Java extended class super
Одним из ключевых аспектов объектно-ориентированного программирования является наследование. С помощью наследования можно расширить функционал уже имеющихся классов за счет добавления нового функционала или изменения старого. Например, имеется следующий класс Person, описывающий отдельного человека:
class Person < String name; public String getName()< return name; >public Person(String name) < this.name=name; >public void display() < System.out.println("Name: " + name); >> И, возможно, впоследствии мы захотим добавить еще один класс, который описывает сотрудника предприятия — класс Employee. Так как этот класс реализует тот же функционал, что и класс Person, поскольку сотрудник — это также и человек, то было бы рационально сделать класс Employee производным (наследником, подклассом) от класса Person, который, в свою очередь, называется базовым классом, родителем или суперклассом:
class Employee extends Person < public Employee(String name)< super(name); // если базовый класс определяет конструктор // то производный класс должен его вызвать >>
Чтобы объявить один класс наследником от другого, надо использовать после имени класса-наследника ключевое слово extends , после которого идет имя базового класса. Для класса Employee базовым является Person, и поэтому класс Employee наследует все те же поля и методы, которые есть в классе Person.
Если в базовом классе определены конструкторы, то в конструкторе производного классы необходимо вызвать один из конструкторов базового класса с помощью ключевого слова super . Например, класс Person имеет конструктор, который принимает один параметр. Поэтому в классе Employee в конструкторе нужно вызвать конструктор класса Person. То есть вызов super(name) будет представлять вызов конструктора класса Person.
При вызове конструктора после слова super в скобках идет перечисление передаваемых аргументов. При этом вызов конструктора базового класса должен идти в самом начале в конструкторе производного класса. Таким образом, установка имени сотрудника делегируется конструктору базового класса.
Причем даже если производный класс никакой другой работы не производит в конструкторе, как в примере выше, все равно необходимо вызвать конструктор базового класса.
public class Program < public static void main(String[] args) < Person tom = new Person("Tom"); tom.display(); Employee sam = new Employee("Sam"); sam.display(); >> class Person < String name; public String getName()< return name; >public Person(String name) < this.name=name; >public void display() < System.out.println("Name: " + name); >> class Employee extends Person < public Employee(String name)< super(name); // если базовый класс определяет конструктор // то производный класс должен его вызвать >> Производный класс имеет доступ ко всем методам и полям базового класса (даже если базовый класс находится в другом пакете) кроме тех, которые определены с модификатором private . При этом производный класс также может добавлять свои поля и методы:
public class Program < public static void main(String[] args) < Employee sam = new Employee("Sam", "Microsoft"); sam.display(); // Sam sam.work(); // Sam works in Microsoft >> class Person < String name; public String getName()< return name; >public Person(String name) < this.name=name; >public void display() < System.out.println("Name: " + name); >> class Employee extends Person < String company; public Employee(String name, String company) < super(name); this.company=company; >public void work() < System.out.printf("%s works in %s \n", getName(), company); >> В данном случае класс Employee добавляет поле company, которое хранит место работы сотрудника, а также метод work.
Переопределение методов
Производный класс может определять свои методы, а может переопределять методы, которые унаследованы от базового класса. Например, переопределим в классе Employee метод display:
public class Program < public static void main(String[] args) < Employee sam = new Employee("Sam", "Microsoft"); sam.display(); // Sam // Works in Microsoft >> class Person < String name; public String getName()< return name; >public Person(String name) < this.name=name; >public void display() < System.out.println("Name: " + name); >> class Employee extends Person < String company; public Employee(String name, String company) < super(name); this.company=company; >@Override public void display() < System.out.printf("Name: %s \n", getName()); System.out.printf("Works in %s \n", company); >> Перед переопределяемым методом указывается аннотация @Override . Данная аннотация в принципе необязательна.
При переопределении метода он должен иметь уровень доступа не меньше, чем уровень доступа в базовом класса. Например, если в базовом классе метод имеет модификатор public, то и в производном классе метод должен иметь модификатор public.
Однако в данном случае мы видим, что часть метода display в Employee повторяет действия из метода display базового класса. Поэтому мы можем сократить класс Employee:
class Employee extends Person < String company; public Employee(String name, String company) < super(name); this.company=company; >@Override public void display() < super.display(); System.out.printf("Works in %s \n", company); >> С помощью ключевого слова super мы также можем обратиться к реализации методов базового класса.
Запрет наследования
Хотя наследование очень интересный и эффективный механизм, но в некоторых ситуациях его применение может быть нежелательным. И в этом случае можно запретить наследование с помощью ключевого слова final . Например:
public final class Person
Если бы класс Person был бы определен таким образом, то следующий код был бы ошибочным и не сработал, так как мы тем самым запретили наследование:
class Employee extends Person
Кроме запрета наследования можно также запретить переопределение отдельных методов. Например, в примере выше переопределен метод display() , запретим его переопределение:
В этом случае класс Employee не сможет переопределить метод display.
Динамическая диспетчеризация методов
Наследование и возможность переопределения методов открывают нам большие возможности. Прежде всего мы можем передать переменной суперкласса ссылку на объект подкласса:
Person sam = new Employee("Sam", "Oracle"); Так как Employee наследуется от Person, то объект Employee является в то же время и объектом Person. Грубо говоря, любой работник предприятия одновременно является человеком.
Однако несмотря на то, что переменная представляет объект Person, виртуальная машина видит, что в реальности она указывает на объект Employee. Поэтому при вызове методов у этого объекта будет вызываться та версия метода, которая определена в классе Employee, а не в Person. Например:
public class Program < public static void main(String[] args) < Person tom = new Person("Tom"); tom.display(); Person sam = new Employee("Sam", "Oracle"); sam.display(); >> class Person < String name; public String getName() < return name; >public Person(String name) < this.name=name; >public void display() < System.out.printf("Person %s \n", name); >> class Employee extends Person < String company; public Employee(String name, String company) < super(name); this.company = company; >@Override public void display() < System.out.printf("Employee %s works in %s \n", super.getName(), company); >> Консольный вывод данной программы:
Person Tom Employee Sam works in Oracle
При вызове переопределенного метода виртуальная машина динамически находит и вызывает именно ту версию метода, которая определена в подклассе. Данный процесс еще называется dynamic method lookup или динамический поиск метода или динамическая диспетчеризация методов.