Что такое наследование в джава

Наследование в Java

В случае наследования в Java для указания родительского класса используется ключевое слово extends, которое следует после имени дочернего, т. е. производного, класса. После extends пишется родительский класс. Другими словами, «дочерний класс расширяет родительский».

В Java нет множественного наследования от классов, но есть множественное наследование интерфейсов.

В Java есть особенность, связанная с наследованием конструкторов и их вызовом. В конструкторе дочернего класса, перед тем как будут выполнены выражения тела, неявно вызывается дефолтный (без параметров) конструктор предка.

Причем конструктор без параметров обязательно должен быть в родительском классе, если в дочернем предполагаются только конструкторы с аргументами, а родительские конструкторы не вызываются явно. В этом случае, если в родительском классе будут только конструкторы с аргументами, то в дочернем будет возникать ошибка.

В приведенном выше примере ошибка возникает на уровне конструктора класса Child. Перед тем как выполнится выражение this.b = b, будет неявно вызван конструктор Parent без параметров. Однако такого конструктора в родительском классе нет.

Если мы закомментируем или удалим конструктор Parent,

то ошибка в дочернем классе исчезнет. Дело в том, что в Java любой класс есть потомок базового класса Object, у которого всегда имеется пустой дефолтный конструктор. В данном случае, двигаясь по дереву наследования к корню, из Child будет вызываться конструктор базового для всех класса.

Почему же он не вызывался, когда в Parent был определен конструктор с параметрами? В Java, как только вы определяете в классе любой конструктор, дефолтный родительского уже не наследуется напрямую, а начинает неявно вызываться из собственных конструкторов.

Заметим, что у объектов Child поле this.a существует, даже если ему не было присвоено значение. В данном случае значение будет нулевым.

Обычным вариантом недопущения подобных ошибок является объявление в Parent конструктора без аргументов. Он может быть пустым, или содержать какой-либо код:

Другой распространенный вариант – когда в дочернем классе явно вызывается конструктор родительского класса с помощью ключевого слова super. Причем вызывать всегда надо первой строчкой тела конструктора.

Обычные методы наследуются и переопределяются стандартно для объектно-ориентированного программирования. При этом в Java наследовать и переопределять можно только нестатические методы. Таким образом, если в родительском классе объявлен статический метод, то дочерние классы его не наследуют.

В Java объекты дочернего класса можно присваивать переменным родительского. Подобное называется расширением типа. При этом в случае вызова переопределенных методов будут вызываться методы дочернего класса, а не родительского. Однако набор допустимых для вызова методов определяется родительским классом, то есть типом переменной.

Также возможно сужение типа, когда объект, связанный с переменной родительского типа, присваивается переменной дочернего, то есть своего типа. В этих случаях, чтобы избежать ошибок, следует проверять тип объекта. Например, пусть класс B производный от класса A. Тогда:

Если в методе дочернего класса требуется использовать возможности родительского, то обращение ко второму происходит через слово super, после которого пишется необходимый метод.

Источник

Java Challengers #3: Полиморфизм и наследование

Мы продолжаем перевод серии статей с задачками по Java. Прошлый пост про строки вызвал на удивление бурную дискуссию. Надеемся, что мимо этой статьи вы тоже не пройдете мимо. И да — мы приглашаем теперь на юбилейный десятый поток нашего курса «Разработчик Java».

Согласно легендарному Венкату Субраманиам (Venkat Subramaniam) полиморфизм является самым важным понятием в объектно — ориентированном программировании. Полиморфизм — или способность объекта выполнять специализированные действия на основе его типа — это то, что делает Java — код гибким. Шаблоны проектирования, такие как Команда (Command), Наблюдатель (Observer), Декоратор (Decorator), Стратегия (Strategy), и многие другие, созданные бандой четырех (Gang Of Four), все используют ту или иную форму полиморфизма. Освоение этой концепции значительно улучшит вашу способность продумывать программные решения.

Вы можете взять исходный код для этой статьи и поэксперементировать здесь: https://github.com/rafadelnero/javaworld-challengers

Интерфейсы и наследование в полиморфизме

В этой статье мы сфокусируемся на связи между полиморфизмом и наследованием. Главное иметь в виду, что полиморфизм требует наследования или реализации интерфейса. Вы можете увидеть это на примере ниже с Дюком ( Duke ) и Джагги ( Juggy ):

Вывод этого кода будет таким:

Перегрузка (overloading) метода — это полиморфизм? Многие программисты путают отношение полиморфизма с переопределением методов (overriding) и перегрузкой методов (overloading). Фактически, только переопределение метода — это истинный полиморфизм. Перегрузка использует то же имя метода, но разные параметры. Полиморфизм — это широкий термин, поэтому всегда будут дискуссии на эту тему.

Какова цель полиморфизма

Большим преимуществом и целью использования полиморфизма является уменьшение связанности клиентского класса с реализацией. Вместо того чтобы хардкодить, клиентский класс получает реализацию зависимости для выполнения необходимого действия. Таким образом, клиентский класс знает минимум для выполнения своих действий, что является примером слабого связывания.

Чтобы лучше понять цель полиморфизма, взгляните на SweetCreator :

Аннотация @Override обязывает программиста использовать такую же сигнатуру метода, которая должна быть переопределена. Если метод не переопределен, будет ошибка компиляции.

Ковариантные возвращаемые типы при переопределении метода

Можно изменить тип возвращаемого значения переопределенного метода если это ковариантный тип. Ковариантный тип в основном является подклассом возвращаемого значения.

Полиморфизм в базовых классах Java

Рассмотрим пример кода, использующий Java Collections API без полиморфизма:

Отвратительный код, не так ли? Представьте себе, что вам нужно его сопровождать! Теперь рассмотрим тот же пример с полиморфизмом:

Вызов конкретных методов для полиморфного метода

Можно вызвать конкретные методы при полиморфном вызове метода, это происходит за счет гибкости. Вот пример:

Техника, которую мы используем здесь — это приведение типов (casting) или сознательное изменение типа объекта во время выполнения.

Обратите внимание, что вызов определенного метода возможен только при приведении более общего типа к более специфичному типу. Хорошей аналогией было бы сказать явно компилятору: «Эй, я знаю, что я здесь делаю, поэтому я собираюсь привести объект к определенному типу и буду использовать этот метод.»

Ключевое слово instanceof

Ключевое слово super

Решите задачку по полиморфизму

Давайте проверим, что вы узнали о полиморфизме и наследовании.

В этой задачке Вам дается несколько методов от Matt Groening’s The Simpsons, от вавам требуется разгадать, какой будет вывод для каждого класса. Для начала внимательно проанализируйте следующий код:

Как вы думаете? Каким будет результат? Не используйте IDE, чтобы выяснить это! Цель в том, чтобы улучшить ваши навыки анализа кода, поэтому постарайтесь решить самостоятельно.

Выберите ваш ответ (правильный ответ вы сможете найти в конце статьи).

A)
I love Sax!
D’oh
Simpson!
D’oh

B)
Sax 🙂
Eat my shorts!
I love Sax!
D’oh
Knock Homer down

C)
Sax 🙂
D’oh
Simpson!
Knock Homer down

D)
I love Sax!
Eat my shorts!
Simpson!
D’oh
Knock Homer down

Что случилось? Понимание полиморфизма

Для следующего вызова метода:

вывод будет «I love Sax!». Это потому, что мы передаём строку в метод и у класса Lisa есть такой метод.

Для следующего вызова:

Теперь смотрите, это немного сложнее:

В этом случае на выходе будет «Simpson!».

Распространенные ошибки с полиморфизмом

Распространенная ошибка думать, что можно вызвать конкретный метод без использования приведения типа.

Другой ошибкой является неуверенность в том, какой метод будет вызван при полиморфном создании экземпляра класса. Помните, что вызываемый метод является методом созданного экземпляра.

Также помните, что переопределение метода не является перегрузкой метода.

Невозможно переопределить метод, если параметры отличаются. Можно изменить тип возвращаемого значения переопределенного метода, если возвращаемый тип является подклассом.

Что нужно помнить о полиморфизме

Созданный экземпляр определяет, какой метод будет вызван при использовании полиморфизма.

Аннотация @Override обязывает программиста использовать переопределенный метод; в противном случае возникнет ошибка компилятора.

Полиморфизм может использоваться с обычными классами, абстрактными классами и интерфейсами.

Большинство шаблонов проектирования зависят от той или иной формы полиморфизма.

Единственный способ вызвать нужный ваш метод в полиморфном подклассе — это использовать приведение типов.

Можно создать мощную структуру кода, используя полиморфизм.

Экспериментируйте. Через это, вы сможете овладеть этой мощной концепцией!

Ответ

Как всегда приветствую ваши комментарии и вопросы. И ждём у Виталия на открытом уроке.

Источник

Что такое наследование в джава

Наследование — это процесс перенимания классом свойств (методов и полей) другого класса. С использованием наследования в Java информация становится управляемой в иерархическом порядке.

Класс, который наследует свойства другого класса, называется подклассом (производным классом, наследующим классом), а класс, свойства которого наследуются, известен как суперкласс (базовый класс, родительский класс).

Ключевое слово extends

extends — это кодовое слово, используемое для наследования свойств класса. Взглянем на синтаксис этого ключевого слова.

Дальше приведён пример процесса наследования на Java. На этом примере Вы можете рассмотреть два класса с именами Calculator и My_Calculator.

Используя ключевое слово extends в Java, My_Calculator перенимает методы addition() и subtraction() класса Calculator.

Скопируйте и вставьте эту программу в файле под именем My_Calculator.java

Скомпилируйте и выполните вышеприведённый код, как показано ниже.

После запуска программы получим следующий результат:

В данной программе, при создании объекта классу My_Calculator, копия содержимого суперкласса создаётся в нём же. Поэтому, используя объект подкласса, Вы можете получить доступ к членам суперкласса.

Ссылочная переменная суперкласса может содержать объект подкласса, но, используя эту переменную, вы можете иметь доступ только к членам суперкласса, поэтому, чтобы иметь доступ к членам обоих классов, рекомендуется всегда создавать ссылочную переменную к подклассу.

Обращаясь к программе выше, вы можете создать экземпляр класса, как в примере ниже. Но, используя ссылочную переменную суперкласса, вы не можете вызвать метод multiplication(), который принадлежит подклассу My_Calculator.

Примечание: подкласс наследует все члены (поля, методы, вложенные классы) из суперкласса. в Java конструкторы не являются членами, поэтому они не наследуются подклассом, но конструктор суперкласса может быть вызван из подкласса.

Ключевое слово super

Ключевое слово super схоже с ключевым словом this. Ниже приведены случаи, где используется super в Java.

Дифференциация членов

Если класс перенимает свойства другого класса, и члены суперкласса имеют те же имена, что и в подклассе, для их разделения мы используем ключевое слово super, как показано ниже.

Этот раздел содержит программу, которая демонстрирует использование ключевого слова super в Java.

В предложенной программе у вас есть два класса с именами Sub_class и Super_class, оба имеющие метод display() с разными реализациями и переменную с именем num с разными значениями. Вы можете увидеть, что мы использовали ключевое слово super для дифференциации членов суперкласса из подкласса.

Скопируйте и вставьте эту программу в файле под именем Sub_class.java.

Скомпилируйте и выполните вышеприведённый код, как показано ниже.

javac Sub_class
java Super

После запуска программы будет получен следующий результат:

Вызов конструктора суперкласса

В предложенной программе демонстрируется использование в Java ключевого слова super для вызова параметризованного конструктора. В этой программе содержится суперкласс и подкласс, где суперкласс содержит параметризованный конструктор, который принимает строковое значение, а мы используем ключевое слово super для вызова параметризованного конструктора суперкласса.

Скопируйте и вставьте эту программу в файле под именем Subclass.java

Скомпилируйте и выполните вышеприведённый код, как показано ниже.

javac Subclass
java Subclass

После запуска программы будет выдан результат:

Отношение IS-A

IS-A — это способ сказать «Этот объект является типом этого объекта». Давайте посмотрим, как ключевое слово extendsиспользуется для достижения наследования.

Теперь, основываясь на примере выше, в объектно-ориентированных терминах, следующие утверждения верны

Теперь, используя отношение IS-A, мы можем сказать так:

Таким образом, Dog IS-A тоже Animal.

С использованием ключевого слова extend, подклассы могут наследовать все свойства суперкласса кроме его приватных свойств (private).

Мы можем убедиться, что Mammal на самом деле Animal с использованием оператора экземпляра.

Мы получим следующий результат:

Так как у нас есть хорошее понимание принципа работы ключевого слова extends, давайте рассмотрим, как используется ключевое слово implements для получения отношения IS-A.

В общем, ключевое слово implements в Java используется с классами для перенятия свойств интерфейса. Интерфейсы никогда не могут быть переняты классом с помощью extends.

Ключевое слово instanceof

Давайте использует оператор instanceof в Java с целью проверки, являются ли Mammal и Dog на самом деле Animal.

Мы получим следующий результат:

Отношение HAS-A

Эти отношения в основном основаны на обращении. Они определяют, является ли определенный класс HAS-A определенным случаем. Эта взаимосвязь помогает уменьшить дублирование кода, а также баги. Взглянем на пример.

Мы видим, что у класса Van HAS-A (есть) Speed. Имея отдельный класс Speed, нам не нужно вставлять код, принадлежащий Speed в класс Van, что позволяет нам использовать класс Speed в нескольких приложениях.

В особенности объектно-ориентированного программирования, пользователям не нужно волноваться о том, какой объект выполняет текущую работу. Для достижения этого, класс Van скрывает детали реализации от пользователей класса Van. Таким образом, пользователи, должны попросить класс Van выполнить определенное действие, и класс Van либо выполнит работу сам по себе, либо попросит другой класс выполнить действие.

Виды наследования

Есть различные способы наследования, как показано ниже.

Вид	Схема	Пример
Одиночное наследование
Иерархическое наследование
Множественное наследование

Очень важно запомнить, что Java не поддерживает множественное наследование. Это значит, что класс не может продлить более одного класса. Значит, следующее утверждение НЕВЕРНО:

Тем не менее, класс может реализовать один или несколько интерфейсов, что и помогло Java избавиться от невозможности множественного наследования.

Источник

Наследование. Преимущество наследования

Программирование, для несведущих, неотличимо от магии. Поэтому начну с такой интересной аналогии…

Предположим, что ты волшебник и хочешь создать летающую лошадь. С одной стороны, ты бы мог попробовать наколдовать пегаса. Но т.к. пегасов в природе не существует, это будет очень непросто. Придется очень много делать самому. Куда проще взять лошадь и приколдовать ей крылья.

Предположим, ты нашел класс, который своими методами реализует 80% нужной тебе функциональности. Ты можешь просто скопировать его код в свой класс. Но у такого решения есть несколько минусов:

1) Найденный класс уже может быть скомпилирован в байт-код, а доступа к его исходному коду у тебя нет.

2) Исходный код класса есть, но ты работаешь в компании, которую могут засудить на пару миллиардов за использование даже 6 строчек чужого кода. А потом она засудит тебя.

3) Ненужное дублирование большого объема кода. Кроме того, если автор чужого класса найдет в нем ошибку и исправит ее, у тебя эта ошибка останется.

Есть решение потоньше, и без необходимости получать легальный доступ к коду оригинального класса. В Java ты можешь просто объявить тот класс родителем твоего класса. Это будет эквивалентно тому, что ты добавил код того класса в код своего. В твоем классе появятся все данные и все методы класса-родителя. Например, можно делать так: наследуемся от «лошади», добавляем «крылья» — получаем «пегаса»

— Очень интересно, продолжай.

Также как преимущества абстракции раскрываются только рядом с инкапсуляцией, так и преимущества наследования гораздо сильнее при использовании полиморфизма. Но о нем я расскажу завтра. Сегодня же мы рассмотрим несколько примеров использования наследования.

Предположим, мы пишем программу, которая играет в шахматы с пользователем, тогда нам понадобятся классы для фигур. Какие бы ты предложил классы, Амиго?

— Король, Ферзь, Слон, Конь, Ладья и Пешка.

— Отлично. Ничего не упустил.

— А какие бы данные ты предложил хранить в этих классах?

— Координаты x и y, а также ее ценность (worth). Ведь некоторые фигуры ценнее других.

— А в чем отличия этих классов?

— Отличия в том, как они ходят, фигуры. В поведении.

— Да. Вот как можно было бы описать их в виде классов

Источник

Урок 9. Основы языка JAVA. Наследование в java

Наследование в java

Наследование в Java позволяет повторно использовать код одного класса в другом классе, то есть вы можете унаследовать новый класс от уже существующего класса. Главный наследуемый класс в Java называют родительским классам, или суперклассом. Наследующий класс называют дочерним классом, или подклассом. Подкласс наследует все поля и свойства суперкласса, а также может иметь свои поля и свойства, отсутствующие в классе-родителе.

Пример наследования

Рассмотрим класс под названием Shape (Форма). Shape является базовым классом, от которого наследуются другие формы, таких как прямоугольник, квадрат, круг и т.д.

От класса Shape наследуется класс Circle, который тоже представляет собой форму.

Метод area() базового класса наследуется классом Circle и становится доступен в нем, но нам нужно переопределить метод area() в классе Circle, таким образом, чтобы он вычислял площадь круга.

Преимущество использования наследования в том, что вы можете написать код, который можно применить к ряду классов, расширяющих более общий класс.

Создадим класс Main, и в нем напишем метод, который вычисляет большую площадь двух фигур:

Как вы можете видеть, метод getLargerShape() не требует указания определенного типа фигуры для его двух параметров. В качестве параметров для этого метода можно использовать экземпляр любого класса, который наследует тип Shape. Можно использовать экземпляр класса круг, прямоугольник, треугольник, трапеция, и т.д. — до тех пор, как они наследуют класс формы.

Резюме:

Наследование классов ( inheritance ) один из существенных атрибутов ООП (объектно-ориентированного программирования). Оно позволяет строить новые классы на базе существующих, добавляя в них новые возможности или переопределяя существующие.

Унаследованные поля могут быть использованы непосредственно, как и любые другие поля. Вы можете объявить поле в дочернем классе с тем же именем, что и в суперклассе, скрывая его таким образом (но это не рекомендуется). Вы можете объявить новые поля в подклассе, которых нет в суперклассе. Унаследованные методы тоже можно использовать непосредственно. Вы можете написать в подклассе новый метод, который имеет ту же сигнатуру, что и метод суперкласса, это называется переопределением метода. Вы можете написать новый статический метод в подклассе, который имеет ту же сигнатуру, что и метод суперкласса, таким образом, скрывая его (то есть метод суперкласа будет виден внутри подкласса только через ключевое слово super). Вы можете объявить новые методы в подклассе, которых нет в суперклассе. Вы можете написать конструктор подкласса, который вызывает конструктор суперкласса, неявно или с помощью ключевого слова super. Подкласс не наследует закрытые члены родительского класса, например, обозначенные модификатором private.

Источник