• クラスの継承
• 商品クラスの継承
• 引数なしのコンストラクター
• this()とsuper()
• this変数とsuper変数
• すべてのクラスのスーパークラス（java.lang.Object）
• メソッドのオーバーライドとフィールドの隠蔽
• getPrice()メソッドのオーバーライド
• 継承関係にある参照変数への代入
• 継承時の注意点
• (参考)継承時のフィールドとメソッドの振舞い
• 多態性
• 実習

1. 上記"Product.java"を継承して、割引価格を追加したクラス"DiscountProduct.java"を作成してください。

   
    // 1011
    // 割引商品クラスです。
    // ひとつの商品に対するフィールドやフィールドを操作するためのメソッドを
    // 提供しています。
    public class DiscountProduct extends Product {
        private int discount;      // 商品割引率
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, int price) {
            setCode(code);
            setName(name);
            setPrice(price);
            setDiscount(0);
        }
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, String price) {
            setCode(code);
            setName(name);
            setPrice(price);
            setDiscount(0);
        }
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, int price, int discount) {
            setCode(code);
            setName(name);
            setPrice(price);
            setDiscount(discount);
        }
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, String price, String discount) {
            setCode(code);
            setName(name);
            setPrice(price);
            setDiscount(discount);
        }
    
        // 商品割引率に値を設定します。
        void setDiscount(int discount) {
            if (discount < 0 || discount > 100) {
                this.discount = 0;
                return;
            }
            this.discount = discount;
        }
    
        // 商品割引率に値を設定します。
        void setDiscount(String discount) {
            setDiscount(Integer.parseInt(discount));
        }
    
        // 商品割引率の値を取得します。
        int getDiscount() {
            return this.discount;
        }
    }
   
   

   • コンパイル結果

   $ java TestProduct
   DiscountProduct.java:7: シンボルを解決できません。
   シンボル: コンストラクタ Product ()
   場所    : Product の クラス
       DiscountProduct(String code, String name, int price) {
                                                            ^
   DiscountProduct.java:15: シンボルを解決できません。
   シンボル: コンストラクタ Product ()
   場所    : Product の クラス
       DiscountProduct(String code, String name, String price) {
                                                               ^
   DiscountProduct.java:23: シンボルを解決できません。
   シンボル: コンストラクタ Product ()
   場所    : Product の クラス
       DiscountProduct(String code, String name, int price, int discount) {
                                                                          ^
   DiscountProduct.java:31: シンボルを解決できません。
   シンボル: コンストラクタ Product ()
   場所    : Product の クラス
       DiscountProduct(String code, String name, String price, String discount) {
                                                                                ^
   エラー 4 個
   

1. 上記"Product.java"に、引数なしのコンストラクターを追加したクラス"Product.java"を作成してください。

   
    // 1012
    // 商品クラスです。
    // ひとつの商品に対するフィールドやフィールドを操作するためのメソッドを
    // 提供しています。
    public class Product {
        private String code;    // 商品コード
        private String name;    // 商品名
        private int price;      // 商品定価
    
        // 商品クラスのコンストラクター。
        Product() {
        }
    
        // 商品クラスのコンストラクター。
        Product(String code, String name, int price) {
            setCode(code);
            setName(name);
            setPrice(price);
        }
    
        // 商品クラスのコンストラクター。
        Product(String code, String name, String price) {
            setCode(code);
            setName(name);
            setPrice(price);
        }
    
        // 商品コードに値を設定します。
        void setCode(String code) {
            this.code = code;
        }
    
        // 商品コードの値を取得します。
        String getCode() {
            return this.code;
        }
    
        // 商品名に値を設定します。
        void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        // 商品名の値を取得します。
        String getName() {
            return this.name;
        }
    
        // 商品定価に値を設定します。
        void setPrice(int price) {
            if (price < 0) {
                this.price = 0;
                return;
            }
            this.price = price;
        }
    
        // 商品定価に値を設定します。
        void setPrice(String price) {
            setPrice(Integer.parseInt(price));
        }
    
        // 商品定価の値を取得します。
        int getPrice() {
            return this.price;
        }
    }
   
   

2. 以下の"TestProduct.java"を入力してコンパイル・実行してください。
   

   
    // 1012 = 1011
    // 割引商品クラスをテストするクラスです。
    public class TestProduct {
        public static void main(String[] args) {
            DiscountProduct p1 = new DiscountProduct("A001", "パソコン", 188000, 20);
            System.out.println("割引商品のインスタンスを生成しました。 p1 = " + p1);
            System.out.println("      code = " + p1.getCode());
            System.out.println("      name = " + p1.getName());
            System.out.println("     price = " + p1.getPrice());
            System.out.println("  discount = " + p1.getDiscount());
    
            DiscountProduct p2 = new DiscountProduct("P001", "プリンター", 24000);
            System.out.println("割引商品のインスタンスを生成しました。 p2 = " + p2);
            System.out.println("      code = " + p2.getCode());
            System.out.println("      name = " + p2.getName());
            System.out.println("     price = " + p2.getPrice());
            System.out.println("  discount = " + p2.getDiscount());
        }
    }
   
   

   □ 実行結果

   $ java TestProduct
   割引商品のインスタンスを生成しました。 p1 = DiscountProduct@15ff48b
         code = A001
         name = パソコン
        price = 188000
     discount = 20
   割引商品のインスタンスを生成しました。 p2 = DiscountProduct@affc70
         code = P001
         name = プリンター
        price = 24000
     discount = 0
   

1. 上記"Product.java"を継承して、割引価格を追加したクラス"DiscountProduct.java"を作成してください。

   
    // 1013
    // 割引商品クラスです。
    // ひとつの商品に対するフィールドやフィールドを操作するためのメソッドを
    // 提供しています。
    public class DiscountProduct extends Product {
        private int discount;      // 商品割引率
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, int price) {
            this(code, name, price, 0);
        }
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, String price) {
            this(code, name, price, "0");
        }
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, int price, int discount) {
            super(code, name, price);
            setDiscount(discount);
        }
    
        // 割引商品クラスのコンストラクター。
        DiscountProduct(String code, String name, String price, String discount) {
            super(code, name, price);
            setDiscount(discount);
        }
    
        // 商品割引率に値を設定します。
        void setDiscount(int discount) {
            if (discount < 0 || discount > 100) {
                this.discount = 0;
                return;
            }
            this.discount = discount;
        }
    
        // 商品割引率に値を設定します。
        void setDiscount(String discount) {
            setDiscount(Integer.parseInt(discount));
        }
    
        // 商品割引率の値を取得します。
        int getDiscount() {
            return this.discount;
        }
    }
   
   

   □ 実行結果

   $ java TestProduct
   割引商品のインスタンスを生成しました。 p1 = DiscountProduct@15ff48b
         code = A001
         name = パソコン
        price = 188000
     discount = 20
   割引商品のインスタンスを生成しました。 p2 = DiscountProduct@affc70
         code = P001
         name = プリンター
        price = 24000
     discount = 0
   

2. この再構築により、上記"Product.java"には、ふたたび引数なしのコンストラクターは必要なくなります。("Product.java")

   
    // 1013
    // 商品クラスです。
    // ひとつの商品に対するフィールドやフィールドを操作するためのメソッドを
    // 提供しています。
    public class Product {
        private String code;    // 商品コード
        private String name;    // 商品名
        private int price;      // 商品定価
    
        // 商品クラスのコンストラクター。
        Product() {
        }
    
               :
    
    }
   
   

• 3階層の継承で、this変数、super変数を使った場合を確認します。

  □ "ThisSuper01.java"

  
   public class A {
       String mA() {
           return "A#mA()";
       }
       String mB() {
           return "A#mB()";
       }
   }
   
   public class B extends A {
       String mB() {
           return "B#mB()";
       }
   }
   
   public class ThisSuper01 extends B {
       String mA() {
           return "C#mA()";
       }
       String mB() {
           return "C#mB()";
       }
       String mC() {
           return "C#mC()";
       }
       void doMethod() {
           System.out.println("this.mA() : " + this.mA());
           System.out.println("super.mA(): " + super.mA());
           System.out.println("this.mB() : " + this.mB());
           System.out.println("super.mB(): " + super.mB());
           System.out.println("this.mC() : " + this.mC());
   //        System.out.println("super.mC(): " + super.mC());
       }
       public static void main(String[] args) {
           new ThisSuper01().doMethod();
       }
   }
  
  

  □ 実行結果

  $ java ThisSuper01
  this.mA() : C#mA()
  super.mA(): A#mA()
  this.mB() : C#mB()
  super.mB(): B#mB()
  this.mC() : C#mC()
  

• Object クラスは、クラス階層のルートです。すべてのクラスは、スーパークラスとして Object クラスを持ちます。

• オーバーライドを使用してポリモフィズムを実現しています。
• オーバーライドは、サブクラス内でスーパークラスで定義しているメソッドと同じシグニチャーでメソッドを再定義することです。
• ポリモフィズムは、複数のクラスに対して類似した操作を定義する概念です。
• (参考)アクセス制限
• サブクラスのアクセス制限は、スーパークラスのものと同じか、それよりも弱い制限にします。
• (参考)スローする例外
• サブクラスのメソッドがスローする例外は、以下のいずれかとします。
  • まったく指定しない。
  • スーパークラスのメソッドがスローする例外と同じか、そのサブクラス。
  • RuntimeExceptionクラスか、そのサブクラス。

1. 上記"DiscountProduct.java"のgetPrice()メソッドをオーバーライドして、割引後の価格が戻るようにしてください。("DiscountProduct.java")

   
    // 1014
    // 割引商品クラスです。
    // ひとつの商品に対するフィールドやフィールドを操作するためのメソッドを
    // 提供しています。
    public class DiscountProduct extends Product {
        private int discount;      // 商品割引率
    
              :
    
        // 商品の売値の値を取得します。
        int getPrice() {                                            
            return (int)(super.getPrice() * (1 - discount / 100.0));
        }                                                           
    }
   
   

   • コンパイル結果

   $ java TestProduct
   割引商品のインスタンスを生成しました。 p1 = DiscountProduct@15ff48b
         code = A001
         name = パソコン
        price = 150400
     discount = 20
   

• クラス型の配列は、"参照型の配列"を参照してください。

■例題

1. 下記"TestProduct.java"を作成、実行してください。

   
    // 1015
    // 商品クラスをテストするクラスです。
    public class TestProduct {
        public static void main(String[] args) {
            Product[] p = new Product[4];
            p[0] = new Product("A001", "パソコン", 188000);
            p[1] = new Product("P001", "プリンター", 24000);
            p[2] = new Product("C001", "CD-ROM", 6500);
            p[3] = new Product("M001", "USBメモリー", 9800);
    
            System.out.println("商品配列のインスタンスを生成しました。 p = " + p);
            for (int i = 0; i < p.length; i++) {
                System.out.println("商品のインスタンスを生成しました。 p[" + i + "] = " + p[i]);
                System.out.println("   code = " + p[i].getCode());
                System.out.println("   name = " + p[i].getName());
                System.out.println("  price = " + p[i].getPrice());
            }
        }
    }
   
   

   □ 実行結果

   $ java TestProduct
   商品配列のインスタンスを生成しました。 p = [LProduct;@131f71a
   商品のインスタンスを生成しました。 p[0] = Product@15601ea
      code = A001
      name = パソコン
     price = 188000
   商品のインスタンスを生成しました。 p[1] = Product@197d257
      code = P001
      name = プリンター
     price = 24000
   商品のインスタンスを生成しました。 p[2] = Product@7259da
      code = C001
      name = CD-ROM
     price = 6500
   商品のインスタンスを生成しました。 p[3] = Product@16930e2
      code = M001
      name = USBメモリー
     price = 9800
   

1. 下記"TestProduct.java"を作成、実行してください。

   
    // 1016
    // 商品クラスをテストするクラスです。
    public class TestProduct {
        public static void main(String[] args) {
            Product[] p = new Product[4];
            p[0] = new DiscountProduct("A001", "パソコン", 188000, 20);
            p[1] = new Product("P001", "プリンター", 24000);
            p[2] = new DiscountProduct("C001", "CD-ROM", 6500, 10);
            p[3] = new Product("M001", "USBメモリー", 9800);
    
            System.out.println("商品配列のインスタンスを生成しました。 p = " + p);
            for (int i = 0; i < p.length; i++) {
                System.out.println("商品のインスタンスを生成しました。 p[" + i + "] = " + p[i]);
                System.out.println("   code = " + p[i].getCode());
                System.out.println("   name = " + p[i].getName());
                System.out.println("  price = " + p[i].getPrice());
            }
        }
    }
   
   

   □ 実行結果

   $ java TestProduct
   商品配列のインスタンスを生成しました。 p = [LProduct;@15ff48b
   商品のインスタンスを生成しました。 p[0] = DiscountProduct@affc70
      code = A001
      name = パソコン
     price = 150400
   商品のインスタンスを生成しました。 p[1] = Product@1e63e3d
      code = P001
      name = プリンター
     price = 24000
   商品のインスタンスを生成しました。 p[2] = DiscountProduct@1004901
      code = C001
      name = CD-ROM
     price = 5850
   商品のインスタンスを生成しました。 p[3] = Product@1b90b39
      code = M001
      name = USBメモリー
     price = 9800
   

1. 本(Book)クラスを継承して、シリーズ名(String)と通番(int)を持つクラスSeriesBook.javaと、発行日時(date)を持つクラスMagazine.javaを作成してください。

   □ Book.java

   
    public class Book {
        private String title;     // 書名
        private String author;    // 著作者
        // コンストラクター
        public Book(String title, String author) {
            setTitle(title);
            setAuthor(author);
        }
        // title のゲッター
        public String getTitle() {
            return this.title;
        }
        // author のゲッター
        public String getAuthor() {
            return this.author;
        }
        // title のセッター
        public void setTitle(String title) {
            this.title = title;
        }
        // author のセッター
        public void setAuthor(String author) {
            this.author = author;
        }
    }
   
   

   □ SeriesBook.java

   
    public class SeriesBook extends Book {
    
        // コードを記述してください。
    
    }
   
   

   □ Magazine.java

   
    public class Magazine extends Book {
    
        // コードを記述してください。
    
    }
   
   

   □ SeriesBook.javaクラス、Magazine.java クラスをテストするアプリケーションBookTest.java

   
    public class BookTest {
        public static void main(String[] args) {
            Book b1 = new Book(args[0], args[1]);
            System.out.println("Book1 = [" + b1.getTitle() + ", " + b1.getAuthor() + "]");
    
            SeriesBook b2 = new SeriesBook(args[0], args[1], args[2], Integer.parseInt(args[3]));
            System.out.print("Book2 = [" + b2.getTitle() + ", " + b2.getAuthor());
            System.out.println(", " + b2.getSeries() + ", " + b2.getVolume() + "]");
    
            Magazine b3 = new Magazine(args[0], args[1], new java.util.Date().toString()(*));
            System.out.print("Book3 = [" + b3.getTitle() + ", " + b3.getAuthor());
            System.out.println(", " + b3.getDate() + "]");
        }
    }
   
   

   (*) new java.util.Date().toString() は、現在日時の文字列表現をあらわします。

   □ 実行結果

   $ java BookTest JavaBook Maruno Java 3
   Book1 = [JavaBook, Maruno]
   Book2 = [JavaBook, Maruno, Java, 3]
   Book3 = [JavaBook, Maruno, Wed Jun 22 21:28:12 JST 2005]
   

2. 上記クラスSeriesBook.javaと、クラスMagazine.javaで、getTitle() メソッドの戻り値をつぎのようになるようにオーバーライドしてください。(SeriesBook.java, Magazine.java)。

     SeriesBook.java ... "シリーズ名 - 書名 (通番)"
     Magazine.java   ... "書名 (日付)"
   

   □ 実行結果

   $ java BookTest JavaBook Maruno Java 3
   Book1 = [JavaBook, Maruno]
   Book2 = [JavaBasic - JavaBook (3), Maruno, JavaBasic, 3]
   Book3 = [JavaBook (Thu Jun 23 12:41:09 JST 2005), Maruno, Thu Jun 23 12:41:09 JST 2005]
   

   □ テストするアプリケーションBookTest.java

   
    public class BookTest {
        public static void main(String[] args) {
            Book b1 = new Book(args[0], args[1]);
            System.out.println("Book1 = " + b1.getTitle());
    
            Book b2 = new SeriesBook(args[0], args[1], args[2], Integer.parseInt(args[3]));
            System.out.println("Book2 = " + b2.getTitle());
    
            Book b3 = new Magazine(args[0], args[1], new java.util.Date().toString());
            System.out.println("Book3 = " + b3.getTitle());
        }
    }
   
   

   □ 実行結果

   $ java BookTest JavaBook Maruno Java 3
   Book1 = JavaBook
   Book2 = Java - JavaBook (3)
   Book3 = JavaBook (Thu Jun 23 12:36:17 JST 2005)
   T 2005]
   

3. つぎの図形クラス"Zukei.java"があります。
   

   
   図　図形クラス階層
   

   
    public class Zukei {
        private String name;                // 名前
        String getName() {                  // 名前の取得
            return name;
        }
        void setName(String name) {         // 名前の設定
            this.name = name;
        }
        double length() {                   // 周の長さ
            return 0.0;
        }
    }
   
   

   この図形クラスを継承して円、三角形、四角形の図形を処理するクラスを作ります。コンストラクターはつぎのとおりです。なお、図形の座標の原点は左上にあるものとします。

   "Maru.java"	Maru(String name, int x, int y, int r)	中心(x, y)と半径r
   	Maru(int x, int y, int r)	中心(x, y)と半径r
   "Sankaku.java"	Sankaku(String name, int[][] p)	頂点の座標(x0, y0),(x1, y1), (x2, y2)の組
   	Sankaku(int[][] p)	頂点の座標(x0, y0),(x1, y1), (x2, y2)の組
   "Shikaku.java"	Shikaku(String name, int x0, int y0, int x1, int y1)	左上の座標(x0, y0)と右下の座標(x1, y1)
   	Shikaku(int x0, int y0, int x1, int y1)	左上の座標(x0, y0)と右下の座標(x1, y1)

   
   

   また、図形の周の長さを戻すメソッドlength()をオーバーライドしてください。周の長さは、つぎの式によります。Math.PIは、Mathクラスのdouble型定数で、円周率をあらわします。

    円　　　　2 * Math.PI * r
   
    四角形　　2 * (x1 - x0 + y1 - y0)
   

   なお、これらをテストするアプリケーション"ZukeiTest01.java"と、三角形クラス"Sankaku.java"のサンプル・ソース･ファイルをつけます。

   □ "ZukeiTest01.java"

   
    public class ZukeiTest01 {
        static Zukei[] z;
    
        ZukeiTest01() {
            z = new Zukei[] {
                    new Shikaku("基準四角", 0, 0, 100, 100)
                    , new Sankaku("基準三角", new int[][]{{0, 0}, {0, 100}, {100, 0}})
                    , new Maru("基準丸", 0, 0, 100)
                    , new Sankaku(new int[][]{{100, 100}, {10, 250}, {300, 300}})
                    , new Maru(150, 170, 60)
                    , new Shikaku(120, 130, 300, 190)
                };
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            ZukeiTest01 zt = new ZukeiTest01();
            for (int i = 0; i < z.length; i++) {
                System.out.println(z[i].getName() + " の周の長さ = " + Math.round(z[i].length()));
            }
        }
    }
   
   

   □ "Maru.java"

   
    public class Maru extends Zukei {
        private int x0, y0;                 // 中心
        private int r;                      // 半径
        Maru(String name, int x0, int y0, int r) {
            setName(name);
            this.x0 = x0;
            this.y0 = y0;
            this.r = r;
        }
        Maru(int x0, int y0, int r) {
            this("丸", x0, y0, r);
        }
        double length() {                   // 周の長さ
    
            // ここにコードを記述してください。
    
        }
    }
   
   

   □ "Sankaku.java"

   
    public class Sankaku extends Zukei {
        private int[][] p;                            // 頂点
        private double[] l = new double[3];         // 辺の長さ
        Sankaku(int[][] p) {
            this("三角形", p);
        }
        Sankaku(String name, int[][] p) {
            setName(name);
            this.p = p;
            for (int i = 0; i < l.length; i++) {
                l[i] = distance(p[i], p[(i + 1) % l.length]);
            }
        }
        double length() {                             // 周の長さ
            return sum(l);
        }
        private double sum(double[] x) {            // 要素値の合計
            double s = 0;
            for (int i = 0; i < l.length; i++) {
                s += l[i];
            }
            return s;
        }    
        private double distance(int[] x, int[] y) { // 頂点間の距離
            return Math.sqrt(sq(diff(x[0], y[0])) + sq(diff(x[1], y[1])));
        }
        private int sq(int x) {                      // 2乗
            return x * x;
        }
        private int diff(int x, int y) {             // 差
            return Math.abs(y - x);
        }
    }
   
   

   □ "Shikaku.java"

   
    public class Shikaku extends Zukei {
        private int x0, y0;                             // 左上の頂点の座標
        private int x1, y1;                             // 左上の頂点の座標
        private int w, h;                               // 幅と高さ
        Shikaku(String name, int x0, int y0, int x1, int y1) { // コンストラクター
            setName(name);
            this.x0 = x0;
            this.y0 = y0;
            this.x1 = x1;
            this.y1 = y1;
            w = Math.abs(x0 - x1);
            h = Math.abs(y0 - y1);
        }
        Shikaku(int x0, int y0, int x1, int y1) {       // コンストラクター
            this("四角形", x0, y0, x1, y1);
        }
        double length() {                               // 周の長さ
    
            // ここにコードを記述してください。
    
        }
    }
   
   

   □ 実行結果

   $ java ZukeiTest01
   基準四角 の周の長さ = 400
   基準三角 の周の長さ = 341
   基準丸 の周の長さ = 628
   三角形 の周の長さ = 752
   丸 の周の長さ = 377
   四角形 の周の長さ = 480
   

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