Для каждого создаваемого подкласса можно указать только один суперкласс. Множественное наследование в Java не поддерживается, т.е. у подкласса не может быть несколько суперклассов. (Этим Java отличается от языка C++, где можно создать класс, производный сразу от нескольких классов. Об этом не следует забывать, преобразуя код C++ в код Java.) С другой стороны, вполне допустима многоуровневая иерархия, в которой один подкласс является суперклассом другого подкласса. И конечно же, класс не может быть суперклассом для самого себя.
Главное преимущество наследования заключается в следующем: как только будет создан суперкласс, в котором определены общие для множества объектов атрибуты, он может быть использован для создания любого числа более конкретных подклассов. А в каждом подклассе может быть точно выстроена своя собственная классификация. В качестве примера ниже приведен еще один подкласс, производный от суперкласса TwoDShape и инкапсулирующий прямоугольники. // Подкласс класса TwoDShape, представляющий прямоугольники, class Rectangle extends TwoDShape { boolean isSquareO { if(width == height) return true; return false; } double area() { return width * height; } }
В класс Rectangle входят все члены класса TwoDShape. Кроме того, он содержит метод is Square (), определяющий, является ли прямоугольник квадратом, а также метод area (), вычисляющий площадь прямоугольника. Доступ к членам класса и наследование
Как пояснялось в главе 6, члены класса зачастую объявляются закрытыми, чтобы исключить их несанкционированное или незаконное использование. Но наследование класса не отменяет ограничения, накладываемые на доступ к закрытым членам класса. Поэтому если в подкласс и входят все члены его суперкласса, то в нем все равно оказываются недоступными те члены суперкласса, которые являются закрытыми. Так, если сделать закрытыми переменные экземпляра width и height в классе TwoDShape, они станут недоступными в классе Triangle, как показано ниже. // Закрытые члены класса не наследуются. // Этот код не подлежит компиляции. // Класс, описывающий двумерные объекты, class TwoDShape { private double width; // Теперь эти переменные private double height; // объявлены как закрытые. void showDim() { System.out.println("Width and height are " + width + " and " + height); } } // Подкласс, производный от класса TwoDShape, // для представления треугольников., class Triangle extends TwoDShape { String style; double area() { // Обратиться к членам суперкласса, объявленным // как закрытые, нельзя. return width * height / 2; // Ошибка! Доступ запрещен. } void showStyle() { System.out.println("Triangle is " + style); } }
Класс Triangle не будет скомпилирован, поскольку ссылки на переменные экземпляра width и height в методе area () нарушают правила доступа. Эти переменные объявлены закрытыми (private), и поэтому они доступны только членам собственного класса. А его подклассам запрещено обращаться к ним.
Напомним, что член класса, объявленный закрытым (private), недоступен за пределами своего класса. Это ограничение распространяется и на подклассы.
На первый взгляд, ограничение на доступ к закрытым членам суперкласса из подкласса кажется трудно преодолимым, поскольку оно не дает во многих случаях возможности пользоваться закрытыми членами этого класса. Но на самом деле это не так. Как пояснялось в главе 6, для обращения к закрытым членам класса в программах на Java обычно используются специальные методы доступа. Ниже в качестве примера приведены видоизмененные классы TwoDShape и Triangle, в которых обращение к переменным экземпляра width и height осуществляется с помощью специальных методов доступа. // Применение методов доступа для установки и /// получения значений закрытых переменных. // Класс, описывающий двумерные объекты, class TwoDShape { private double width; // Теперь эти переменные private double height; // объявлены как закрытые. // Методы доступа к переменным экземпляра width и height. double getWidth() { return width; } double getHeight() { return height; } void setWidth(double w) { width = w; } void setHeight(double h) { height = h; } void showDim() { System.out.println("Width and height are " + width + " and " + height); } } // Подкласс, производный от класса TwoDShape, // для представления треугольников. class Triangle extends TwoDShape { String style; double area() { // Применение методов доступа, предоставляемых суперклассом. return getWidth() * getHeightO / 2; } void showStyle() { System.out.println("Triangle is " + style); } } class Shapes2 { public static void main(String args[]) { Triangle tl = new Triangle(); Triangle t2 = new Triangle(); tl.setWidth(4.0); tl. setHeight(4.0) ; tl.style = "isosceles"; t2.setWidth(8.0); t2.setHeight(12.0); t2.style = "right"; System.out.println("Info for tclass="underline" "); tl.showStyle(); tl.showDim(); System.out.println ("Area is " + tl.areaO); System.out.println() ; System.out.println("Info for t2: ") ; t2.showStyle(); t2.showDim(); System.out.println("Area is " + t2.area()); } } Конструкторы и наследование
В иерархии классов допускается, чтобы у суперклассов и подклассов были свои собственные конструкторы. В связи с этим возникает следующий резонный вопрос: какой конструктор отвечает за построение объекта подкласса: конструктор суперкласса, конструктор подкласса или же оба вместе? На этот вопрос можно ответить так: конструктор суперкласса конструирует родительскую часть объекта, а конструктор подкласса — производную часть этого объекта. И в этом есть своя логика, поскольку суперклассу неизвестны и недоступны любые элементы подкласса, а следовательно, их конструирование должно происходить раздельно. В приведенных выше примерах данный вопрос не возникал, поскольку они опирались на автоматическое создание конструкторов, используемых в Java по умолчанию. Но на практике конструкторы определяются явным образом в большинстве классов. Ниже будет показано, каким образом разрешается подобная ситуация.
Если конструктор определен только в подклассе, то все происходит очень просто: конструируется объект подкласса, а родительская часть объекта автоматически конструируется конструктором суперкласса, используемым по умолчанию. В качестве примера ниже приведен переработанный вариант класса Triangle, в котором определяется конструктор, а член style этого класса делается закрытым, так как теперь он устанавливается конструктором. // Добавление конструктора в класс Triangle. // Класс, описывающий двумерные объекты, class TwoDShape { private double width; // Теперь эти переменные private double height; // объявлены как закрытые. // Методы доступа к переменным экземпляра width и height. double getWidth() { return width; } double getHeight() { return height; } void setWidth(double w) { width = w; } void setHeight(double h) { height = h; } void showDim() { System.out.println("Width and height are " + width + " and " + height); } } // Подкласс, производный от класса TwoDShape, // для представления треугольников, class Triangle extends TwoDShape { private String style; // Конструктор. Triangle(String s, double w, double h) { // Инициализация родительской части объекта, // соответствующей классу TwoDShape. setWidth(w); setHeight(h); style = s; } double area() { return getWidth() * getHeightO / 2; } void showStyle() { System.out.println("Triangle is " + style); } } class Shapes3 { public static void main(String args[]) { Triangle tl = new Triangle("isosceles", 4.0, 4.0); Triangle t2 = new Triangle("right", 8.0, 12.0); System.out.println("Info for tclass="underline" "); tl.showStyle(); tl.showDim(); System.out.println ("Area is " + tl.areaO); System.out.println() ; System.out.println("Info for t2: "); t2.showStyle(); t2.showDim(); System.out.println("Area is " + t2.area()); } }
Здесь конструктор класса Triangle, помимо поля style, инициализирует также унаследованные члены класса TwoDClass.
Если конструкторы объявлены как в подклассе, так и в суперклассе, то дело несколько усложнятся, поскольку должны быть выполнены оба конструктора. В таком случае на помощь приходит ключевое слово super, доступное в двух общих формах. С помощью первой формы вызывается конструктор суперкласса. А вторая форма служит для доступа к членам суперкласса, скрываемым членами подкласса. Рассмотрим первое применение ключевого слова super. Применение ключевого слова super для вызова конструктора суперкласса
Для вызова конструктора суперкласса служит следующая общая форма ключевого слова super: super (список_параметров);