Спадковість. Перевизначення та перевантаження успадкованих методів. Ключове слово super. Приклади. Динамічна диспетчеризація методів. Поліморфізм

---

Зміст

• 1. Що таке перевизначення методу?
• 2. Яка відмінність між перевизначенням та перевантаженням методу?
• 3. Правило взаємодії між методами суперкласу та підкласу, які мають однакові імена та сигнатуру. Приклад
• 4. Отримання доступу з методу підкласу до методу суперкласу у випадку, якщо співпадають імена методів та сигнатури їх параметрів. Приклад
• 5. Приклад, що демонструє перевантаження методів у класах що утворюють ієрархію спадковості
• 6. Що таке динамічна диспетчеризація методів? Приклад реалізації поліморфізму в Java
• 7. Приклад, що демонструє способи реалізації поліморфізму (динамічної диспетчеризації методів)
• Зв’язані теми

---

Пошук на інших ресурсах:

1. Що таке перевизначення методу?

Перевизначення методу – це випадок, коли підклас та суперклас містять методи, які мають однакове ім’я та сигнатуру типів (рисунок 1). Перевизначення методу виникає коли класи утворюють ієрархію спадковості.

Рисунок 1. Приклад перевизначення методу method() суперкласу A в підкласі B

На рисунку 1 клас B успадковує (розширює) клас A. Клас A є суперкласом для класу B. У підкласі B оголошується метод з таким самим іменем як і в суперкласі A. Отже, у даному випадку, метод з іменем method() суперкласу A є перевизначеним у підкласі B.

  ⇑

2. Яка відмінність між перевизначенням та перевантаженням методу?

В ієрархії успадкування методи суперкласів та підкласів можуть бути перевизначеними та перевантаженими.

---

---

Між перевизначенням та перевантаженням методу є наступна відмінність:

• при перевизначенні методи суперкласу та підкласу мають однакове ім’я та однакову сигнатуру типів параметрів (див. рис. 1);
• при перевантаженні методи суперкласу та підкласу мають однакове ім’я але різні сигнатури типів параметрів. На рисунку 2 продемонстровано перевентаження методу в ієрархії успадкування.

Рисунок 2. Приклад перевантаження методу з іменем method() у класах A, B, C які утворюють ієрархію

На рисунку 2 зображено 3 класи з іменами A, B, C які утворюють ієрархію успадкування. Клас B успадковує клас A. Клас C успадковує клас B. У всіх класах реалізовано різні методи, які мають однакове ім’я method(). Параметри методу в кожному класі відрізняються. Це означає, що метод method() є перевантажений.

  ⇑

3. Правило взаємодії між методами суперкласу та підкласу, які мають однакові імена та сигнатуру. Приклад

Якщо в суперкласі та підкласі реалізовано методи, що мають однакове ім’я та сигнатуру типів параметрів, то діє наступне правило:

• метод з підкласу перевизначає метод суперкласу.

На рисунку 3 схематично зображено правило взаємодії між однойменними методами суперкласу та підкласу.

Рисунок 3. Демонстрація перевизначення методу суперкласу в методі підкласу

На рисунку 3 зображено приклад перевизначення методу суперкласу в підкласі. Оголошується 3 класи з іменами A, B, C. У кожному класі реалізовано метод з іменем method() який не отримує параметрів. Цей метод має однакову сигнатуру у всіх класах.

Кожен об’єкт (екземпляр) класу викликає метод класу на який він був оголошений. З екземпляру класу objB викликається метод method() який реалізований в класі B. З екземпляру класу objC викликається метод method(), що реалізований в класі C.

Нижче наведено текст програми що демонструє перевизначення методів, зображених на рисунку 3.

// суперклас
class A {
    void method() {
        // метод класу A
        System.out.println("Method A");
    }
}

// підклас класу A
class B extends A {
    void method() {
        // метод класу B
        System.out.println("Method B");
    }
}

// підклас класу B
class C extends B {
    void method() {
        // метод класу C
        System.out.println("Method C");
    }
}

public class Train01 {

    public static void main(String[] args) {
        A objA = new A();
        B objB = new B();
        C objC = new C();

        objA.method(); // викликати method() класу A
        objB.method(); // викликати method() класу B
        objC.method(); // викликати method() класу C
    }
}

Результат виконання програми

Method A
Method B
Method C

  ⇑

4. Отримання доступу з методу підкласу до методу суперкласу у випадку, якщо співпадають імена методів та сигнатури їх параметрів. Приклад

Інколи потрібно отримати доступ з методу підкласу до методу суперкласу, який має таке саме ім’я та сигнатуру параметрів. У цьому випадку використовується ключове слово super.

На рисунку 4 зображено доступ до методу суперкласу A з підкласу B. У підкласі B є метод з таким самим іменем та списком параметрів, тому, цей метод перевизначає метод суперкласу. Щоб доступитись до методу суперкласу A у методі підкласу B використовується ключове слово super.

Рисунок 4. Виклик методу суперкласу з методу підкласу з допомогою ключового слова super

Текст програми, що демонструє рисунок 4 наступний

// суперклас
class A {
    void method() {
        // метод класу A
        System.out.println("Method A");
    }
}

// підклас класу A
class B extends A {
    void method() {
        // метод класу B
        System.out.println("Method B");
    }

    void method2() {
        System.out.println("Method2 - B");
        super.method(); // виклик методу суперкласу A
    }
}

public class Train01 {

    public static void main(String[] args) {

        B objB = new B(); // екземпляр класу B
        objB.method2();
    }

}

Результат виконання програми

Method2 - B
Method A

  ⇑

5. Приклад, що демонструє перевантаження методів у класах що утворюють ієрархію спадковості

Якщо класи утворюють ієрархію шляхом успадкування, то у цих класах імена методів можуть співпадати.

Метод вважається перевантаженим (не перевизначеним) у випадку, якщо:

• в різних класах існує метод з таким самим іменем;
• сигнатура параметрів методу у кожному класі відрізняється.

Таким чином, методи з різними сигнатурами вважаються перевантаженими а не перевизначеними.

На рисунку 5 зображено приклад перевантаження методу з іменем method(). Оголошуються три класи з іменами A, B, C які утворюють ієрархію. У класі A метод з іменем method() реалізований без параметрів. У класі B метод з іменем method() реалізований з одним параметром типу int. У класі C метод з іменем method() реалізований з одним параметром типу double.

Рисунок 5. Перевантаження методу з іменем method() у класах, що утворюють ієрархію

Текст програми, що демонструє рисунок 5 наступний

// суперклас
class A {

    void method() {
        // метод класу A
        System.out.println("Class A. Method without parameters.");
    }
}

// підклас класу A
class B extends A {

    void method(int t) {
        // метод класу B
        System.out.println("Class B. Method with 1 parameter of type int: "+t);
    }
}

// підклас класу B
class C extends B {

    void method(double x) {
        // метод класу C
        System.out.println("Class C. Method with 1 parameter of type double: "+x);
    }
}

public class Train01 {

    public static void main(String[] args) {
        C objC = new C(); // екземпляр класу C

        objC.method(); // виклик методу без параметрів класу A
        objC.method(5); // виклик методу класу B
        objC.method(9.75); // виклик методу класу C
    }
}

Результат роботи програми

Class A. Method without parameters.
Class B. Method with 1 parameter of type int: 5
Class C. Method with 1 parameter of type double: 9.75

---

---

  ⇑

6. Що таке динамічна диспетчеризація методів? Приклад реалізації поліморфізму в Java

Динамічна диспетчеризація методів є один з найбільш ефективних принципів об’єктно-орієнтованого програмування.

Динамічна диспетчеризація методів – це спеціальний механізм, який дозволяє викликати перевизначений метод в процесі виконання програми а не під час компіляції. Динамічна диспетчеризація методів важлива при реалізації поліморфізму.

Рисунок 6 демонструє динамічну диспетчеризацію методів. Реалізовано 3 класи з іменами A, B, C які утворюють ієрархію. У класах реалізовано метод з іменем method(). Сигнатура методу у всіх класах однакова.

Рисунок 6. Демонстрація динамічної диспетчеризації методів для трьох класів, що утворюють ієрархію

На початку коду демонстрації (рисунок 6) оголошується посилання refA на базовий клас A

A refA;

Після оголошення цьому посиланню можна присвоювати значення посилання на підклас класу A.

Таким чином, з допомогою посилання refA можна викликати методи класів A, B, C що утворюють ієрархію. Якщо refA посилається на екземпляр класу A, то рядок

refA.method();

буде викликати метод з іменем method() класу A.

Аналогічно, якщо посилання refA посилається на екземпляр (об’єкт) класу B, то

refA.method();

буде викликати відповідний метод класу B.

Те саме стосується і класу C.

Як видно з рисунку 6, відповідний варіант методу method() визначається типом об’єкту, на який посилається посилання refA, а не типом цього посилання в момент його оголошення.

Нижче наведено програмний код, що демонструє динамічну диспетчеризацію методів, зображену на рисунку 6.

// суперклас
class A {
    void method() {
        // метод класу A
        System.out.println("Class A");
    }
}

// підклас класу A
class B extends A {
    void method() {
        // метод класу B
        System.out.println("Class B");
    }
}

// підклас класу B
class C extends B {
    void method() {
        // метод класу C
        System.out.println("Class C");
    }
}

public class Train01 {

    public static void main(String[] args) {
        // екземпляри класів A, B, C
        A objA = new A();
        B objB = new B();
        C objC = new C();

        // посилання на суперклас A
        A refA; // посиланню refA можна присвоїти objA, objB, objC

        refA = objA; // refA посилається на екземпляр класу A
        refA.method(); // виклик методу method() класу A

        //
        refA = objB; // refA -> objB
        refA.method(); // objB.method()

        //
        refA = objC; // refA -> objC
        refA.method(); // objC.method()
    }
}

Результат виконання програми

Class A
Class B
Class C

  ⇑

7. Приклад, що демонструє способи реалізації поліморфізму (динамічної диспетчеризації методів)

Поліморфізм може бути реалізований у програмах двома способами:

• при присвоєнні (=) посиланню на базовий клас екземпляру будь-якого похідного класу. У цьому випадку з допомогою посилання (через символ ‘.‘) викликається перевизначений метод того екземпляру, на який на даний момент вказує це посилання;
• при реалізації деякого методу, який отримує параметром посилання на базовий клас. У цьому випадку, в тілі методу викликається перевизначений метод (метод, що має спільне ім’я та сигнатуру в усіх класах ієрархії) за посиланням. Від того, на екземпляр якого класу вказує посилання, залежить який саме перевизначений метод буде викликано.

Нижченаведений приклад демонструє ці два випадки на прикладі ієрархії з трьох класів A, B, C. Усі класи мають метод Print() без параметрів.

// Деяка ієрархія класів.
// Всі класи мають метод Print().
class A {
  public void Print() {
    System.out.println("A.Print()");
  }
}

class B extends A {
  public void Print() {
    System.out.println("B.Print()");
  }   
}

class C extends B {
  public void Print() {
    System.out.println("C.Print()");
  }
}

public class TrainPoymorphism {
  // Метод, що отримує посилання на базовий клас A
  public static void CallPrint(A ref) {
    // за посиланням викликати метод Print() деякого класу з ієрархії
    ref.Print();
  }

  public static void main(String[] args) {
    // Демонстрація поліморфізму на прикладі передачі
    // параметру в метод CallPrint()

    // 1. Створити екземпляри класів A, B, C
    A objA = new A();
    B objB = new B();
    C objC = new C();

    // 2. Створити посилання на базовий клас в ієрархії A <- B <- C
    A refA;

    // 3. Демонстрація поліморфізму
    // 3.1. Демонстрація поліморфізму через присвоєння =
    refA = objA;  // refA -> objA
    refA.Print(); // A.Print()

    refA = objB;  // refA -> objB
    refA.Print(); // B.Print()

    refA = objC;  // refA -> objC
    refA.Print(); // C.Print()

    System.out.println("-------------------");

    // 3.2. Демонстрація поліморфізму через передачу
    //     посилання на базовий клас в метод CallPrint(A ref)
    refA = objA;     // refA -> objA
    CallPrint(refA); // A.Print()

    refA = objB;     // refA -> objB
    CallPrint(refA); // B.Print()

    refA = objC;     // refA -> objC
    CallPrint(refA); // C.Print()       
  }
}

Результат виконання програми

A.Print()
B.Print()
C.Print()
-------------------
A.Print()
B.Print()
C.Print()

  ⇑

---

Зв’язані теми

• Повторне використання коду в класах. Поняття композиції, спадковості, делегування. Ключове слово extends. Приклади
• Спадковість. Основні поняття. Суперклас та підклас. Ключове слово extends. Приховування даних в успадкованих класах. Модифікатори доступу private, protected, public
• Спадковість. Посилання на об’єкт підкласу. Виклик конструктора суперкласу. Ключове слово super

  ⇑

---