파이썬의 상속(Inheritance) 이해하기

Python

Author

gabriel yang

Published

October 3, 2024

파이썬에서 상속(Inheritance)은 객체 지향 프로그래밍(OOP)의 핵심 기능 중 하나로, 기존 클래스(부모 클래스)를 기반으로 새로운 클래스(자식 클래스)를 만들 수 있는 강력한 도구입니다. 상속을 사용하면 코드의 재사용성을 높이고, 기존 코드를 확장하여 더 복잡한 기능을 구현할 수 있습니다. 이번 글에서는 파이썬의 상속 개념부터 부모-자식 클래스 관계, 메서드 오버라이딩, 다중 상속까지 단계별로 설명합니다.

1. 상속의 개념

상속은 새로운 클래스(자식 클래스)가 기존 클래스(부모 클래스)의 속성과 메서드를 물려받는 기능을 의미합니다. 이를 통해 자식 클래스는 부모 클래스의 기능을 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 수정(오버라이딩)할 수 있습니다.

상속의 주요 이점:

코드 재사용: 기존 클래스를 재사용하여 새로운 클래스를 쉽게 만들 수 있습니다.
유지보수 용이성: 중복된 코드를 줄여 유지보수성을 향상시킵니다.
확장성: 상속을 통해 기존 클래스의 기능을 확장할 수 있습니다.

상속의 기본 문법

파이썬에서 상속을 구현하려면 클래스 정의 시, 괄호 안에 부모 클래스를 지정하면 됩니다.

class ParentClass:
    # 부모 클래스의 메서드
    def greet(self):
        return "Hello from ParentClass!"

# 자식 클래스는 ParentClass를 상속받음
class ChildClass(ParentClass):
    pass  # 자식 클래스에서 아무것도 추가하지 않아도 부모의 메서드를 사용 가능

# 인스턴스 생성
child = ChildClass()
print(child.greet())  # 출력: Hello from ParentClass!

위 예시에서, ChildClass는 아무런 메서드를 정의하지 않았지만, ParentClass로부터 상속받은 greet 메서드를 사용할 수 있습니다.

2. 부모 클래스와 자식 클래스

부모 클래스(Parent Class)는 다른 클래스에 상속될 클래스를 말하며, 자식 클래스(Child Class)는 부모 클래스로부터 상속받아 새로운 클래스를 정의한 것입니다. 자식 클래스는 부모 클래스의 모든 속성과 메서드를 그대로 사용할 수 있으며, 필요에 따라 새로운 속성이나 메서드를 추가할 수도 있습니다.

부모 클래스와 자식 클래스 관계

class Animal:
    def speak(self):
        return "Animal speaks."

# Animal 클래스를 상속받는 자식 클래스
class Dog(Animal):
    def bark(self):
        return "Woof!"

# 인스턴스 생성
dog = Dog()
print(dog.speak())  # 출력: Animal speaks. (부모 클래스 메서드)
print(dog.bark())   # 출력: Woof! (자식 클래스 메서드)

Animal speaks.
Woof!

위 코드에서 Dog 클래스는 Animal 클래스를 상속받았으며, Dog 클래스는 bark 메서드를 추가로 정의했습니다. 하지만 Dog 클래스의 인스턴스는 여전히 부모 클래스인 Animal의 speak 메서드를 사용할 수 있습니다.

3. 메서드 오버라이딩 (Overriding)

상속의 중요한 개념 중 하나는 메서드 오버라이딩(Overriding)입니다. 자식 클래스는 부모 클래스의 메서드를 그대로 사용할 수 있지만, 필요할 경우 메서드를 재정의(override)하여 자식 클래스에 맞는 동작을 할 수 있습니다. 이 기능을 통해 자식 클래스는 부모 클래스의 기본 동작을 수정할 수 있습니다.

메서드 오버라이딩 예제

class Animal:
    def speak(self):
        return "Animal speaks."

class Dog(Animal):
    # 부모 클래스의 speak 메서드를 오버라이딩
    def speak(self):
        return "Dog barks."

# 인스턴스 생성
dog = Dog()
print(dog.speak())  # 출력: Dog barks. (오버라이딩된 메서드)

Dog barks.

위 코드에서 Dog 클래스는 부모 클래스인 Animal의 speak 메서드를 오버라이딩하여, Dog 클래스의 인스턴스가 speak 메서드를 호출할 때 “Dog barks.”라는 출력이 나옵니다. 오버라이딩을 통해 클래스의 기능을 확장하거나 수정할 수 있습니다.

부모 메서드 호출

오버라이딩한 메서드 내에서도 부모 클래스의 메서드를 호출할 수 있습니다. super()를 사용하여 부모 클래스의 메서드를 참조합니다.

class Animal:
    def speak(self):
        return "Animal speaks."

class Dog(Animal):
    def speak(self):
        parent_speak = super().speak()  # 부모 클래스의 메서드 호출
        return f"{parent_speak} and Dog barks."

dog = Dog()
print(dog.speak())  # 출력: Animal speaks. and Dog barks.

Animal speaks. and Dog barks.

4. 다중 상속 (Multiple Inheritance)

파이썬에서는 다중 상속(Multiple Inheritance)을 지원하며, 하나의 자식 클래스가 여러 부모 클래스로부터 상속을 받을 수 있습니다. 다중 상속을 통해 다양한 기능을 결합할 수 있지만, 상속 관계가 복잡해지므로 주의가 필요합니다.

다중 상속 예제

class Animal:
    def speak(self):
        return "Animal speaks."

class Flyable:
    def fly(self):
        return "Flying in the sky."

# 다중 상속을 사용한 자식 클래스
class Bird(Animal, Flyable):
    def speak(self):
        return "Bird chirps."

bird = Bird()
print(bird.speak())  # 출력: Bird chirps. (Animal 클래스 오버라이딩)
print(bird.fly())    # 출력: Flying in the sky. (Flyable 클래스 메서드)

Bird chirps.
Flying in the sky.

위 예시에서, Bird 클래스는 Animal과 Flyable 두 부모 클래스를 상속받았습니다. Bird는 부모 클래스 중 하나인 Animal의 speak 메서드를 오버라이딩했지만, Flyable 클래스의 fly 메서드를 그대로 사용할 수 있습니다.

메서드 탐색 순서 (MRO: Method Resolution Order)

다중 상속에서 메서드 호출 순서는 MRO(Method Resolution Order)에 따라 결정됩니다. 파이썬은 C3 선형화 알고리즘을 사용해 상속받은 클래스의 순서를 결정하며, super() 호출 시 이 순서를 따릅니다. MRO는 클래스명.__mro__ 또는 help(클래스명)을 통해 확인할 수 있습니다.

print(Bird.__mro__)
# 출력: (<class '__main__.Bird'>, <class '__main__.Animal'>, <class '__main__.Flyable'>, <class 'object'>)

MRO에 따르면, Bird 클래스에서 먼저 메서드를 찾고, 그다음 Animal, Flyable 순으로 메서드를 탐색합니다.

결론

파이썬의 상속은 객체 지향 프로그래밍에서 매우 중요한 개념으로, 클래스 간의 관계를 정의하고 코드를 재사용하며 유지보수를 쉽게 해 줍니다. 상속을 통해 부모 클래스의 속성과 메서드를 물려받고, 오버라이딩을 통해 자식 클래스에서 기능을 확장할 수 있습니다. 다중 상속을 사용하면 여러 클래스로부터 다양한 기능을 결합할 수 있지만, 상속 구조가 복잡해질 수 있으므로 적절하게 활용하는 것이 중요합니다.

상속을 제대로 이해하면 파이썬으로 더 구조적이고 효율적인 코드를 작성할 수 있습니다.