Ниже приведен результат выполнения данной программы. Info for tl: Triangle is isosceles Width and height are 4.0 and 4.0 244 Java 7: руководство для начинающих, 5-е издание Area is 8.0 Info for t2: Triangle is right Width and height are 8.0 and 12.0 Area is 48.0

Здесь в классе TwoDShape определены атрибуты обобщенной двумерной фигуры, конкретным воплощением которой может быть квадрат, треугольник, прямоугольник и т.д. Класс Triangle представляет конкретную разновидность объекта типа TwoDShape, в данном случае — треугольник. Класс Triangle включает в себя все элементы класса TwoDObject, а в дополнение к ним — поле style и методы area и showStyle . Описание треугольника хранится в переменной экземпляра style, метод area вычисляет и возвращает площадь треугольника, а метод showStyle отображает геометрическую форму треугольника.

В класс Triangle входят все члены суперкласса TwoDShape, и поэтому в теле метода area доступны переменные экземпляра width и height. Кроме того, с помощью объектов tl и t2 в методе main можно непосредственно обращаться к переменным width и height, как будто они принадлежат классу Triangle. На рис. 7.1 схематически показано, каким образом суперкласс TwoDShape включается в состав класса Triangle.

Рис. 7.1. Схематическое представление класса Triangle

Несмотря на то что TwoDShape является суперклассом для класса Triangle, он по-прежнему остается независимым классом. Тот факт, что один класс является суперклассом другого класса, совсем не означает, что он не может быть использован самостоятельно. Например, следующий фрагмент кода считается вполне допустимым: TwoDShape shape = new TwoDShape; shape.width = 10; shape.height = 20; shape.showDim;

Разумеется, объекту типа TwoDShape ничего не известно о подклассах своего класса TwoDShape, и он не может даже обратиться к ним.

Ниже приведена общая форма объявления класса, наследующего от суперкласса. class имя_подкласса extends имя_суперкласса { // тело класса }

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 tl: "); 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.