.
기존의 Class 를 Superclass, 기존의 Class 를 상속해 새로 생성된 Class 를 Subclass라 하며, Subclass 는 새로운 것을 추가하는 것은 물론이고, 기존의 것을 수정할 수 있다.

Subclassing 은 :을 이용해 생성한다.

Syntax

class SomeSubclass: SomeSuperclass {
    // subclass definition goes here
}

위 Vehicle Class 를 상속한 Bicycle Class 를 만들어보자.

class Bicycle: Vehicle {
    var hasBasket = false
}

• Vehicle 은 Base Class이면서, Bicycle 의 Superclass다.
• Bicycle 은 Vehicle 의 Subclass로, Vehicle 의 모든 characteristics를 상속한다.

let bicycle = Bicycle()
bicycle.hasBasket = true
bicycle.currentSpeed = 15.0
print("Bicycle: \(bicycle.description)") // Bicycle: traveling at 15.0 miles per hour

그리고 Subclass 는 또 다른 Subclassing 될 수 있다.

class Tandem: Bicycle {
    var currentNumberOfPassengers = 0
}

• Bicycle 은 Vehicle 의 Subclass이면서 Tandem 의 Superclass다.
• Tandem 은 Bicycle 의 Subclass로, Bicycle 의 모든 characteristics를 상속하므로 Vehicle 의 모든 characteristics 또한 자동으로 상속한다.

let tandem = Tandem()
tandem.hasBasket = true
tandem.currentNumberOfPassengers = 2
tandem.currentSpeed = 22.0
print("Tandem: \(tandem.description)")  // Tandem: traveling at 22.0 miles per hour

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2. Overriding 👩‍💻

1. Overriding

Subclass 는 Superclass 의 Instance Methods, Type Methods, Instance Properties, Type Properties, Subscripts 를 다시 구현할 수 있다. 이것을 Overriding이라 한다.

Overriding 을 위해서 앞에 override modifier 를 붙여준다.
이렇게 하는 것은 재정의를 명확히 하고, 실수로 재정의하는 것을 방지하기 위한 것으로, override modifier 없이 재정의하면 Swift 는 이를 확인하고 compile error를 발생시킨다.

Overriding 가능한 characteristics는 mutable한 것으로 제한된다. 예를 들어 let 키워드로 선언된 경우 immutable이기 때문에 Overriding 할 수 없다.

2. Accessing Superclass Methods, Properties, and Subscripts

때로는 Superclass 에 접근하는 것이 유용할 때가 있으며, super 키워드를 이용해 접근할 수 있다. 다음은 Overriding 된 characteristics의 케이스별 super 접근 예시다.

• someMethod() : super.someMethod() 를 호출한다.
• someProperty : getter, setter 를 이용해 super.Property 에 접근한다.
• someIndex: super[someIndex] 로 접근한다.

class TimesTable {
    let multiplier: Int
    subscript(index: Int) -> Int { multiplier * index }
    func printMultiplier() {
        print(multiplier)
    }
    init(multiplier: Int) {
        self.multiplier = multiplier
    }
}

class ArithmeticSequenceTable: TimesTable {
    var superMultiplier: Int { super.multiplier }
    override func printMultiplier() {
        super.printMultiplier()
    }
    override subscript(index: Int) -> Int { super[index] + 1 }
}

super를 이용한 접근은 Subclass 내에서 접근하는 것이다. Subclass 의 Instance 를 통해 접근하는 것이 아니다.

3. Overriding Methods

class Train: Vehicle {
    override func makeNoise() {
        print("칙칙폭폭")
    }
}

let train = Train()
train.makeNoise()   // 칙칙폭폭

4. Overriding Properties

1 ) Overriding Property Getters and Setters

class Car: Vehicle {
    var gear = 1
    override var description: String {
        super.description + " in gear \(gear)"
    }
}

let car = Car()
car.currentSpeed = 25.0
car.gear = 3
print("Car: \(car.description)") // Car: traveling at 25.0 miles per hour in gear 3

2 ) Overriding Property Observers

class AutomaticCar: Car {
    override var currentSpeed: Double {
        didSet {
            gear = Int(currentSpeed / 10.0) + 1
        }
    }
}

let automatic = AutomaticCar()
automatic.currentSpeed = 35.0
print("AutomaticCar: \(automatic.description)") // AutomaticCar: traveling at 35.0 miles per hour in gear 4

3 ) Overriding Stored Properties

Stored Properties를 Overriding 하는 것은 다른 Properties 와는 조금 다르기 때문에 별도 포스팅 Overriding Stored Properties 으로 작성한다.

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3. Preventing Overrides 👩‍💻

Overriding을 막기 위해 final modifier 를 추가할 수 있다. 만약 Subclass 에서 재정의 할 경우 Swift 는 이를 확인하고 compile error를 발생시킨다.

class AutomaticCar: Car {
    override final var currentSpeed: Double {
        didSet {
            gear = Int(currentSpeed / 10.0) + 1
        }
    }
}

class ElectricMotorCar: AutomaticCar {
    override var currentSpeed: Double { // error: Property overrides a 'final' property
        
    }
}

AutomaticCar 의 currentSpeed 를 Overriding 하면서 final modifier 를 붙여주었기 때문에 AutomaticCar 를 상속한 ElectricMotorCar 는 이것을 재정의 할 수 없다.

Properties, Methods, Subscripts 가 아닌 Classes 정의에 final modifier 를 작성할 경우, 이 Class 를 Subclassing 하려는 모든 시도는 compile-time error 가 발생한다.

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Reference

1. “Inheritance.” The Swift Programming Language Swift 5.7. accessed Nov. 29, 2022, Swift Docs Chapter 12 - Inheritance.