![演習7(続き)
3. メソッド
1. 位置を指定するvoid setLocation(int x, int y)メソッ
ド
2. 大きさを指定するvoid setSize(int width, int
height)メソッド
3. [x, y, width, height]の形式で文字列として表現す
るtoStringメソッド
4. 長方形の「重なり部分」(これも長方形)を得る
intersect(Rectangle r)メソッド。ただし、重なり
がない場合はnullを返す。重なりがある場合は、
長方形として返す。](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-29-320.jpg)
![スーパークラスとサブクラス
長方形
名前付き
長方形
Rectangle
NamedRectangle
NamedRectangleの
[スーパークラス]
Rectangleの
[サブクラス]](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-32-320.jpg)
![フィールドの継承
? スーパークラスの持つフィールドをサブクラスで持つ
? NamedRectangleのインスタンスnrを介して、フィールドを参照?
代入することが出来る
? NamedRectangle.java
public class NamedRectangle extends Rectangle {
public static void main(String[] args) {
NamedRectangle nr = new NamedRectangle();
nr.width = 78;
nr.height = 910;
System.out.println(nr.width);
System.out.println(nr.height);
}
}](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-38-320.jpg)
![メソッドの継承
? NamedRectangleクラスはRectangleクラスのメソッドを
呼び出すことが出来る
public class NamedRectangle extends Rectangle {
public static void main(String[] args) {
NamedRectangle nr = new
NamedRectangle();
nr.setSize(78, 910);
System.out.println(nr.getArea());
}
}](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-39-320.jpg)
![コンストラクタの呼び出し
? 正しいコンストラクタの呼び出し
public static void main(String[] args) {
Rectangle r = new Rectangle();
Rectangle s = new Rectangle(123, 45);
NamedRectangle nr = new
NamedRectangle();
NamedRectangle ns = new
NamedRectangle("name");
}](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-41-320.jpg)
![Rectangle.java
class Rectangle {
int width;
int height;
public Rectangle() {
setSize(0, 0);
}
Rectangle(int w, int h) {
setSize(w, h);
}
void setSize(int w, int h) {
width = w;
height = h;
}
@Override
public String toString() {
return "[" + width + ", " + height + "]";
}
}](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-52-320.jpg)
![演習2
? 演習1で作成したPlacedRectangleクラスに以下
のメソッドを追加しなさい
? 標準的な文字列表現を返すメソッドtoString
? x = 12, y = 34, width = 56, height = 78のとき、
[ (12, 34) [56, 78] ]
と表示されるようにすること](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-62-320.jpg)
![playメソッドの実装
public class TextPlayer extends Player {
String text;
public TextPlayer(String text) {
this.text = text;
}
@Override
public void play() {
System.out.println(text);
}
public static void main(String[] args) {
TextPlayer player = new TextPlayer("こんにちは");
player.loop(3);
}
}](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-78-320.jpg)
![演習4
public class B extends A {
B() {
System.out.println("3: B()");
}
B(int x) {
System.out.println("4: B(int x)");
}
B(String s) {
super(789);
System.out.println("5: B(String s)");
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("-----");
new A();
System.out.println("-----");
new B();
System.out.println("-----");
new A(123);
System.out.println("-----");
new B(456);
System.out.println("-----");
new B("test");
System.out.println("-----");
}
}](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-83-320.jpg)
![参考文献
? Java言語 プログラミングレッスン[第3版]下
? 结城浩摆着闭](https://image.slidesharecdn.com/java5-131102030324-phpapp01/85/Java-5-84-320.jpg)
闯补惫补プログラミング入门【第5回】
- 3. クラスとインスタンス
- 4. クラスとインスタンス ? クラスのインスタンスは共通の性質を持つ Stringクラス Stringのインスタンス Stringのインスタンス "田中" "Hello World! " Stringのインスタンス "Java"
- 5. インスタンス ? インスタンス(instance)は具体的な「特定のも の」を表す ? すべてのインスタンスはクラスに属している ? インスタンスのことを「オブジェクト」と呼ぶ こともある。
- 6. クラスを宣言する ? 新たなクラスを作ること→「クラスを宣言す る」 ? クラス名は大文字で始めるのが慣習 class クラス名 { フィールドの宣言 メソッドの宣言 }
- 7. フィールド ? 情報を保存する場所を指す ? 「幅」「高さ」という2つの長方形の情報を持つ クラス class Rectangle { int width: int height; } ? この時、widthやheightをフィールドと呼ぶ ? ここではまだクラス宣言しただけ
- 8. メソッド ? 情報を処理する方法 ? 長方形を表すRectangleクラスに以下のメソッド を追加する ? 幅と高さを設定する(setSize) ? 面積を計算する(getArea)
- 9. Rectangleクラス class Rectangle { int width; int height; void setSize(int w, int h) { width = w; height = h; } int getArea() { return width * height; } }
- 10. インスタンスの作り方 ? Rectangleクラスのインスタンスを作るには、 new演算子を使う new Rectangle() ? newはjavaの予約語 ? 作ったインスタンスをRectangle型として宣言し た変数に代入する Rectangle r = new Rectangle();
- 11. フィールドへのアクセス Rectangle r = new Rectangle(); r.width = 123; r.height = 45; Rectangle型の変数r＋「.(ドット)」+Rectangleク ラスのフィールドwidth ? 「.(ドット)」は、日本語の「の」にあたる
- 12. メソッドの呼び出し Rectangle r = new Rectangle(); r.setSize(123, 45); ? rのsetSizeメソッドを呼び出し、第1引数を123、 第2引数を45をせよ ? 「メソッドを呼び出すときに与える引数」のこ とを実引数と言う ? 「メソッドの宣言に書かれた引数」のことを仮 引数と言う
- 13. Rectangleのコンストラクタ public Rectangle(int w, int h) { width = w; height = h; } ? メソッドと似ているが異なる点が2点 1. コンストラクタには戻り値の型がない(voidでもな い) 2. コンストラクタの名前はクラス名と同じ ? コンストラクタの中から他のメソッド(setSize)を 呼び出してもよい
- 14. コンストラクタを呼び出す Rectangle r = new Rectangle(123, 45); ? 幅123、高さ45のRectangleのインスタンスが生 成され、変数rに代入された
- 15. フィールドの初期化 ? 単にフィールドを初期化するだけなら、コンス トラクタの中で設定せずに、フィールド宣言の ところに初期値を記述すればよい int width = 10; int height = 20;
- 16. クラスフィールドとは ? 「インスタンスに個別の番号をつけるにはどう したらよいか？」 class Rectangle { int number; Rectangle() { number = ... } } ? numberフィールドはどこにいる？
- 17. 全インスタンス共通のどこかに情報を 保持しておくには？ ? numberフィールドは、新たに作られたばかりの インスタンスの中にあるフィールド ? つまり、自分以外のインスタンスがどれくらい あるのかわからない ? 全体を俯瞰して見る場所が必要 ? Javaではクラスフィールド(クラス変数、スタ ティックフィールド)と呼ばれる宣言をすること で、全インスタンス共通の情報を保持することが 出来る
- 18. クラスフィールドの宣言 class Rectangle { static int counter = 0; } ? 通常のインスタンスとは異なり、staticという修 飾子が付く ? staticは「静的な」という意味
- 19. クラスフィールドを使ってインスタン スに番号をつける class Rectangle { ... static int counter = 0; int number; Rectangle() { ... number = counter; counter++; } }
- 20. クラスメソッドの宣言 ? メソッドにもインスタンス同様staticを使ったクラ スメソッドがある ? 「これまでに作られたRectangle インスタンスの個 数を得る」メソッドgetCounter class Rectangle { static int counter = 0; ... static int getCounter() { return counter; } }
- 21. クラスメソッド ? staticをメソッドに付けるとクラスメソッドにな る ? クラスメソッドは特定のインスタンスと関連付 けられていない ? 「現在のインスタンス」thisを使うとコンパイ ルエラー ? superを使ってもコンパイルエラー ? staticではないメソッドをインスタンスメソッド と言う
- 22. クラスメソッドとインスタンスメソッ ド ? GamePlayerクラスで「生きているプレイヤーの数」を 得るcountAlivePlayerはクラスメソッド。これに対して、 「現在のプレイヤーが生きているかどうか」を調べるの isAliveメソッドはインスタンスメソッド class GamePlayer { .... static int countAlivePlayer() { ... } boolean isAlive() { ... } }
- 25. Rectangleクラス class Rectangle { ... // 2つのRectangleを比較して、等しかったらtrue, // 等しくなかったらfalseを返す boolean areSame(Rectangle a, Rectangle b) { if (a == null || b == null) { return false; } else if (a.width == b.width && a.height == b.height) { return true; } else { return false; } } }
- 27. 演習7 ? これまでのRectangleクラスは、幅と高さを持つ 長方形だったが、これに「左上すみの位置」を 表すxとyというフィールドを追加し、以下のコ ンストラクタやメソッドを宣言しなさい 1. フィールド 1. 指定がないときの幅と高さ (INITIAL_WIDTH,INITIAL_HEIGHT)
- 28. 演習7(続き) 2. コンストラクタ 1. 引数がないもの(width, heightの初期値は INITIAL_WIDTH,INITIAL_HEIGHT,xとyは0) 2. width,heightだけを指定したもの(xとyは0) 3. x,y,width,heightを指定したもの
- 29. 演習7(続き) 3. メソッド 1. 位置を指定するvoid setLocation(int x, int y)メソッ ド 2. 大きさを指定するvoid setSize(int width, int height)メソッド 3. [x, y, width, height]の形式で文字列として表現す るtoStringメソッド 4. 長方形の「重なり部分」(これも長方形)を得る intersect(Rectangle r)メソッド。ただし、重なり がない場合はnullを返す。重なりがある場合は、 長方形として返す。
- 31. スーパークラスとサブクラス ? すでに存在するクラスをもとにして、新しいメ ソッドやフィールドを追加したり、すでにある メソッドを上書きしたりして、新しいクラスを 作ることが出来る → クラスの『拡張』 ? クラスを拡張してできた新しいクラスを、もと クラスのサブクラス、もとのクラスをスーパー クラスと言う
- 32. スーパークラスとサブクラス 長方形 名前付き 長方形 Rectangle NamedRectangle NamedRectangleの [スーパークラス] Rectangleの [サブクラス]
- 35. extendsでスーパークラスを指定 class NamedRectangle extends Rectangle { } ? extendは『拡張する』という意味
- 36. Objectクラスとクラス階層 ? すべてのクラスの共通の祖先はObjectクラス ? Objectクラスは、すべてのクラスの中で唯一 スーパークラスを持たない ? クラスは、スーパークラスを指定せずにクラス 宣言すると、自動的にObjectクラスのサブクラ スとして宣言される
- 38. フィールドの継承 ? スーパークラスの持つフィールドをサブクラスで持つ ? NamedRectangleのインスタンスnrを介して、フィールドを参照? 代入することが出来る ? NamedRectangle.java public class NamedRectangle extends Rectangle { public static void main(String[] args) { NamedRectangle nr = new NamedRectangle(); nr.width = 78; nr.height = 910; System.out.println(nr.width); System.out.println(nr.height); } }
- 39. メソッドの継承 ? NamedRectangleクラスはRectangleクラスのメソッドを 呼び出すことが出来る public class NamedRectangle extends Rectangle { public static void main(String[] args) { NamedRectangle nr = new NamedRectangle(); nr.setSize(78, 910); System.out.println(nr.getArea()); } }
- 40. コンストラクタは継承されない ? フィールドとメソッドは継承されるが、コンストラクタは継承され ない ? NamedRectangle.java public class NamedRectangle extends Rectangle { String name; NamedRectangle() { name = "NO NAME"; } } NamedRectangle(String name) { this.name = name; }
- 41. コンストラクタの呼び出し ? 正しいコンストラクタの呼び出し public static void main(String[] args) { Rectangle r = new Rectangle(); Rectangle s = new Rectangle(123, 45); NamedRectangle nr = new NamedRectangle(); NamedRectangle ns = new NamedRectangle("name"); }
- 42. コンストラクタの呼び出し ? NamedRectangleクラスにコンストラクタを定義 していないため、コンパイル時エラーとなる NamedRectangle nr = new NamedRectangle(67,890);
- 43. コンストラクタが継承されない理由 ? コンストラクタがインスタンスの初期化を担っ ているため ? 例えば NamedRectangle nr = new NamedRectangle(67,890); が呼び出せたとすると、NamedRectangleクラス のnameフィールドが初期化されないことになる
- 45. コンストラクタの自動的な呼び出し ? NamedRectangle.java public class NamedRectangle extends Rectangle { String name; NamedRectangle() { // ここ name = "NO NAME"; } } NamedRectangle(String name) { // ここ this.name = name; }
- 46. 誰が何を挿入するのか？ ? スーパークラスのコンストラクタの呼び出しを 自動に挿入するのは誰か？ ? Javaのコンパイラの仕事 ? 何が挿入されているのか？ ? new Rectangle()では、現在初期化しようとするイ ンスタンスとは別の新しいインスタンスが作られ てしまう ? スーパークラスのコンストラクタの呼び出しに特 別な表記法が用意されている
- 47. super() ? スーパークラスのコンストラクタの明示的な呼 び出し NamedRectangle() { super(); // スーパークラスの引数なしコンスト ラクタ name = "NO NAME"; } ? スーパークラスの引数なしコンストラクタの呼 び出しは省略することが出来る
- 48. super() ? コンストラクタの中から、スーパークラスの引 数付きのコンストラクタを呼び出したい時 ? NamedRectangle nr = new NamedRectangle("name"); というインスタンスを 作る時、長方形の大きさをwidth=200,height=32 にしたい時は NamedRectangle(String name) { super(200, 32); // スーパークラスの引数 付きコンストラクタの呼び出し this.name = name; }
- 49. this() ? 自分のクラスのコンストラクタの明示的な呼び出しが出来る public class NamedRectangle extends Rectangle { String name; NamedRectangle() { this("NO NAME"); } } NamedRectangle(String name) { super(56, 78); this.name = name; }
- 50. this() ? this("NO NAME"); ? もう1つのコンストラクタNamedRectangle(String name)を呼び出している ? this()を使うとコンストラクタがたくさん定義さ れていても、初期化処理を共通化することが出 来る
- 51. 演習1 ? 次の機能をもつPlacedRectangleをRectangleの サブクラスとして宣言しなさい。また、 Rectangleは次スライドに定義されている ? 位置を表すint型のフィールドx,yを持つ ? 3つのコンストラクタを持つ 1. 引数なし 2. 位置付き 3. 位置と大きさ付き ? 位置を変更する(設定する)メソッドsetLocation メソッドを持つ
- 52. Rectangle.java class Rectangle { int width; int height; public Rectangle() { setSize(0, 0); } Rectangle(int w, int h) { setSize(w, h); } void setSize(int w, int h) { width = w; height = h; } @Override public String toString() { return "[" + width + ", " + height + "]"; } }
- 53. 継承とIS-A関係 ? サブクラスがスーパークラスの性質を受け継ぐ ? 『サブクラスはスーパークラスの一種である』 ? 『○○は○○の一種である』→IS-A関係 classA classB classD classC classE
- 55. 合成とHAS-A関係 ? NamedRectangleクラスは、String型のフィール ドを持っていた ? String型のインスタンスを自分の名前として持っ ていた ? インスタンスをフィールドとして持つと、そのイ ンスタンスを自分の物として扱うことが出来る ? このような関係をHAS-A関係という
- 58. メソッドのオーバーライド public class NamedRectangle extends Rectangle { ... @Override void setSize(int width, int height) { ... } }
- 59. メソッドのオーバーライド NamedRectangle nr = new NamedRectangle(); // NamedRectangleのインスタンス生成 nr.setSize(56, 78); // NamedRectangleのsetSizeメソッドの呼び 出し 親クラスのsetSizeメソッドは呼び出されない
- 60. シグニチャ ? メソッドをオーバーライドするには、サブクラ スで『同じメソッド』を宣言する必要がある ? 『同じ』とは ? メソッドの名前が等しい ? 引数列の型が等しい ことを意味する ? この『メソッド名と引数列の型』のことをメ ソッドのシグニチャ(signature)と言う ? シグニチャとは『署名』という意味
- 61. @Override ? @から始まるものをアノテーションと言う ? 単なるコメントではなく、コンパイラも理解す るコメント ? ＠Overrideの場合は、メソッド名の綴りミスな どによるオーバーライドの失敗をコンパイラが チェックしてくれる
- 62. 演習2 ? 演習1で作成したPlacedRectangleクラスに以下 のメソッドを追加しなさい ? 標準的な文字列表現を返すメソッドtoString ? x = 12, y = 34, width = 56, height = 78のとき、 [ (12, 34) [56, 78] ] と表示されるようにすること
- 65. 多態性とオーバーライド ? サブクラスのインスタンスは、スーパークラス のインスタンスとしてみなすことが出来る NamedRectangle nr = new NamedRectangle("name"); このとき、変数nrはRectangle型の変数に代入す ることが出来る Rectangle r = nr;
- 66. 多態性とオーバーライド ? 犬のポチを『犬』としてではなく、『哺乳類』 として扱っている ? このように同じインスタンスが、変数nr経由で はNamedRectangleとして扱われ、変数rでは Rectangleとして扱われる ? このことをオブジェクト指向の用語では、オブ ジェクトの多態性(ポリモルフィズム)と呼ぶ
- 67. 多態性とフィールド nr.name 名前が得られる nr.width 幅が得られる nr.height 高さが得られる r.name コンパイルエラー(Rectangleにname フィールドはない) r.width 幅が得られる r.height 高さが得られる
- 68. 多態性とメソッド r.setSize(56, 78); ? 通常は、RectangleのsetSizeメソッドが呼び出さ れるが、NamedRectangleクラスにsetSizeメ ソッドがあれば(オーバーライドされていれば)、 NamedRectangleクラスのsetSizeメソッドが 呼び出される ? 変数rはRectangle型だが、メソッド呼び出しで 実際に呼び出されるメソッドは、その時代入さ れているインスタンスのクラスによって決まる
- 69. finalメソッドはオーバーライドできな い ? finalが付いたメソッドはサブクラスにも継承さ れるが、サブクラスでそのfinalメソッドを変更 すること(オーバーライドすること)は出来ない
- 70. 継承とアクセス制御 ? スーパークラスでprivateと書かれたフィールド やメソッドはサブクラスに継承されない ? サブクラスからアクセスすることが出来ない ? このように、アクセスを許可したり禁止したり する機構のことをアクセス制御と言う
- 71. privateフィールドとprivateメソッド class Rectangle { private int width; private int height; private void internalMethod(int width, int height) { ... } ... } class NamedRectangle extends Rectangle { ... void badMethod() { width = 56; height = 78; System.out.println(height); internalMethod(1, 2); } } // コンパイルエラー // コンパイルエラー // コンパイルエラー // コンパイルエラー
- 72. アクセスメソッド ? 一般的に、フィールドはprivateにすることが多 い →サブクラスによって不用意に変更される ことを防ぐため ? フィールドをprivateにして、外から隠し(情報隠 蔽)、そのフィールドを参照/設定するメソッド のことをアクセスメソッド、またはアクセサと 呼ぶ
- 73. アクセスメソッド class Rectangle { private int width; private int height; int getWidth() [ return width; } int getHeight() { return height; } void setSize(int w, int h) { this.width = w; this.height = h; } } class NamedRectangle extends Rectangle { ... void goodMethod() { setSize(56, 78); System.out.println(getHeight()); } }
- 75. finalクラスと拡張の禁止 ? クラスを宣言するとき、final修飾子を付けるとその クラスの拡張は禁止される final class MyClass { ... } ? クラスを拡張すると、セキュリティ上問題がある場 合や、プログラムの整合性が崩れる可能性がある場 合にfinalクラスにする ? String、Integer、System、Mathクラスなどの java.langパッケージのクラスはfinalクラス
- 76. 抽象クラス ? メソッドの名前と引数の方だけが定まっていた、 その本体(実装)がないメソッドのことを抽象メ ソッド(abstractメソッド)という ? 抽象メソッドを含んでいるクラスを抽象クラス (abstractクラス)と呼ぶ。 ? 抽象クラスはインスタンスを作ることができな い
- 77. 抽象クラス abstract class Player { public abstract void play(); public void loop(int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { play(); } } }
- 78. playメソッドの実装 public class TextPlayer extends Player { String text; public TextPlayer(String text) { this.text = text; } @Override public void play() { System.out.println(text); } public static void main(String[] args) { TextPlayer player = new TextPlayer("こんにちは"); player.loop(3); } }
- 82. 演習4 ? 以下のプログラムを実行するとき、どのように表示 されるか考えなさい class A { A() { System.out.println("1:A()"); } A(int x) { System.out.println("2:A(int x)"); } } (続く)
- 83. 演習4 public class B extends A { B() { System.out.println("3: B()"); } B(int x) { System.out.println("4: B(int x)"); } B(String s) { super(789); System.out.println("5: B(String s)"); } public static void main(String[] args) { System.out.println("-----"); new A(); System.out.println("-----"); new B(); System.out.println("-----"); new A(123); System.out.println("-----"); new B(456); System.out.println("-----"); new B("test"); System.out.println("-----"); } }
- 84. 参考文献 ? Java言語 プログラミングレッスン[第3版]下 ? 结城浩摆着闭