継承・抽象クラス・インタフェースのコードトレース

この単元で学ぶこと

• extendsによる単一クラス継承を判定する
• 継承するメンバーと追加メンバーを追う
• 具体クラス・抽象クラス・インタフェースを区別する

本文解説

親の状態と子の状態 Parentがn、Childがmを持つなら一つのChild実体に両方の状態があります。new Parent()という別の実体も作れば、そのnとは独立です。親子クラスという型の関係が、すべての実体の状態共有を意味するわけではありません。

親から子への代入 Child c=new Parent()は不正です。親の実体が常に子の機能を持つとは限りません。Parent p=new Child()のような逆方向は安全な拡大です。型関係の矢印を両方向同じに扱わないようにします。

抽象宣言の継承 抽象メソッドを実装しないサブクラスは自分もabstractでなければなりません。abstractな中間クラスを経由し、最後の具体クラスで実装する構造は可能です。newできるのは未実装メソッドを残さない具体クラスです。

抽象クラス内の通常メソッド abstract class Base{int twice(){return value()*2;}abstract int value();}の通常メソッドは利用できます。子がvalueを3で実装するとtwiceは6です。抽象クラスはすべてのメソッドが抽象である必要はありません。

インタフェースの直接生成 new Named()は不正です。ここでは匿名クラスを使わず、implementsした通常クラスを生成します。同じnameメソッドがあるだけのクラスを、implements宣言なしでNamed変数へ代入することもできません。Javaは明示した型関係を使います。

実装メソッドの公開範囲 interface Named{String name();}のnameは暗黙にpublic abstractです。実装側がString name()のままだと公開範囲を狭めるため不正です。public String name()と宣言して契約を満たします。

複数インタフェース class Item implements Named,Valuedのように複数の契約を実装できます。さらにextends Baseと組み合わせる場合はextendsを先に、implementsを後に書きます。複数のクラスをextendsすることとは違います。

インタフェースの継承 interface Detailed extends Namedは親の操作契約も持ちます。Detailedを実装する具体クラスは親のnameも実装します。インタフェース同士はextends、クラスからインタフェースへはimplementsという区別を守ります。

図解

重要ポイント

• クラスが直接extendsできるクラスは一つ。
• コンストラクタとprivateメンバーは継承されない。
• 子の実体を親型の変数へ代入できる。
• abstractクラスやinterfaceをそのままnewできない。

間違えやすい点

• 親のコンストラクタ名で子を生成できると思わない。
• 子の専用メソッドを親型変数から無条件に呼ばない。
• implementsの宣言なしに同名メソッドだけで契約実装になると思わない。

用語解説

スーパークラス

extendsで引き継ぐ側の親クラス。

サブクラス

親を拡張して定義する子クラス。

抽象クラス

直接インスタンス生成しないabstract指定のクラス。

インタフェース

実装クラスが提供すべき操作等を定義する参照型。

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