アクセス修飾子、メソッドのオーバーライド、および抽象メソッドの実装

「«アクセス修飾子»についてお話します。以前にも一度お話しましたが、反復は学習の柱です。」

他のクラスがクラスのメソッドおよび変数に対して持つアクセス (可視性) を制御できます。アクセス修飾子は、「誰がこのメソッド/変数にアクセスできますか?」という質問に答えます。各メソッドまたは変数に対して指定できる修飾子は 1 つだけです。

1) « public » 修飾子。

public修飾子でマークされた変数、メソッド、またはクラスには、プログラム内のどこからでもアクセスできます。これは最高度のオープン性であり、制限はありません。

2) «プライベート»修飾子。

private修飾子でマークされた変数、メソッド、またはクラスは、それが宣言されているクラス内でのみアクセスできます。マークされたメソッドまたは変数は、他のすべてのクラスから隠されます。これは最高度のプライバシーであり、自分のクラスだけがアクセスできます。このようなメソッドは継承されず、オーバーライドできません。さらに、子孫クラスではアクセスできません。

3)  «デフォルトの修飾子»。

変数またはメソッドが修飾子でマークされていない場合、「デフォルト」修飾子でマークされているとみなされます。この修飾子を持つ変数とメソッドは、それらが宣言されているパッケージ内のすべてのクラス、およびそれらのクラスにのみ表示されます。この修飾子は「package」または「package private」アクセスとも呼ばれ、変数およびメソッドへのアクセスがクラスを含むパッケージ全体に公開されていることを示しています。

4) « protected » 修飾子。

このアクセス レベルは、packageよりもわずかに広範です。protected修飾子でマークされた変数、メソッド、またはクラスは、そのパッケージ (「パッケージ」など) およびすべての継承クラスからアクセスできます。

この表ですべてを説明します。

この表を簡単に覚える方法があります。あなたが遺言書を書いていると想像してください。すべてのものを 4 つのカテゴリに分類しています。あなたの物を誰が使うのですか？

「同じパッケージ内のクラスが 1 つのファミリーの一部であると想像するのとよく似ています。」

「また、メソッドのオーバーライドに関する興味深いニュアンスもいくつかお伝えしたいと思います。」

1) 抽象メソッドの暗黙的な実装。

次のコードがあるとします。

class Cat
{
 public String getName()
 {
  return "Oscar";
 }
}

そして、このクラスを継承する Tiger クラスを作成し、新しいクラスにインターフェイスを追加することにしました。

class Cat
{
 public String getName()
 {
   return "Oscar";
 }
}

interface HasName
{
 String getName();
 int getWeight();
}

class Tiger extends Cat implements HasName
{
 public int getWeight()
 {
  return 115;
 }

}

IntelliJ IDEA が実装するように指示した不足しているメソッドをすべて実装するだけだと、後でバグの検索に長い時間を費やすことになる可能性があります。

Tiger クラスには Cat から継承された getName メソッドがあり、これは HasName インターフェイスの getName メソッドの実装として解釈されることがわかります。

「それについて恐ろしいことは何もありません。」

「それほど悪くはありませんが、ミスが入り込みやすい場所です。」

しかし、さらに悪いことになる可能性があります。

interface HasWeight
{
 int getValue();
}

interface HasSize
{
 int getValue();
}

class Tiger extends Cat implements HasWeight, HasSize
{
 public int getValue()
 {
  return 115;
 }
}

複数のインターフェイスから常に継承できるわけではないことがわかりました。より正確に言えば、継承することはできますが、正しく実装することはできません。例を見てください。どちらのインターフェースでも getValue() メソッドを実装する必要がありますが、重さなのかサイズなのか、何を返すべきかは明確ではありません。これに対処しなければならないのは非常に不快なことです。

「同意します。メソッドを実装したいのですが、実装できません。すでに基本クラスから同じ名前のメソッドを継承しています。壊れています。」

「しかし、良いニュースがあります。」

2)可視性の拡大。型を継承すると、メソッドの可視性を拡張できます。見た目はこんな感じです。

class Cat
{
 protected String getName()
 {
  return "Oscar";
 }
}

class Tiger extends Cat
{
 public String getName()
 {
  return "Oscar Tiggerman";
 }
}

public static void main(String[] args)
{
 Cat cat = new Cat();
 cat.getName();
}

public static void main(String[] args)
{
 Tiger tiger = new Tiger();
 tiger.getName();
}

public static void main(String[] args)
{
 Cat catTiger = new Tiger();
 catTiger.getName();
}

「完全に理解したかどうかはわかりませんが、これは可能だということは覚えておきます。」

3) 戻り値の型を絞り込む。

オーバーライドされたメソッドでは、戻り値の型を縮小された参照型に変更できます。

class Cat
{
 public Cat parent;
 public Cat getMyParent()
 {
  return this.parent;
 }
 public void setMyParent(Cat cat)
 {
  this.parent = cat;
 }
}

class Tiger extends Cat
{
 public Tiger getMyParent()
 {
  return (Tiger) this.parent;
 }
}

public static void main(String[] args)
{
 Cat parent = new Cat();

 Cat me = new Cat();
 me.setMyParent(parent);
 Cat myParent = me.getMyParent();
}

public static void main(String[] args)
{
 Tiger parent = new Tiger();

 Tiger me = new Tiger();
 me.setMyParent(parent);
 Tiger myParent = me.getMyParent();
}

public static void main(String[] args)
{
 Tiger parent = new Tiger();

 Cat me = new Tiger();
 me.setMyParent(parent);
 Cat myParent = me.getMyParent();
}

「はい、わかりました。メソッドをオーバーライドするとき、基本クラスのみを処理でき、クラスについて何も知らないコードにオブジェクトを渡す場合、これがどのように機能するかを認識する必要があります。」

「そのとおりです。では、大きな疑問は、なぜメソッドをオーバーライドするときに戻り値の型を絞り込むことができないのかということです。」

「この場合、基本クラスのコードが動作しなくなるのは明らかです。」

class Cat
{
 public Cat parent;
 public Cat getMyParent()
 {
  return this.parent;
 }
 public void setMyParent(Cat cat)
 {
  this.parent = cat;
 }
}

class Tiger extends Cat
{
 public Object getMyParent()
 {
  if (this.parent != null)
   return this.parent;
  else
   return "I'm an orphan";
 }
}

public static void main(String[] args)
{
 Tiger parent = new Tiger();

 Cat me = new Tiger();
 Cat myParent = me.getMyParent();
}

「素晴らしい例ですね、アミーゴ！」

Java では、メソッドが呼び出される前に、オブジェクトにそのようなメソッドがあるかどうかはチェックされません。すべてのチェックは実行時に行われます。そして、欠落しているメソッドへの [仮説的な] 呼び出しにより、プログラムは存在しないバイトコードを実行しようとする可能性が高くなります。これは最終的に致命的なエラーにつながり、オペレーティング システムがプログラムを強制的に終了します。

「ああ、もうわかったよ。」