Наследование в Java: основные правила с примерами

Наследование в Java — механизм, который позволяет одному классу получить все элементы и свойства другого класса. Этот процесс также называют расширением, преобразованием или отношением «родитель-потомок».

Основные обозначения:

Суперкласс (родитель) — основной класс, от которого принимаются все элементы.

Подкласс (расширенный, дочерний) — класс, который преобразовывается от другого класса, при этом может иметь свои элементы.

Зачем применяют наследование в Java? Суть в том, что можно образовать новые классы, используя уже имеющийся код. При этом есть возможность добавить другие переменные в дочерний класс, получив при этом новый.

Синтаксис:

class Имя-подкласса extends Имя-суперкласса

{

// свойства и элементы

}

Ключевое слово extends означает, что создается новый класс от уже имеющегося.

class Fruit {

// поля и элементы

}

// применяем расширение

class Apple extends Fruit {

// свойства и элементы Fruit

// свойства и элементы  Apple

}

Из примера видно, что класс Apple создается из Fruit, при этом наследуются все его элементы. Так, Fruit — это класс-родитель, а Apple — класс-потомок.

Как наследовать?

Основной и дочерний класcы создают определенную иерархию. На вершине — всегда базовый, а под ним строятся подклассы. При этом преобразованный класс служит родителем для других подклассов.

В Java существуют такие способы преобразования:

• одиночное;
• многоуровневое;
• иерархическое.

Рассмотрим их по порядку.

Одиночное наследование

Механизм одиночного наследования очень прост: подкласс получает свойства только от одного основного класса:

class Pet{
public void walk (){System.out.println("I will walk");}
class Cow extends Pet{
public void moo (){System.out.println("I will moo");}

}

Результат:

I will walk

I will moo

Многоуровневое наследование

Многоуровневый процесс происходит при наследовании дополнительного класса от базового, затем этот же класс действует уже как основной для следующего:

class Pet{

public void walk (){System.out.println("I will walk.");}

}

class Cat extends Pet{

public void sleep (){System.out.println("I will sleep ");}

}

class Kitty extends Cat{
public void purr (){System.out.println("I will purr");}

}

class TestIn {

public static void main(String args[]){

Kitty c=new Kitty();

c.walk ();
c.sleep();
c.purr();
}}

Результат:

I will walk

I will sleep

I will purr

То есть, в конце мы обращаемся к методу walk() от Pet, потом к sleep() от Cat, а затем к purr () от Kitty.

Иерархическое наследование

Иерархическое наследование происходит, когда несколько подклассов получают разрешение от одного суперкласса:

class Pet{
public void walk(){
System.out.println ("I will walk");}
}
class Cat extends Pet{
public void sleep (){

System.out.println("I will sleep");}

}

class Kitty extends Pet{
public void purr(){
System.out.println("I will purr");}

}

class TestIn {
public static void main(String args[]){

Kitty c=new Kitty();

c.purr();
c.walk();

//c.sleep -Error

}}

Результат:

I will purr

I will walk

Класс Kitty унаследовал от Pet walk(), а также у него есть свой purr (), соответственно метод sleep() от Cat ему не доступен.

Правила наследования

Написание кода подчиняется своим законам. В Java также есть определенные правила.

Обращение к методу родителя с помощью super

Чтобы обратиться к методу родителя, нужно использовать ключевое слово super.

Давайте используем один из предыдущих вариантов-примеров, добавив super в преобразованный Cow:

class Cow extends Pet{
// обращаемся к walk в Pet

super. walk ();

System.out.println("I will produce milk");}

public void moo (){
System.out.println ("I will moo");}

}

class TestIn{

public static void main (String args[]){
Cow small=new Cow();
small.walk ();
small. moo ();

}}

Результат:

I will walk

I will produce milk

I will moo

В главном Pet есть walk (), также и в расширенном Сow, но уже с приставкой super.walk (), мы обращаемся к walk () в суперкласс из подкласса.

Получение доступа к защищенным элементам и методам

Если protected (защищен) стоит перед элементами и методами — это указание на то, что к ним можно обратиться из производного класса:

class Pet {

protected String name;

protected void display ()
System.out.println (“I am a pretty pet”);

}

class Kitty extends Pet{
public void getInfo (){

System.out.println (" Call me .." + name);}

}

class TestIn{

public static void main (String args[]){
Kitty small=new Kitty();

// обращаемся к защищенному display

small.name = “Lilu”;
small.display ();
small.getInfo();

}}

Результат:

I am a pretty pet

Call me Lilu

Как видно из примера, у нас есть основной класс — Pet — с защищенными name и display. Чтобы обойти эту защиту, мы создали новый объект small подкласса Kitty и получили необходимый доступ.

Наследовать можно всего один класс

Интересно, что в Java нет многократного наследования — оно возможно только от одного суперкласса.

ОШИБКА:

public class extends Pet, Сow, Cat {}

Важно! В Java класс не может унаследовать ничего сам от себя.

Наследуется все, кроме приватных переменных и методов

В Java модификатор private сообщает о том, что классы-наследники не получат от родителя элементы с таким обозначением. Если вы попробуете произвести extends, компилятор выдаст ошибку.

Как переделать метод класса-родителя

Override (переопределение) — мощный инструмент, который применяется, когда необходимо изменить или переопределить реализацию метода, полученного от суперкласса.

class Cow extends Pet{ 
@Override
public void  walk (){
System.out.println  ("I will run");}

Важные моменты при использовании Override:

• переопределить можно только унаследованные методы;
• название и параметры метода в родителе и наследнике — одинаковые;
• методы с обозначением private не переопределяются.

Как запретить наследование

Запретить создание подкласса можно просто применив final. Если класс отмечен как final, то ни один другой класс не может унаследовать от него элементы .

final class Pet {  

}
class Kitty extends Pet {
}

В результате мы получим ошибку.

Pet обозначен как final, поэтому Kitty не может получить от него ни поля ни переменных .