pi-9. スーパークラス，サブクラス，継承

pi-9. スーパークラス， サブクラス，継承 トピックス：スーパークラス，サブクラス， extends，super，継承 URL: https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html （Java の基本，スライド資料とプログラム例） 金子邦彦 1

• https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html

全体まとめ • サブクラスのオブジェクトは，すべてスーパーク ラスに属する • 継承：スーパークラスの属性とメソッドをサブク ラスが受け継ぐ 但し，コンストラクタは受け継がない • コンストラクタ以外のメソッドは，オーバーライ ドできる • サブクラスで，スーパークラスにない属性やメ ソッドを追加できる 2

アウトライン 番号 項目 復習 9-1 スーパークラス，サブクラス 9-2 スーパークラス，サブクラスの Java プログラム， 継承 9-3 メソッドのオーバーライド 9-4 サブクラスでの属性の追加 各自、資料を読み返したり、課題に取り組んだりも行う この授業では、Java を用いて基礎を学び、マスターする 3

クラスとオブジェクト クラスは，同じ種類のオブジェクトの集まりと考え ることができる 人間 学生 学生でもあり人間でもある 人間だが，学生ではない 4

Java のクラス クラス Ball オブジェクト 半径 1，場所（8, 10） 色 blue オブジェクト クラス定義のプログラム Ball a = new Ball(8, 10, 1, "blue"); Ball b = new Ball(2, 4, 3, "green"); オブジェクト生成のプログラム a.printout(); b.printout(); 半径 3，場所（2, 4） 色 green メソッドアクセスのプログラム 5

クラス定義のプログラム クラス名: Ball 4つの属性 メソッド: Ball メソッド: printout このクラス定義を使用した，オブジェクトの生成 a 8 10 1 "red" b 2 x 4 y 3 r "green" color Ball a = new Ball(8, 10, 1, "blue"); Ball b = new Ball(2, 4, 3, "green"); Javaプログラム 6

メソッドアクセス a.printout(); b.printout(); Javaプログラム aやb オブジェクト printout() メソッド 間を「.」で区切っている 7

Java Tutor の起動 ① ウェブブラウザを起動する ② Java Tutor を使いたいので，次の URL を開く http://www.pythontutor.com/ ③ 「Java」をクリック ⇒ 編集画面が開く 8

• http://www.pythontutor.com/

Java Tutor でのプログラム実行手順 (1)「Visualize Execution」をク リックして実行画面に切り替える (2)「Last」をクリック． (4)「Edit this code」をク (3) 実行結果を確認する． リックして編集画面に戻る 9

Java Tutor 使用上の注意点① • 実行画面で，次のような赤の表示が出ることがある → 無視してよい 過去の文法ミスに関する確認表示 邪魔なときは「Close」 10

Java Tutor 使用上の注意点② 「please wait ... executing」のとき，１０秒ほど待つ． → 混雑しているときは， 「Server Busy・・・」 というメッセージが出ることがある． 混雑している．少し（数秒から数十秒）待つと自 動で表示が変わる（変わらない場合には，操作を もう一度行ってみる） 11

9-1. スーパークラス，サブク ラス 12

スーパークラスとサブクラス 正方形は，長方形である （正方形ではない長方形もある） 長方形： 正方形： スーパークラス サブクラス 13

長方形と正方形 幅 2，高さ 1， 場所（8, 10） 幅 1，高さ 2， 場所（4, 8） 幅 1，高さ 1， 場所（0, 3） 幅 2，高さ 2， 場所（1, 1） 幅 3，高さ 1， 場所（7, 5） 14

長方形と正方形 長方形であり， 正方形でもある 幅 2，高さ 1， 場所（8, 10） 幅 1，高さ 2， 場所（4, 8） 幅 1，高さ 1， 場所（0, 3） 幅 2，高さ 2， 場所（1, 1） 幅 3，高さ 1， 場所（7, 5） 長方形であるが， 正方形ではない 15

スーパークラスとサブクラス 「長方形」の クラス 「正方形」の クラス 幅 2，高さ 1， 場所（8, 10） 幅 1，高さ 2， 場所（4, 8） 幅 1，高さ 1， 場所（0, 3） 幅 3，高さ 1， 「正方形」ではない 場所（7, 5） 長方形もある 幅 2，高さ 2， 場所（1, 1） 「正方形」はすべて長方形 である 16

スーパークラス，サブクラス サブクラスのオブジェクトは，すべてスーパー クラスに属する クラス X （スーパークラス） クラス Y （サブクラス） 17

スーパークラス，サブクラスの例 例① くだもの りんご スーパークラス サブクラス 例② 住民 世帯主 スーパークラス サブクラス 例③ 図形 円 スーパークラス サブクラス 18

9-2. スーパークラス，サブク ラスの Java プログラム，継 承 19

Java でのクラス定義 • class Y extends X : クラス Y のスーパークラス はX であることを指定 • super : スーパークラスのコンストラクタの呼び 出し class X { ・・・ public X(・・・) { ・・・ } ・・・ } クラス定義 class Y extends X { ・・・ public Y(・・・) { super(・・・) ・・・ } ・・・ } クラス定義 Y のスーパークラスが X である場合 20

「長方形」のクラス定義の例 クラス名: Rectangle 4つの属性 メソッド: Rectangle メソッド: printout このクラス定義を使用した，オブジェクトの生成 a 4 8 1 2 b 8 x 10 2 1 y width height Rectangle a = new Rectangle(4, 8, 1, 2); Rectangle b = new Rectangle(8, 10, 2, 1); Javaプログラム 21

継承 • 継承：スーパークラスの属性とメソッドをサブク ラスが受け継ぐ • 但し，コンストラクタは受け継がない （コンストラクタは必ず定義する必要がある） 長方形 (Rectangle) 属性とメソッド 正方形 (Square) 継承 属性 とメソッド x x y y width width height height printout printout スーパークラス サブクラス 22

「正方形」のクラス定義の例 クラス名: Square スーパークラス: Rectangle メソッド: Square このクラス定義を使用した，オブジェクトの生成 c 0 3 1 1 d 1 x 1 y 2 2 width height Square c = new Square(0, 3, 1); Square d = new Square(1, 1, 2); Javaプログラム 23

キーワード extends super スーパークラスの指定 スーパークラスのコンストラクタの 呼び出し 24

演習 資料：26 ～ 28 【トピックス】 • スーパークラス • サブクラス • extends • super 25

① Java Tutor のエディタで次のプログラムを入れる 26

② 引き続き，次のプログラムを入れる 27

③ 実行し，結果を確認する （あとで使うので、プログラムを消さないこと） ４つのオブジェクト a, b, c, d が生成される 「Visual Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確認． 「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る 28

9-3. メソッドのオーバーライ ド 29

メソッドのオーバーライド • コンストラクタ以外のメソッドは，受け継がずに オーバーライドできる オーバーライドは，別の定義を行うこと 長方形 (Rectangle) 属性とメソッド 正方形 (Square) 継承 属性 とメソッド x x y y width width height height printout printout ← オーバーライド スーパークラス サブクラス 30

「正方形」のクラス定義の例 クラス名: Square スーパークラス: Rectangle メソッド: Square メソッド: printout • メソッド printout のオーバーライド • スーパークラスのメソッド printout とは別の定義 を行う。 31

演習 資料：33 ～ 34 【トピックス】 • メソッドのオーバーライド 32

① Java Tutor のエディタで次のプログラムを加える 33

② 実行し，結果を確認する （あとで使うので、プログラムを消さないこと） 表示が変わる ４つのオブジェクト a, b, c, d が生成される 「Visual Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確認． 「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る 34

9-4. サブクラスでの属性の追 加 35

サブクラスでの属性，メソッドの追加 • サブクラスで，スーパークラスにない属性やメ ソッドを追加できる 長方形 (Rectangle) 属性とメソッド 色付きの長方形 (ColorRectangle) 継承 属性 とメソッド x x y y width width height height printout printout スーパークラス color サブクラスで追加された属性 サブクラス 36

「色付きの長方形」のクラス定義の例 クラス名: ColorRectangle スーパークラス: Rectangle メソッド: Square メソッド: printout • サブクラスで，属性 color を追加 37

演習 資料：39 ～ 41 【トピックス】 • サブクラスでの属性の追加 38

① Java Tutor のエディタで次のプログラムを加える 39

② 引き続き，次のプログラムを加える 40

③ 実行し，結果を確認する 5つのオブジェクト a, b, c, d, e が生成される 「Visual Execution」をクリック．そして「Last」をクリック．結果を確認． 「Edit this code」をクリックすると，エディタの画面に戻る 41

全体まとめ • サブクラスのオブジェクトは，すべてスーパーク ラスに属する • 継承：スーパークラスの属性とメソッドをサブク ラスが受け継ぐ 但し，コンストラクタは受け継がない • コンストラクタ以外のメソッドは，オーバーライ ドできる • サブクラスで，スーパークラスにない属性やメ ソッドを追加できる 42

関連ページ • Java プログラミング入門 GDB online を使用 https://www.kkaneko.jp/pro/ji/index.html • Java の基本 Java Tutor, GDB online を使用 https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html • Java プログラム例 https://www.kkaneko.jp/pro/java/index.html 43

• https://www.kkaneko.jp/pro/ji/index.html
• https://www.kkaneko.jp/pro/pi/index.html
• https://www.kkaneko.jp/pro/java/index.html

ソースコード (9-2) class Rectangle { double x; double y; double width; double height; public Rectangle(double x, double y, double width, double height) { this.x = x; this.y = y; this.width = width; this.height = height; } public void printout() { System.out.println(this.x); System.out.println(this.y); System.out.println(this.width); System.out.println(this.height); } } class Square extends Rectangle { public Square(double x, double y, double size) { super(x, y, size, size); } } public class YourClassNameHere { public static void main(String[] args) { Rectangle a = new Rectangle(4, 8, 1, 2); Rectangle b = new Rectangle(8, 10, 2, 1); a.printout(); b.printout(); Square c = new Square(0, 3, 1); Square d = new Square(1, 1, 2); c.printout(); d.printout(); } } 44

ソースコード (9-3) class Rectangle { double x; double y; double width; double height; public Rectangle(double x, double y, double width, double height) { this.x = x; this.y = y; this.width = width; this.height = height; } public void printout() { System.out.println(this.x); System.out.println(this.y); System.out.println(this.width); System.out.println(this.height); } } class Square extends Rectangle { public Square(double x, double y, double size) { super(x, y, size, size); } public void printout() { System.out.println(this.x); System.out.println(this.y); System.out.println(this.width); } } public class YourClassNameHere { public static void main(String[] args) { Rectangle a = new Rectangle(4, 8, 1, 2); Rectangle b = new Rectangle(8, 10, 2, 1); a.printout(); b.printout(); Square c = new Square(0, 3, 1); Square d = new Square(1, 1, 2); c.printout(); d.printout(); } } 45

ソースコード (9-4)
class Rectangle {
double x;
double y ;
double width;
double height;
public Rectangle(double x, double y , double width, double height) {
this.x = x;
this.y = y ;
this.width = width;
this.height = height;
}
public v oid printout() {
Sy stem.out.println(this.x);
Sy stem.out.println(this.y);
Sy stem.out.println(this.width);
Sy stem.out.println(this.height);
}
}
class Square extends Rectangle {
public Square(double x, double y , double size) {
super(x, y , size, size);
}
public v oid printout() {
Sy stem.out.println(this.x);
Sy stem.out.println(this.y);
Sy stem.out.println(this.width);
}
}
class ColorRectangle extends Rectangle {
String color;
public ColorRectangle(double x, double y , double width, double height, String color) {
super(x, y , width, height);
this.color = color;
}
public v oid printout() {
Sy stem.out.println(this.x);
Sy stem.out.println(this.y);
Sy stem.out.println(this.width);
Sy stem.out.println(this.height);
Sy stem.out.println(this.color);
}
}
public class Y ourClassNameHere {
public static v oid main(String[] args) {
Rectangle a = new Rectangle(4, 8, 1, 2);
Rectangle b = new Rectangle(8, 10, 2, 1);
a.printout();
b.printout();
Square c = new Square(0, 3, 1);
Square d = new Square(1, 1, 2);
c.printout();
d.printout();
ColorRectangle e = new ColorRectangle(0, 0, 1, 4, "Red");
e.printout();
}
}

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