Vererbung - MoodleTreff

Vererbung
Ein wichtiges Konzept der Objektorientierten Programmierung (OOP) ist die Vererbung.
Darunter versteht man die Möglichkeit, dass man von einer schon programmierten Klasse
eine Unterklasse (oder Subklasse) ableitet, die alle Eigenschaften und Methoden dieser
Klasse erhält. Die Subklasse erweitert (engl. extends) also die Oberklasse (die oft auch als
Basisklasse oder Superklasse bezeichnet wird). Ein Objekt der Subklasse verfügt dann über
mehr Eigenschaften und Methoden als ein Objekt der Superklasse.
Der Gedanke, der dahinter steckt, ist verblüffend einfach. Machen wir gleich ein Beispiel.
Wir haben die Klasse Dartscheibe entwickelt. Aber man kann damit nur eine Dartscheibe in
das Fenster zeichnen und deren Position festlegen. Das ist zunächst alles. Wäre es nicht
schön, wenn die Dartscheibe »feststellen« könnte, ob sie vom Dartpfeil getroffen wurde und
eine entsprechende Meldung ausgäbe?
Wir könnten dazu die Klasse Scheibe ergänzen und verändern. Aber das wäre umständlich
und fehleranfällig. Besser ist es die Klasse Scheibe zu erhalten und eine neue Klasse
IntelligenteDartscheibe zu schreiben die alles »erbt«, was Dartscheibe »kann«, und
dazu mit noch weiteren Methoden oder Attributen versehenwird. IntelligenteDartscheibe
ist also eine Dartscheibe. Allerdings ist sie eine spezielle Dartscheibe. Man sagt auch, dass
zwischen den Klassen IntelligenteDartscheibe und Dartscheibe eine Ist-Beziehung
besteht.
Damit IntelligenteDartscheibe alles von Dartscheibe »erbt« muss man ihr das »sagen«.
Dazu wird lediglich das Schlüsselwort extends im Kopf der neuen Klasse benötigt:
class IntelligenteDartscheibe extends Dartscheibe{
}
Damit hat die Klasse IntelligenteDartscheibe alle Eigenschaften und Methoden von
Dartscheibe »geerbt«.
Die Vererbung hat den Vorteil, dass die Klasse IntelligenteDartscheibe recht kurz wird
und nur Ergänzungen oder Veränderungen enthält. Allerdings kann eine Klasse nur von einer
Oberklasse »erben« und nicht von mehreren. (Hinter extends darf man also nur eine Klasse
angeben). In Java gibt es nur Einfach-Vererbung und keine Mehrfach-Vererbung.
Erzeugt man ein Objekt ida von der Klasse IntelligenteDartscheibe, so kann man mit
ida.nimmDieGrafik(), und ida.zeichneDich() die Methoden aus der Klasse
Dartscheibe aufrufen.
Soll ida weitere Methoden haben, wie nimmDenPfeil(), hatGetroffen(), oder
meldeTreffer(), so schreibt man diese genauso in die Klasse IntelligenteDartscheibe,
wie bisher schon Methoden in eine Klasse eingetragen worden sind. Man kann natürlich auch
neue Variablen für die (neue) Unterklasse definieren und dort entsprechend eintragen. Das ist
im Prinzip schon alles.
Die Vererbung kann beliebig weitergeführt werden. Eine weitere Klasse könnte so heißen:
SuperIntelligenteDartscheibe extends IntelligenteDartscheibe {
}
Ein Objekt subida von dieser Klasse, kann dann sowohl alle Methoden aus der Klasse
Dartscheibe als auch alle Methoden aus der Klasse IntelligenteDartscheibe ausführen
und darüber hinaus noch weitere »eigene« Methoden.
Übrigens, um eine Klasse Unter von einer Klasse Ober abzuleiten, muss man nicht einmal
wissen, wie die Klasse Ober programmiert ist. Es genügt ihre Methoden zu kennen und die
Datei Ober.class zur Verfügung haben. Die Methoden findet man in einer dazu gehörigen
Klassendokumentation. Ein Beispiel für Klassendokumentationen ist die Dokumentation der
Klassen aus der Klassenbibliothek hiddenClasses.
Wenn eine Methode der Oberklasse verändert werden muss, kann sie in der Unterklasse neu
deklariert werden. Dieses Verfahren nennt man Überschreiben oder Überlagern. (Dabei muss
man darauf achten, dass sowohl der Methodenname als auch die Parameter und ihre
Reihenfolge genauso gewählt sind wie bei der zu überschreibenden Methode der Oberklasse.)
Möchte man in der abgeleiteten Klasse eine Methode der Oberklasse aufrufen, so verwendet
man ähnlich wie beim Selbstaufruf this dafür ein Schlüsselwort, nämlich super. (z.B.
super.zeichneDich() vgl. this.zeichneDich())
Beispiel:
import hiddenClasses.*;
import java.awt.*;
class Scheibe{
Grafik g;
...
public void zeichneDich(){
g.drawOval(360,360,80,80);
g.drawOval(370,370,60,60);
g.drawOval(380,380,40,40);
g.drawOval(390,390,20,20);
}
}
import hiddenClasses.*;
import java.awt.*;
class BunteScheibe extends Scheibe{
public void zeichneDich(){
g.setColor(Color.blue);
g.fillOval(360,360,80,80);
g.setColor(Color.red);
g.fillOval(370,370,60,60);
g.setColor(Color.green);
g.fillOval(380,380,40,40);
g.setColor(Color.black);
g.fillOval(390,390,20,20);
g.setColor(Color.black);
super.zeichneDich();
}
}
Man darf in der Unterklasse auch Methoden der Oberklasse aufrufen, die in der Unterklasse
überschrieben werden. Wird zum Beispiel die Methode zeichneDich() in der Unterklasse
überschrieben, so kann man in der Unterklasse mit super.zeichneDich() die alte Methode
zeichneDich() und mit this.zeichneDich() die neue Methode zeichneDich aufrufen.
Wird eine (überschriebene) Methode (zum Beispiel zeichneDich()) weder in der
Unterklasse noch in der Oberklasse, sondern von einer anderen Klasse aus aufgerufen, so
muss wie immer der Objektname vor dem Methodennamen angegeben werden. Wenn das
Objekt ein Objekt der Unterklasse ist, wird die (neue) Methode der abgeleiteten Klasse
ausgeführt. Falls das Objekt ein Objekt der Oberklasse ist, wird dagegen die (alte) Methode
der Oberklasse ausgeführt.
Beispiel:
meineScheibe.zeichneDich()
Ist meineScheibe ein Objekt der Klasse BunteScheibe, so wird eine bunte Scheibe
gezeichnet.
Ist meineScheibe dagegen ein Objekt der Klasse Scheibe, so werden nur die schwarzen
Kreislinien gezeichnet.