[Java] 캐스팅 변수

📌 들어가며

이번 글에서는 업 캐스팅(up casting)·다운 캐스팅(down casting)과 변수의 종류(지역·전역·정적)를 다룬다. 시작 전에 대전제 하나를 기억하자.

“모든 자식은 부모 타입이다.” 상속에서 배웠듯, 모든 자식 클래스는 부모 타입이기도 하다. 그래서 자식을 부모 타입에 담는 업 캐스팅이 가능하다.

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1. 업 캐스팅 · 다운 캐스팅

종류	정의
업 캐스팅	자식 값을 부모 타입으로 형변환
다운 캐스팅	업 캐스팅된 객체를 다시 자식 타입으로 형변환(복원)

⚠️ 부모 값은 자식 타입에 담을 수 없다. 다운 캐스팅은 “업 캐스팅했던 것을 되돌리는 것”이지, 순수 부모 객체를 자식으로 바꾸는 게 아니다.

왜 굳이 부모 타입으로 바꿀까? 여러 자식을 한 저장 공간으로 받으려면 동일한 타입이어야 한다. 자식끼리는 타입이 달라 한 번에 못 받지만, 모두 부모 타입이므로 부모 타입 하나로 여러 자식을 담을 수 있다. 자식 고유 기능이 필요하면 다운 캐스팅으로 복원한다. 즉 여러 자식 클래스를 효율적으로 관리하기 위함이다.

class Car {
    String brand, color; int price;
    public Car() {}
    public Car(String brand, String color, int price) {
        super(); this.brand = brand; this.color = color; this.price = price;
    }
    void engineStart() { System.out.println("열쇠로 시동 킴"); }
    void engineStop()  { System.out.println("열쇠로 시동 끔"); }
}

class SuperCar extends Car {
    String mode;
    public SuperCar() {}
    public SuperCar(String brand, String color, int price, String mode) {
        super(brand, color, price); this.mode = mode;
    }
    @Override
    void engineStart() { super.engineStart(); System.out.println("음성으로 시동 킴"); }
    void openRoof()  { System.out.println("뚜껑 열림"); }
    void closeRoof() { System.out.println("뚜껑 닫힘"); }
}

public class CastingTest {
    public static void main(String[] args) {
        Car matiz = new Car();
        SuperCar ferrari = new SuperCar();

        // 업 캐스팅: 부모 타입에 자식 생성자
        Car noOptionFerrari = new SuperCar();
        noOptionFerrari.engineStart();

        // SuperCar brokenFerrari = (SuperCar)new Car();  // ❌ 오류(순수 부모→자식 불가)

        // 다운 캐스팅: 복원
        SuperCar fullOptionFerrari = (SuperCar) noOptionFerrari;
        fullOptionFerrari.openRoof();   // 자식 고유 메소드 사용 가능
    }
}

💡 생성자는 메소드가 아니라 값(필드를 메모리에 할당하고 주소값을 갖는)이다. 그래서 Car noOptionFerrari = new SuperCar();처럼 부모 타입 변수에 자식 값을 대입할 수 있다. 단, 이 상태에선 openRoof()(자식 고유)가 안 보인다. 다운 캐스팅으로 복원해야 쓸 수 있다.

instanceof — 객체 타입 비교

a instanceof B는 a가 B 타입이면 true, 아니면 false다.

식	결과	이유
matiz instanceof Car	true	자기 타입
matiz instanceof SuperCar	false	부모는 자식 타입 아님
ferrari instanceof Car	true	자식은 부모 타입
ferrari instanceof SuperCar	true	자기 타입
noOptionFerrari instanceof SuperCar	true	업 캐스팅돼도 본질은 자식

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2. 변수의 종류

종류	정의
지역변수	지역 안에서 선언된 변수 (클래스 지역 제외)
매개변수	메소드 선언 시 소괄호 안에 선언
전역변수	전 지역에서 사용 (클래스의 인스턴스 변수)
정적변수(static)	객체 간 공유, 편의성

전역변수 vs 정적변수 — 핵심 차이

같은 패키지에 두 클래스를 두고 실험해보자.

public class Variable1 {
    int data;          // 전역(인스턴스) 변수
    static int data_s; // 정적 변수
}

전역변수 — new로 생성자를 재정의하면 새 주소가 할당돼 0부터 다시 시작한다.

Variable1 v1 = new Variable1();
v1.data++; ... v1.data++;   // 5번
v1 = new Variable1();       // 새 객체(새 주소)
v1.data++; ... v1.data++;   // 다시 5번
System.out.println(v1.data);  // → 5

정적변수 — 생성자가 아니라 컴파일러가 메모리에 올려두므로, 생성자를 몇 번 재정의해도 값이 유지되고 다른 객체로 접근해도 공유된다.

System.out.println(v1.data_s);  // → 10 (누적 유지)
System.out.println(v2.data_s);  // → 10 (v2로 접근해도 같음)

💡 정적변수는 객체와 무관하므로, 표현할 때 객체명이 아니라 클래스명을 쓴다. Variable1.data_s++;

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3. 저장 기억 부류 & 접근 제어자

구분	지역변수·매개변수	전역변수	정적변수
메모리 영역	Stack	Data	Data
초기화	직접	자동	자동
생명주기	블록(}) 종료 시	new 시 초기화	프로그램 종료 시

접근 권한 제어자는 필드의 접근 범위를 정한다.

제어자	접근 범위
default	같은 패키지만 (그냥 선언 시 기본값)
public	모든 곳
protected	같은 패키지 + 자식은 다른 패키지에서도
private	같은 클래스만 (간접 접근용)

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📝 정리

캐스팅 & 변수
├─ 업 캐스팅   자식 → 부모 타입 (여러 자식을 하나로 관리)
├─ 다운 캐스팅 부모 타입 객체 → 자식 타입 복원
├─ instanceof  타입 비교 (자식은 부모 타입에도 true)
├─ 정적변수    static, 객체 간 공유 (클래스명으로 접근)
└─ 접근 제어자 public > protected > default > private

개념	한 줄 정의
업/다운 캐스팅	자식↔부모 타입 형변환
instanceof	객체가 특정 타입인지 검사
static	모든 객체가 공유하는 변수
접근 제어자	필드의 접근 범위를 지정

“모든 자식은 부모 타입”이라는 대전제가 업/다운 캐스팅의 핵심이다. 그리고 static은 객체가 아니라 클래스에 소속되어 공유된다는 점을 기억하면, 다형성과 변수 관리가 한결 명확해진다.