super – プログラミング入門

この章ではクラスの継承について説明します。
クラスの継承とは親クラスの他に、もう1つの関連したクラスを作ろうとした時に親クラスのフィールド変数やメソッドを引き継ぐことを言います。
親クラスとは継承の基本となるクラスで、このクラスを基本に他のクラスが親クラスのフィールド変数などを使うことになります。
もう1つの関連したクラスのことを子クラスもしくはサブクラスと言います。
親クラスと同じフィールド変数やメソッドを子クラスで使わなくてはいけない時、同じフィールド変数やメソッドを子クラスで再度記述する必要はありません。
また、子クラスでは独自のフィールド変数やメソッドを追加することもできます。
このように親クラスに使いたいメソッドとフィールド変数があって、さらに子クラスに新たなメソッドやフィールド変数を加えたい時にクラスの継承を使います。
継承の構文は以下の通りです。では例を見てみましょう。
次の例は親クラスの「Banksystem.java」です。次の例は「Securities.java」です。結果は以下の通りです。ではクラスの継承について説明します。
この例の継承は以下の箇所です。スペースの都合で2行で書いていますが、通常は１行で書きます。親クラスがBanksystemクラスで、子クラスがSecuritiesクラスです。
子クラスは親クラスのフィールド変数やメソッドを継承できるので親クラスのメソッドや変数を以下のように使うことができます。子クラスのSecuritiesクラスのオブジェクトを作成しているのにも関わらず、setNameメソッドなど親クラスのメソッドを使うことが出来ているのが分かります。
子クラスでは親クラスのフィールド変数やメソッドを使うだけではなく、子クラス独自のフィールド変数やメソッドも作成することが出来ます。
それがcompany変数、companyBanknameメソッド、stockbuyメソッド、stocksellメソッドです。
Securitiesクラスのmainメソッドで以下の通り、子クラスのメソッドとプロパティを実行しています。

次にオーバーライドについて説明します。
子クラスで改めて親クラスのメソッドやフィールドを書く必要はありませんが、この例では１つだけ親クラスと共通のメソッドを子クラスで書いています。
それはresultメソッドです。このように子クラスと親クラスで同じ名前のメソッドを作ることが出来て、子クラスのメソッドでは内容だけ親クラスと違う内容で書くことができます。
これをオーバーライドと言います。
この例では親クラスのresultメソッドの中のを子クラスのresultメソッドでに変更しました。
では次に進みます。
親クラスでprivateが付いているフィールド変数やメソッドは子クラスでは使用することはできません。
この例の親クラスのフィールド変数のアクセスレベルにはprotectedが付いていますが、このアクセスレベルをprivateに書き換えると以下の通りになります。このようにprivate指定したフィールド変数は次のように子クラスから親クラスのフィールド変数にアクセスすることはできません。ですので、この例では以下のようにprotectedを付けて、子クラスでも使えるようにしています。
protectedは子クラスから親クラスのフィールド変数やメソッドにアクセスできることを意味します。 [補足]
フィールド変数に直接、値を入れるのではなく、メソッドで値をチェックしてから値を入れるのもいいでしょう。
例では以下のようなメソッドでフィールド変数に値を入れています。
ここでは名前に何も入力していない場合は「カラ」と、出力するようになっています。また、以下のgetNameメソッドはsetNameメソッドで得たmynameの値を返すためのメソッドです。 setNameメソッドは値をセットするためのメソッドで、getNameメソッドは値を返すためのメソッドです。
このようにフィールド変数に値をセットしたり、値を返したりするには「値をセットするためのメソッド」「値を返すためのメソッド」と別ける場合が多いです。
値をセットするためのメソッド名は先頭にsetを付け、値を返すためのメソッドは先頭にgetを付けるのが慣習になっています。

もう1つ継承の例を見てみましょう。
次の例は親クラスの「Vehicle.java」です。次は継承クラスの「Used.java」です。結果は以下の通りです。この例では以下のようにVehicleクラスを継承したusedクラスを作成しています。
class Used extends Car{
}

次に継承におけるコンストラクタの動きについて説明します。 =>子クラスであるUsedクラスのオブジェクトが作られた時にはまず初めに自動的に親クラスの引数の無いコンストラクタが呼ばれます。
その後に子クラスのコンストラクタが呼ばれることになります。
つまり親クラスに引数のあるコンストラクタだけで、引数の無いコンストラクタが無い場合はエラーになります。
この例では以下の通り、引数の無いコンストラクタも引数のあるコンストラクタも両方書いてあるので問題ありません。自動的に親クラスの引数の無いコンストラクタが呼ばれると書きましたが、では親クラスに引数の無いコンストラクタが無い場合にエラーになるのだとしたら、どう対処したらいいでしょうか？
方法は2つありますが、一つ目の方法は先ほど説明した通り、親クラスに引数の無いコンストラクタを作る方法です。
二つ目の方法は子クラスのコンストラクタの中でを使う方法です。
では例をみてみましょう。
次の例は親クラスの「Vehicle.java」です。
次の例は子クラスの「Used.java」です。以下の箇所がsuperを使用した箇所です。 superとは親クラスのことであり、子クラスのインスタンスメソッドやコンストラクタの中で親クラスのフィールド変数、メソッド、コンストラクタに接続することが出来ます。
この例は子クラスのコンストラクタの中で親クラスのコンストラクタを呼び出しています。
super()を使って親クラスのコンストラクタを呼び出す時には、子クラスのコンストラクタの中の１行目に書いてください。次の図の通り、superは親クラスのコンストラクタを呼び出して親クラスのフィールド変数に値を代入しています。
「フェラーリ、10、5」は親クラスのフィールド変数に入り、「60000、あり」は子クラスのフィールド変数に入ります。
ですので、コンストラクタの数は5つ必要です。 super()を使うことで親クラスに引数の無いコンストラクタを書く必要がなくなります。

今までのプログラムでは変数とメソッドを扱ってきましたが、クラスと言う機能を使うことで、多くの変数とメソッドを1つの機能体として働かせてデータを処理することが出来ます。
クラスとは何かしらの物を作る設計図に例えられます。
設計図は車や家や鉛筆などをつくる場合に必要ですが、この設計図に当たるものがクラスです。
車や家や鉛筆の中には色々な部品が含まれていますが、それらの部品には「状態」や「ふるまい」があります。
例えば、鉛筆であれば「状態」は鉛筆の形、芯、線の濃さなどで、「ふるまい」は線を引く、削るなどの動作です。
その「状態」や「ふるまい」をクラスと言う設計図に書いていきます。
「状態」を変数で書き、「ふるまい」をメソッドで書くことになります。
その「状態」や「ふるまい」に指示を出すのはオブジェクトです。
例えば「線を消す」など具体的な指示をオブジェクトと言う司令塔から出します。
では以下のHairDryerクラスで説明します。
以下の例ではクラスの大まかな事だけを説明します。クラスの基本構文は以下の通りです。アクセルレベルとはpublicの部分ですが、どのクラスからでも接続出来るクラスを作る場合にpublicにします。
「class クラス名」のようにpublicを付けなかった場合はパッケージ内部からは接続できますが、外部からは接続できないクラスを作ることができます。
パッケージについては「パッケージについて知ろう」で説明します。
クラスに指定できるアクセスレベルはとの2つのみです。

次はフィールド変数について説明します。
クラスの中に書かれた変数をフィールド変数と言います。
フィールド変数の基本構文は以下の通りです。先ほどの例の中では以下の部分がフィールド変数です。例えば
public int temperature;は温度の設定
public int wind;は風の強さ
public int price;はドライヤーの値段を決めるなどと仕様を決めます。

次はメソッドについて説明します。 HairDryerクラスのメソッドはshowTemperatureですが、これは温度を表示するメソッドです。
このように必要なメソッドを自身で作成していきます。

次にアクセスレベルについて説明します。
HairDryerクラスのフィールド変数やメソッドにはpublicが付いていますので、すべてのクラスでフィールド変数やメソッドを使用することができます。

次はオブジェクトの作成方法について説明します。
先ほど、「状態」や「ふるまい」に指示を出すのはオブジェクトです。
例えば「線を消す」など具体的な指示をオブジェクトと言う司令塔から出しますと書きましたが、そのオブジェクトの作り方を説明します。
通常はmainメソッドの中にオブジェクトを作成します。
オブジェクトの基本構文は以下の通りです。
オブジェクト変数名は変数での命名規則に従って、名づけを行います。
このオブジェクトはインスタンスとも呼ばれています。ではオブジェクトを作っていきます。
オブジェクトはnew演算子を使って作成しますがHairDryerクラスでは以下のようにオブジェクトを作成しています。
このオブジェクト変数から、様々な指示をフィールド変数やメソッドに出していきます。普通の変数はのように型名を先頭に付けて宣言しますが、オブジェクトを作成する時にはクラス名を先頭に付けて宣言しますので、クラスはクラス型と思ってください。
次はクラスの中のフィールドやメソッドにデータを入れる方法について説明します。
フィールド変数には以下の形式でデータを入れます。この例ではオブジェクト変数がmachineなので、のような形式でデータを入れていきます。
次はHairDryerクラスのメソッドを呼び出す方法について説明します。
以下の構文でメソッドを呼び出します。 HairDryerクラスのshowTemperatureを呼び出すにはと、記述します。
では実際にクラスの例を見てみましょう。このプログラムは銀行でのお金の入金や出金のシステムを簡潔に作っています。
の箇所でGinkou22クラスのオブジェクトを作成していますので、ここから指示を出していきます。
次の箇所でデータを入れています。図にすると以下のようにフィールド変数にデータを入れています。もう一つフィールド変数にデータを入れる方法がありますので次で紹介します。
それは次のように初めからクラスの中のフィールド変数にデータを入れておくことです。
では次はメソッドにデータを渡してみましょう。
mainメソッドの中の次の箇所でメソッドにデータを渡しています。　　　　
具体的にはという形式で、Ginkou22クラスのメソッドにデータを渡しています。このメソッドはインスタンスされてから実行されているのでインスタンスメソッドと呼ばれています。

次はthisの意味について説明します。
プログラムの中にthisと言う文字がありますが、thisはインスタンスメソッドもしくはこれから説明するコンストラクタの中で使用され、オブジェクト自身を指します。
例えば使い方はインスタンスメソッドの中でフィールド変数名とローカル変数名が同じ時にフィールド変数を指し示す場合などに使います。上の例で説明しますとフィールド変数であるkingakugoukeiとnyuukinメソッドの中の引数が同じ名前ですが、フィールド変数であるkingakugoukeiを指し示すときにthisを使います。
この例のようにフィールド変数とローカル変数の名前が違えば特にthisは付ける必要はありませんが、付けても問題ありません。
では次の箇所の説明に入ります。 =>このtoStringメソッドはObjectクラス（「クラスについての雑学を知ろう」で説明します）で規定されているメソッドですので、それを自身のクラス(Ginkou22クラス)でオーバーライドして使っています。
オーバーライドとは同じメソッド名のメソッドを「内容を変えて引き継ぐこと」を言います。
toStringメソッドは少し特殊でで出力するときにはを省略できます。
つまり、例では以下のように書いていますが、以下のようにtoString()を付けなくても同じ意味になります。結果は以下の通りです。
次の例に進みますが、クラスを2つに分けています。１つは通常のクラスであるGinkou109で、もう一つはmainメソッド専用のMain190クラスです。
２つのクラスファイルを別々にコンパイルした後に、Main190クラスを実行すると結果が表示されます。
このようにクラスは分けることが出来ます。次の例は「Main190.java」です。この例では「コンストラクタ」について説明します。
これまでは以下のように１つ１つデータを入れていましたが、銀行のシステムでこの中のどれか１つでもデータを入れ忘れたら大変なことになります。しかし、コンストラクタと呼ばれる機能を使うことによって、オブジェクトを作成時に自動的にデータをフィールド変数にセットすることが出来ます。コンストラクタには戻り値の型は書きません。
例では以下の箇所がコンストラクタです。ではコンストラクタのアクセスレベルの説明を始めます。
次はコンストラクタを呼び出す方法について説明します。
コンストラクタの呼び出しは以下の通り書きます。この例では以下の箇所がコンストラクタの呼び出しの箇所です。このように書くことでインスタンスの過程で1000、五十嵐銀行、近藤栄治の各データがそれぞれコンストラクタのにセットされることになります。実はコンストラクタを明示的に作成しない場合はJavaが自動的に引数やデータがカラのコンストラクタを作ってくれます。
例を見てみましょう。コンストラクタを書かない時にJavaは引数もデータもない以下のようなコンストラクタを暗黙的に作成します。
この場合のコンストラクタは暗黙的に作られるので、明示的にプログラム上に書くわけではありません。これはデフォルトコンストラクタと呼ばれています。例えばこの例では以下のデフォルトコンストラクタが作成されます。 super()とは親クラスのコンストラクタを呼び出すという意味ですが、次章でクラスの継承を説明するので、その時に詳しく説明します。
次の例ではコンストラクタの注意点について説明します。では説明を始めます。
のように引数のない形式でオブジェクトを作っているにも関わらず、次のように引数のあるコンストラクタだけを作ってしまうとエラーになります。１つでも引数のあるコンストラクタを作ってしまうと、デフォルトコンストラクタが作成されませんので注意してください。
このためにも、引数有りのコンストラクタ作る時には、引数無しのコンストラクタも次のように作ってください。では例をみてみましょう。結果は以下の通りです。オブジェクトが２つありますが、具体的な説明は次の例で説明します。しかし、上の2つのコンストラクタの書き方は同じことを2回書いているのであまり、いい書き方とは言えません。そこで以下の箇所をスマートに書き換える方法について説明します。上の例を書き換えると以下のようになります。ではこの箇所のthisについて説明します。
this(引数1,引数2…..)と書くことで引数のあるコンストラクタを呼び出すことが出来ます。
thisの中の引数は引数のあるコンストラクタの引数の数や型を合わせてください。
ちなみに今まで使用してきたとは似ていますが、違うものです。

では次に進みますが、今度は複数のオブジェクトを実行する方法について説明します。
次の例は「Ginkou333.java」です。次は「Main2.java」です。このようにオブジェクトは何個でも作ることが可能です。
例ではGinkou333クラスのaとbの2つのオブジェクト変数を作成しています。は引数が無いので以下のコンストラクタが適応されます。は引数があるので以下のコンストラクタが適応されます。結果は次の通りです。