初心者から始めるJava、継承

追記2020/3/16
クラス名のつけ方で間違いがあったことを、コメントで指摘いただいたので訂正。

はじめに

この記事は備忘録である。
参考書レベルの内容だが、本記事に掲載するコードについては、
間違えたものが中心となる。これは実際にコーディング中に間違えた部分を掲載し、自分で反省するために投稿するという目的によるもの。
また、後日にJavaSilver試験問題の勉強を兼ねて復習するため、深い部分の話はここでは触れない。

環境

言語：Java11、JDK13.0.2
動作環境：Windows10

クラスの拡張

今まで書いてきたクラスはどれも独立して書かれたものだったが、毎回メンバ（フィールドとメソッド）を設定する必要があった。Catクラス程度ならば頑張れば作れるだろうが、膨大なメンバ（フィールドとメソッド）を持つクラスを毎回すべて書くのは現実的ではない。
Javaは、既存のクラスが持っているメンバをそのまま引き継ぎつつ、独自のクラスを作るための**クラスの拡張(extend)**機能がある。

extendedHousecat

class WildCat
{
  protected double weight;
  protected double height;
  protected String name;

  public static int sumCats = 0;

  public wildCat()
  {
    weight = 0.0;
    height = 0.0;
    sumCats++;
    System.out.println("ニャーゴ、猫をまた一匹見つけたよ。");
  }
 
  public WildCat(double we,double he)
  {
    weight = we;
    height = he;
    sumCats++;
    System.out.println("ニャーゴ、猫をまた一匹見つけたよ。");
    System.out.println("見つけた猫は、体重" + weight + "kg、身長" + height + "cmみたい。");
  }

  public void measureWeightHeight(double w,double h)
  {
    weight = w;
    height = h;

    System.out.println("この猫を計測してみました。");
    System.out.println("体重は" + weight + "kg、身長は" + height + "cmあります。");
  }

  public static void countCats()
  {
    System.out.println("全部で" + sumCats + "匹の猫を見つけたよ。");
  }
}

//ヤマネコ(Wildcat)のクラスをベースに、イエネコ(Housecat)のクラスを作ろう。

class HouseCat extends WildCat
{
  private String collorColor;
  private String nickname;

  public void callNickname(String s)
  {
    nickname = s;
    System.out.printlm("この猫に、新しく" + nickname + "ってニックネームを付けたよ。");
  }
}

ヤマネコ(WildCat)クラスを拡張して、イエネコ(HouseCat,Cat……色々呼び方はある)クラスを作った。このとき、WildcatとHouseCatは親と子の関係になり、それぞれsuper classとsub classになる。

スーパーなのかサブなのか

WildCatクラスを拡張したHouseCatクラスには、親であるWildCatクラスが持っていたメンバ（フィールドとメソッド）が引き継がれているので、

HouseCat cat1 = new HouseCat();
cat1.measureWeightHeight(5.0,50.5);

とすることで、体重5.0kgで身長50.5cmのHouseCatオブジェクトを生成できる。
もちろん、collorColor(首輪の色)とnickname(あだ名)フィールドも持っているし、
public void callNickname()メソッドであだ名をつけることもできる。

あえて親のコンストラクタを使いたい

HouseCatクラスにはコンストラクタがないが、sub classでコンストラクタを用意しなかった場合、super classのコンストラクタのうち引数のないコンストラクタが、HouseCatオブジェクトを生成したときに自動的に呼び出される。今回はpublic WildCat()の方だ。
だが例えば、super(8.0,60.8)としてコンストラクタ内で呼び出してやれば、8.0kg、60.8cmのイエネコとして呼び出されることになる。

privateより内向的で、privateより社交的

WildCatクラスのフィールドがいつもと違うのに気が付いただろうか？（実はここまで書き進めてから直した）。protectedは、「同じクラスか、子であるサブクラスからであればアクセスできる」という意味の修飾子になる。
サブクラスをどんどん作って発展させたいスーパークラスになると予想できるときは、protectedにしておくと後から扱いやすいだろう。
アクセス制限としてはパッケージも控えているが、ここでは割愛。

終わりに

継承後のサブクラスが持っていなければならないもの、スーパークラスのメンバがどこからまでのアクセスを認めているのか。こういった問題にまだ悩まされているので、ここの理解はまだまだ甘いのが現状。
以前扱ったJava11のリファレンスも、少し覗いただけでextendsがわちゃわちゃと出てきている。この家系図を理解したとき、本当のJavaが見えてくるのだろう、多分。

参考

出来るだけ自分で変数や式を書いてコンパイルしているので、完全に引用する場合はその旨記述する。

やさしいJava 第7版
Java SE11 Silver 問題集（通称黒本）

Java® Platform, Standard Edition & Java Development Kit
バージョン11 API仕様