Skip to content

Chapter10.md

Latest commit

 

History

History
289 lines (234 loc) · 9.12 KB

Chapter10.md

File metadata and controls

289 lines (234 loc) · 9.12 KB

10. 継承

Javaではすでに存在しているクラスをもとにして、新しいメソッドやフィールドを追加したり、上書きしたりして、新しいクラスを宣言する事ができます。

10.1. クラスの継承

javaにおけるクラスの継承とは、あるクラスが別のクラスのメンバー（フィールドやメソッド）を受け継ぐことができるオブジェクト指向の特徴の一つです。継承元のクラスをスーパークラス、継承先のクラスをサブクラスと呼びます

クラスの継承を行う場合には下記のように記述します

class サブクラスの名前 extends スーパークラスの名前{

}

Javaでは多重継承をサポートしていないのでクラスの継承は一度に1つしか出来ません。

class calculatorA{
    int i = 100;
    public void add(){
        i ++;
    }
    public void view(){
        System.out.println(i);
    }
    public void delete(){
        i = 0;
    }
}

class calculatorB {
    int i = 100;
    public void add(){
        i++
    }
    public void view(){
        System.out.println(i);
    }
    public void set(){
        i = 10000;
    }
}

calculatorAとcalculatorBではそれぞれ異なる特徴があるとします。 ただ、この例ではフィールド変数iとaddメソッドとviewメソッドの基本的な機能はどちらも同じです。 2つのクラスをそれぞれ別々に設計すれば同じ機能があるにも関わらずどちらも同じ記述をしなければいけない部分が出てきてしまいます。

そこでcalculatorとしての基本的な設計部分は共通して、異なる部分だけをそれぞれのクラスで追加して設計すれば便利です。 このような場合に、基本となるクラスをスーパークラスと言います。例えば下記のようなスーパークラスcalculatorSを作成してみます。

class calculatorS{
    int i = 100;
    public void add(){
        i ++;
    }
    public void view(){
        System.out.println(i);
    }
}

class calculatorA extends calculatorS{
    public void delete(){
        i = 0;
    }
}

class calculatorB extends calculatorS {
    public void set(){
        i = 10000;
    }
}

結構スッキリしましたね。 継承を使用することで、スーパークラスで定義されたプロパティやメソッドをそのまま受け継ぎつつ、サブクラスで独自のプロパティやメソッドを追加することができます。これにより、コードの再利用性が高まり、効率的な開発が可能になります

10.2. Override

Overrideとは、サブクラスがスーパークラスから継承したメソッドを再定義することを指します。これにより、サブクラス固有の振る舞いを実装することができます。

Javaでは、@Overrideアノテーションを使用して、メソッドがオーバーライドされていることを明示的に示すことができます。このアノテーションは、コンパイラによってチェックされ、オーバーライドされるべきメソッドが存在しない場合は、コンパイルエラーが発生します。

メソッドをオーバーライドするには、サブクラスでメソッドの名前が等しく、引数列の型が等しいメソッドを宣言する必要があります。 メソッド名と引数列の型の事をメソッドのシグニチャといいます

class S {
    public void print() {
        System.out.println("I am the superclass");
    }
}

class A extends S {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("I am class A");
    }
}

A a = new A();
a.print(); // prints "I am class A"

10.2.a Overload

また、オーバーライドと似ている単語としてJavaにオーバーロード(Overload)というものがあります。 オーバーライドはスーパークラスのメソッド定義を上書きする事ですが、オーバーロードは同じ名前と異なる引数を持つメソッドを多数宣言する事です。

class A {
    public void print(int x) {   //   (1)
        System.out.println(x);
    }
    public void print(String s) { //   (2)
        System.out.println(s);
    }
    public void print(String s1 , String s2) {  //   (3)
        System.out.println(s1 + s2);
    }
}

A a = new A();
//int型の引数を受け取っているので(1)のふるまいをする
a.print(1);  
//String型の引数を受け取っているので(2)のふるまいをする
a.print("hello"); 
出力：
1
Hello

10.3. 継承時のアクセス制御

メンバ変数やメンバメソッドに対するアクセス制限に関してはpublicを付けた場合(又はアクセスに関する修飾子を省略した場合)は、クラス外からでも直接アクセスが可能です。またprivateを付けた場合はクラス内からしかアクセスが出来ません。 従ってprivate修飾子を付けたメソッドや変数はサブクラスで継承できません

class S{
    private int i = 100;// class Aで継承できない
    public int j = 200; // class Aで継承できる
    int k = 300;        // class Aで継承できる
}

class A extends S {
    /*
        code
    */
}

10.4. Super

superは、Javaにおいて、サブクラスからスーパークラスのメンバー（フィールドやメソッド）にアクセスするために使用されるキーワードです。

サブクラス内では、superを使用して、スーパークラスのメソッドを呼び出すこともできます。これは、サブクラスが継承したメソッドをオーバーライドした場合に特に便利です。

class S {
    public void print() {
        System.out.println("I am the superclass");
    }
}

class A extends S {
    @Override
    public void print() {
        super.print(); // class Sのprint()を実行
        System.out.println("I am class A");
    }
}

A a = new A();
a.print();
出力；
I am the superclass
I am class A

上記の例では、class Aは、継承したprint()メソッドをオーバーライドしています。その中で、super.print()を使用して、スーパークラスのメソッドを呼び出しています。そのため、class Aのインスタンスでは、オーバーライドされたメソッドが呼び出されると同時に、スーパークラスのメソッドも呼び出されます。

10.5. サンプル

public class Example02 {
    public static void main(String[] args) {
        A1 a1 = new A1(); //インスタンス化
        B1 b1 = new B1(); //インスタンス化
        System.out.println("Before");

        System.out.println("a1.i = " + a1.i); //class A1のint i
        System.out.println("a1.s = " + a1.s); //class A1のString s
        System.out.println("a1.j = " + a1.j); //class A1のint j

        System.out.println("b1.i = " + b1.i); //class B1のint i
        System.out.println("b1.s = " + b1.s); //class B1のString s
        System.out.println("b1.k = " + b1.k); //class B1のint k

        a1.add(50); // i += 50;
        a1.add("I'm A"); // s = "I'm A";
        a1.add(); // j += 100;

        b1.add(1000); // i += 100;
        b1.add("I'm B"); // s = "I'm B";
        b1.remove(); // k -= 100;

        System.out.println("After");
        System.out.println("a1.i = " + a1.i);
        System.out.println("a1.s = " + a1.s);
        System.out.println("a1.j = " + a1.j);
        System.out.println("b1.i = " + b1.i);
        System.out.println("b1.s = " + b1.s);
        System.out.println("b1.k = " + b1.k);

        a1.print(); // Override していないので　"Super Class"と出力される
        b1.print(); // Override しているので　"Sub Class"と出力される

    }
}
class S1{
    //スーパークラスのフィールド
    int i = 0;
    String s = "nothing";

    public void add(int i){
        this.i += i;
    }
    public void add(String s){ 
        this.s = s;
    }
    public void print(){
        System.out.println("I'm Super Class");
    }
}
class A1 extends S1{
    //サブクラスのフィールド
    int j = 0; //継承されていない
    public void add(){ //オーバーロード
        j += 100;
    }
}

class B1 extends S1{
    //サブクラスのフィールド
    int k = 0;
    public void remove(){
        k -= 100;
    }
    //Overrideしてprintメソッドを書き換えている
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("I'm Sub Class");
    }
}

出力:

Before
a1.i = 0
a1.s = nothing
a1.j = 0
b1.i = 0
b1.s = nothing
b1.k = 0
After
a1.i = 50
a1.s = I'm A
a1.j = 100
b1.i = 1000
b1.s = I'm B
b1.k = -100
I'm Super Class
I'm Sub Class