Java: Abstraktní třídy, dědičnost a rozhraní

Dědičnost

• Klíčové slovo extends.
• Třída může mít pouze jednu rodičovskou třídu!
• Potomek „dědí“ všechny vlastnosti předka.
• Potomek může kdykoli nahradit předka. Takže pokud máme proměnnou datového typu Predek, můžeme do ní uložit instanci třídy Potomek. Opačně to však nejde!

public class Zivocich {
    ...
}
public class Moucha extends Zivocich {
    ...
}

Překrývání metod

• Potomek automaticky dědí všechny metody předka. Ty může používat jako vlastní metody.
• Potomek ale může metodu nadefinovat znovu, čímž překryje (override) původní chování metody předka.

public class Zivocich {
    ...
    public void hybejSe() { this.move(5); } // Živočichové se pohybují vpravo.
    ...
}
public class Moucha extends Zivocich {
    ...
    @Override
    public void hybejSe() { 
        this.turn(30); 
        // Moucha se nebude pohybovat, jen se bude točit na místě!
    }
    ...
}

Odkaz na kód předka (super)

• Klíčové slovo super.
• Můžeme odkazovat:
  • Na konstruktor rodičovské třídy.
  • Na překrytou metodu předka.

Příklady

public class Kamion {
    int nosnost;
    ...
    public int getNosnost() { return this.nosnost; }
    ...
}
public class KamionSPrivesem extends Kamion {
    Prives prives;
    ...
    @Override
    public int getNosnost() { 
        int nosnostKamionu = super.getNosnost(); // Volání překryté metody předka.
        return nosnostKamionu+this.prives.getNosnost(); 
    }
    ...
}

public class World {
    ...
    public World(int rozmerX, int rozmerY, int dilek) { ... }
    ...
}
public class MyWorld extends World {
    ...
    public MyWorld() { 
        super(600, 400, 1); // Volání konstruktoru předka.
    }
    ...
}

Rozhraní

• Klíčové slovo implements.
• Může mít pouze hlavičky metod a veřejné konstantní atributy.
• Implementací rozhraní garantujeme, že naše třída má určité metody.
• Zajišťujeme například to, aby objekty různých tříd šly umístit do kontejneru.

Deklarace rozhraní

public interface Zasahnutelne {
    public void zasah(Strela s);
        // Neříkáme, jak se má objekt chovat. 
        // Jen vyžadujeme, že bude mít tuto metodu.
}

Třída, která implementuje rozhraní

public class Prisera implements Zasahnutelne {

    ... 
    ... Může mít různé metody a atributy, ale musí mít metodu zasah(...)!!!
    ...

    public void zasah(Strela s) {
        // Popíšeme, jak se má reagovat na zprávu/metodu zasah(...).
        this.getWorld().removeObject(this);
    }

Abstraktní třída

• Klíčové slovo abstract.
• Nelze vytvořit instance této třídy.
• Abstraktní třídu lze ale použít jako společného předka dalších metod, které už abstraktní být nemusí.

public abstract class Predmet {

    ... 
}

Abstraktní metody

• Abstraktní třída může mít abstraktní metody.
• U takových metod není uveden kód, který se bude provádět, pouze fakt, že metoda ve třídě musí být.
• Pokud potomci nebudou abstraktní, musí ke každé abstraktní metodě uvést konkrétní kód.

public abstract class Predmet {
    ...

    public abstract void pouzij();

    ...
}

public class Mic extends Predmet {

    ...

    public void pouzij()
    {
        ... // Co se má stát při volání metody pouzij().
    }

    ...
}

Srovnání konceptů

Dědičnost

• Používáme tehdy, kdy potomek přebírá všechny vlastnosti předka (a případně přidává něco dalšího).
• Třída může mít jen jednoho předka.

Rozhraní

• Pouze předepisuje, jaké metody má třída mít.
• Nemůžeme z rozhraní převzít hotový kód.
• Nelze vytvořit instanci rozhraní (nelze volat new Rozhrani()).
• Můžeme implementovat kolik rozhraní chceme.
• Je užitečné, když každá třída má na společnou zprávu reagovat jinak.

Abstraktní třída

• Je jakýmsi mezistupněm, kdy přebíráme kód jen některých metod.
• Nelze vytvářet instance abstraktní třídy.

Přetypování

• Potomek může vždy zastoupit předka. Do proměnné datového typu předka tedy můžeme uložit instanci třídy potomka.
• Jsou ale situace, kdy potřebujeme k takto uloženému potomkovi znovu přistupovat jako k potomkovi včetně všech jeho metod a atributů.
• V tom případě musíme použít přetypování.

• Přetypování zapíšeme tak, že do závorky před výraz, který vrací takto uloženého potomka, zapíšeme název třídy předka.

Příklady přetypování

• Greenfoot a detekce kolize s konkrétním typem aktéra

Prekazka prekazka = (Prekazka) this.getOneIntersectingObject(Prekazka.class);
if (prekazka != null) {
    int prekazka.getPruhlednost();
    ...
}

• GUI pomocí knihovny Swing — zjištění zdroje události

public void actionPerformed(ActionEvent event) {
    Button zdroj = (Button) event.getSource();
    zdroj.getTitle();
    ...
}

Související stránky

• Objektově orientované programování