Dziedziczenie

(1)

Wykład 6:

Dziedziczenie

(2)

Dziedziczenie

Jeden z filarów obiektowości.

Budowa jednej klasy na bazie drugiej, przez

dodawanie/przesłanianie jej składowych:

●

nad-klasa – klasa bazowa

●

pod-klasa – klasa pochodna od bazowej

(3)

Składnia Dziedziczenia

Składnia:

class pod-klasa extends nad-klasa { // treść klasy

}

Każda pod-klasa posiada tylko jedną nad-klasę:

Java nie umożliwia wielo-dziedziczenia.

(4)

Przykład: Klasa Bazowa

class A { int i; void pokazi() { System.out.println("i: " + i); } }

(5)

Przykład: Klasa Pochodna

class B extends A { int j; void pokazj() { System.out.println("j: " + j); } void suma() { System.out.println("i + j: " + (i + j)); } }

(6)

Przykład: Klasa Testująca

class ProsteDziedziczenie {

public static void main(String args[]) { A a = new A();

B b = new B();

Nad-klasa może być używana samodzielnie:

a.i = 10; a.pokazi();

(7)

Przykład: Klasa Testująca

Pod-klasa ma dostęp do wszystkich publicznych

składowych swojej nad-klasy:

b.i = 7; b.j = 8; b.pokazi(); b.pokazj(); b.suma(); } }

(8)

Dziedziczenie i Składniki Prywatne

Pod-klasa nie ma dostępu do składowych prywatnych

swojej nad-klasy.

Składowa zadeklarowana jako

private

nie jest

dostępna poza klasą w której jest zadeklarowana,

wliczając jej pod-klasy.

(9)

Dziedziczenie i Dostęp, Przykład

class A {

int i;

private int j;

void ustalij(int x, int y) { i = x; j = y; } } class B extends A { int calosc; void suma() { calosc = i + j; // błąd, j niedostępne } }

(10)

Dziedziczenie i Dostęp, Przykład

class DziedziczenieDostep {

public static void main(String args[]) { B b = new B(); b.ustalij(10, 12); b.suma(); System.out.println("Suma to " + b.calosc); } }

(11)

Kolejny Przykład

class Pudelko { double szerokosc; double wysokosc; double glebokosc; Pudelko() { szerokosc = -1; wysokosc = -1; glebokosc = -1; } double objetosc() {

return szerokosc * wysokosc * glebokosc; }

(12)

Kolejny Przykład

class PudelkoPlus extends Pudelko { double ciezar; PudelkoPlus(double s, double c) { szerokosc = s; wysokosc = s; glebokosc = s; ciezar = c; } }

(13)

Kolejny Przykład

class CiezarPudelka {

public static void main(String args[]) {

PudelkoPlus p1 = new PudelkoPlus(10, 5.5); PudelkoPlus p2 = new PudelkoPlus(2, 0.5); double objetosc; objetosc = p1.objetosc(); System.out.println("Pierwsze: " + objetosc); objetosc = p2.objetosc(); System.out.println("Drugie: " + objetosc); } }

(14)

Odwołanie do Obiektu Podklasy

Do zmiennej nad-klasy można przypisać odwołanie do

obiektu dowolnej pod-klasy.

class NadKlasa { ... }

class PodKlasa extends NadKlasa { ... } NadKlasa o1;

PodKlasa o2 = new PodKlasa(); o1 = o2

(15)

Odwołanie Podklasa, Przykład

class DziedziczenieOdwolanie {

PudelkoPlus pp = new PudelkoPlus(10, 0.5); Pudelko p = new Pudelko();

double objetosc; objetosc = pp.objetosc(); System.out.println("Plus: " + objetosc); p = pp; objetosc = p.objetosc(); System.out.println("Pudelko: " + objetosc);

(16)

Odwołanie do Obiektu Podklasy

Typ zmiennej, nie obiekt na który wskazuje ta zmienna,

determinuje osiągalne składowe klasy.

To odwołanie byłoby błędem:

//System.out.println(p.ciezar); }

(17)

Użycie Super jako Konstruktora

Wywołanie konstruktora nad-klasy:

super(lista-parametrow)

Musi być pierwszą instrukcją konstruktora podklasy:

class NadKlasa { ... }

class PodKlasa extends NadKlasa { PodKlasa(...) {

super(...); ... }

... }

(18)

Super jako Konstruktor, Przykład

class Pudelko { double szerokosc; double wysokosc; double glebokosc; Pudelko() {

szerokosc = -1; wysokosc= - 1; glebokosc =-1; } Pudelko(Pudelko p) { szerokosc = p.szerokosc; wysokosc = p.wysokosc; glebokosc = p.glebokosc; } ... }

(19)

Super jako Konstruktor, Przykład

class PudelkoPlus extends Pudelko {

double ciezar; PudelkoPlus() { super(); ciezar = 0; } PudelkoPlus(PudelkoPlus p) { super(p); ciezar = 0; } ... }

(20)

Super jako Konstruktor, Przykład

class SuperKonstruktor {

public static void main(String args[]) { PudelkoPlus pp1 = new PudelkoPlus();

PudelkoPlus pp2 = new PudelkoPlus(10, 5.5); PudelkoPlus pp3 = new PudelkoPlus(pp2);

double objetosc; objetosc = pp1.objetosc(); System.out.println("Pierwsze " + objetosc); objetosc = pp2.objetosc(); System.out.println("Drugie " + objetosc); objetosc = pp3.objetosc(); System.out.println("Trzecie " + objetosc); } }

(21)

Super jako Konstruktor, Przykład

Przesyłamy obiekt pod-klasy:

PudelkoPlus(PudelkoPlus p) { super(p); ciezar = 0;

}

do konstruktora który oczekuje obiekt nad-klasy:

Pudelko(Pudelko p) {

szerokosc = p.szerokosc; wysokosc = p.wysokosc; glebokosc = p.glebokosc; }

(22)

Odwołanie do Nad-Klasy przez Super

Odwołanie do elementu nad-klasy:

super.pole

super.metoda()

Stosowany szczególnie gdy składowe pod-klasy

(23)

Super, Przykład

class A {

int i; }

Przesłonięcie pola w nad-klasie:

class B extends A { int i; B(int a, int b) { super.i = a; i = b; }

(24)

Super, Przykład

void pokaz() { System.out.println("nad-klasa: " + super.i); System.out.println("pod-klasa: " + i); } } class SuperPrzesloniecie {

public static void main(String args[]) { B b = new B(1, 2);

b.pokaz(); }

(25)

Hierarchia Wielo-Poziomowa

class PudelkoPlusPlus extends PudelkoPlus { double koszt;

PudelkoPlusPlus() {

super(); koszt = -1; }

PudelkoPlusPlus(double s, double c, double k) { super(s, c); koszt = k;

}

PudelkoPlusPlus(PudelkoPlusPlus p) { super(p); koszt = p.koszt;

} }

(26)

Hierarchia Wielo-Poziomowa

class Przesylka {

public static void main(String args[]) { PudelkoPlusPlus pp1 = new PudelkoPlusPlus(10,5,15); PudelkoPlusPlus pp2 = new PudelkoPlusPlus(2, 3, 5); double objetosc; objetosc = pp1.objetosc(); System.out.println("Pierwsze " + objetosc); objetosc = pp2.objetosc(); System.out.println("Drugie " + objetosc); } }

(27)

Porządek Wywołań Konstruktorów

W hierarchii klas, najpierw wywołujemy konstruktory

nad-klasy, potem pod-klasy.

Jeżeli

super()

nie jest użyte, wywołuje się domyślny

(28)

Porządek Wywołań Konstruktorów

class A { A() { System.out.println("A"); } } class B extends A { B() { System.out.println("B"); } }

(29)

Porządek Wywołań Konstruktorów

class C extends B { C() { System.out.println("C"); } } class PorzadekKonstruktorow {

public static void main(String args[]) { C c = new C();

} }

(30)

Przesłanianie Metod

Kiedy metoda pod-klasy ma tą samą nazwę i typ jak

metoda nad-klasy, wtedy mówimy że przesłania ją.

Wersja metody dla nad-klasy zostaje ukryta.

(31)

Przesłanianie Metod, Przykład

class A { int i, j; A(int a, int b) { i = a; j = b; } void pokaz() { System.out.println("i i j: " + i + j); } }

(32)

Przesłanianie Metod, Przykład

class B extends A {

int k;

B(int a, int b, int c) { super(a, b); k = c; } void pokaz() { System.out.println("k: " + k); } }

(33)

Przesłanianie Metod, Przykład

class Przeslon {

public static void main(String args[]) { B b = new B(1, 2, 3);

b.pokaz(); }

(34)

Super i Przesłanianie Metod

Wywołanie przesłoniętej metody nad-klasy przez super:

class B extends A { int k;

B(int a, int b, int c) { super(a, b); k = c; } void pokaz() { super.pokaz(); System.out.println("k: " + k); } }

(35)

Przesłanianie czy Przeciążenie?

Przesłanianie metod następuje tylko gdy nazwy i

sygnatury dwóch metod są identyczne.

class B extends A { int k;

B(int a, int b, int c) { super(a, b); k = c;

}

void pokaz(String wiadomosc) {

System.out.println(wiadomosc + k); }

(36)

Przesłanianie czy Przeciążenie?

class Przeladowanie {

public static void main(String args[]) { B b = new B(1, 2, 3);

b.pokaz("Oto k: "); b.pokaz();

} }

(37)

Dynamiczne Wywołanie Metod

Przesłanianie umożliwia dynamiczne wywołanie metod.

Odwołanie do przesłoniętej metody przez zmienną

super-klasy: Java ustala wersję metody na podstawie

faktycznego typu obiektu wskazywanego przez zmienną.

Wykonywany kod decyduje się w czasie rzeczywistym,

nie w czasie kompilacji.

(38)

Dynamiczne Wywołanie, Przykład

class A { void wywolajMnie() { System.out.println("A"); } } class B extends A { void wywolajMnie() { System.out.println("B"); } } class C extends A { void wywolajMnie() { System.out.println("C"); } }

(39)

Dynamiczne Wywołanie, Przykład

class DynamiczneWywolanie {

public static void main(String args[]) { A a = new A(); B b = new B(); C c = new C(); A z; z = a; z.wywolajMnie(); z = b; z.wywolajMnie(); z = c; z.wywolajMnie(); } }

(40)

Polimorfizm

Jeden interfejs, wiele zachowań:

●

nad-klasa definiuje wspólne metody dla pod-klas

●

pod-klasa dostarcza specyficzne implementacje dla

niektórych z tych metod

Swoboda definicji własnych metod przez pod-klase, pod

rygorem zachowania interfejsu dla tych metod.

Kombinacja dziedziczenia i przesłaniania: nad-klasa

opisuje format metod realizowanych przez pod-klasę.

(41)

Polimorfizm, Przykład

class Figura { double d1; double d2; Figura(double a, double b) { d1 = a; d2 = b; } double powierzchnia() { System.out.println("Niezdefiniowana"); return 0; } }

(42)

Polimorfizm, Przykład

class Prostokat extends Figura { Prostokat(double a, double b) { super(a, b); } double powierzchnia() { System.out.println("Prostokat"); return d1 * d2; } }

(43)

Polimorfizm, Przykład

class Trojkat extends Figura {

Trojkat(double a, double b) { super(a, b); } double powierzchnia() { System.out.println("Trojkat"); return d1 * d2 / 2; } }

(44)

Polimorfizm, Przykład

class Polimorfizm {

public static void main(String args[]) { Figura f = new Figura(10, 10);

Prostokat p = new Prostokat(9, 5); Trojkat t = new Trojkat(10, 8);

Figura r; r = p;System.out.println(r.powierzchnia()); r = t;System.out.println(r.powierzchnia()); r = f;System.out.println(r.powierzchnia()); } }

(45)

Metody Abstrakcyjne

Metoda dla której nie istnieje implementacja.

abstract typ nazwa(lista-parametrow);

Metody:

●

konkretne - mogą być przesłonięte przez pod-klasy

●

abstrakcyjne - muszą zostać przesłonięte

Nie wolno definiować abstrakcyjnych konstruktorów,

ani metod statycznych.

(46)

Klasy Abstrakcyjne

Klasa która posiada metody abstrakcyjne musi sama

być deklarowana jako abstrakcyjna.

abstract class { ... }

Klasa abstrakcyjna nie posiada obiektów; nie wolno

używać

new

na takiej klasie.

Pod-klasa klasy abstrakcyjnej:

●

implementuje wszystkie metody abstrakcyjne albo

●

jest sama deklarowana jako abstrakcyjna.

(47)

Klasy Abstrakcyjne

abstract class A {

abstract void wywolajMnie(); void wywolajMnieTez() { System.out.println("metoda konkretna"); } } class B extends A { void wywolajMnie() { System.out.print("implementacja metody "); System.out.println("abstrakcyjnej"); } }

(48)

Klasy Abstrakcyjne

class KlasaAbstrakcyjna {

public static void main(String args[]) { B b = new B();

b.wywolajMnie();

b.wywolajMnieTez(); }

(49)

Klasy Abstrakcyjne, Przykład

Abstrakcyjna klasa

Figura

posiada abstrakcyjną

metodę

powierzchnia

:

abstract class Figura { double d1; double d2; Figura(double a, double b) { d1 = a; d2 = b; }

abstract double powierzchnia(); }

(50)

Klasy Abstrakcyjne, Przykład

Pod-klasa

Prostokat

dostarcza konkretną

implementację metody

powierzchnia

:

class Prostokat extends Figura { Prostokat(double a, double b) { super(a, b); } double powierzchnia() { System.out.println("Prostokat"); return d1 * d2; } }

(51)

Klasy Abstrakcyjne, Przykład

Pod-klasa

Trojkat

dostarcza konkretną

implementację metody

powierzchnia

:

class Trojkat extends Figura { Trojkat(double a, double b) { super(a, b); } double powierzchnia() { System.out.println("Trojkat"); return d1 * d2 / 2; } }

(52)

Klasy Abstrakcyjne, Przykład

class AbstrakcyjnaFigura {

Nie wolno tworzyć obiektów klasy abstrakcyjnej:

Figura f = new Figura(10, 10);

Prostokat p = new Prostokat(9, 5); Trojkat t = new Trojkat(10, 8);

Wolno tworzyć odwołania do klasy abstrakcyjnej:

Figura r;

r=p;System.out.println(r.powierzchnia()); r=t;System.out.println(r.powierzchnia()); }

(53)

Final Zapobiega Przesłanianiu

Metodę deklarowaną jako

final

w nad-klasie nie

wolno przesłaniać w pod-klasie:

class A {

final void meth() {

System.out.println("Metoda final"); } } class B extends A { void meth() { System.out.println("Nielegalne!"); } }