19.
継承
継承とは
既にあるクラスの機能を引き継いで、新しいクラスを作成する方法を継承（inheritance） といいます。元となるクラスのことをスーパークラスといい、引き継ぐ新しい子クラスをサブクラスといいます。サブクラスはスーパークラスのメソッドが引き継げます。
継承の例
つぎの例は、スーパークラス「キャラクター」を継承して「ウィザード」「ウォリアー」を定義したものです。スーパークラスの機能がそのままで、データを設定したり、新たに機能を追加できます。
- サブクラスは、スーパークラスからプロパティやメソッドを引き継ぐ
- サブクラスは、新たにプロパティやメソッドを定義できる
- サブクラスは、スーパークラスのプロパティやメソッドを上書きできる
extends
サブクラス（子クラス）がスーパークラス（親クラス）を継承するには、extendsを利用します。サブクラスが継承すると、スーパークラスの機能を利用できます。
修飾子 class サブクラス extends スーパークラス {
}
継承（extends）の例
スーパークラスをCharacterとします。
スーパークラス（親クラス）
public class Character {
}
サブクラスWizardがCharacterを継承した場合で、extendsを利用します。
サブクラス（子クラス）
public class Wizard extends Character {
}
スーパークラス
スーパークラスとは
クラスには「継承」という仕様があり、クラスを親子関係とした階層構造にすることができます。スーパークラスは、クラス階層で上位のクラスで、Javaでの最上位のクラス（トップレベルクラス）はObjectクラスです。
super()メソッド
super() は、スーパークラスのコンストラクタを実行するメソッドです。上位クラス（サブクラス）の指定がない場合は、Objectクラスのコンストラクタが実行されます。
super();
スーパークラス
public class スーパークラス {
public コンストラクタ(引数) {
}
}
サブクラス
public class サブクラス {
public コンストラクタ(引数) {
//スーパークラスのコンストラクタ実行
super(引数);
}
}
サブクラスの作成
ファイル構成
src/rpg/
├── App2.java
├── Character.java
├── Monster
├── Wizard.java
└── Warrior.java
スーパークラスの修正
Characterにフィールドに「mp」「level」「exp」「attackPower」「defencePower」を追加します。
Character.java
public class Character {
public String name;
public String job;
public int hp;
public int mp;
public int level;
public int exp;
public int attackPower;
public int defencePower;
...
}
スーパークラス修正
スーパークラスにコンストラクタ追加
Characterクラスに、サブクラスに対応したコンストラクタを追加します。
引数指定
引数はnameのみとします。
コンストラクタが追加されました。
Character.java
public class Character {
//引数が name のコンストラクタ追加
public Character(String name) {
this.name = name;
}
public Character(String name, String job) {
System.out.println("キャラクタ新規作成");
this.name = name;
this.job = job;
this.hp = 50;
}
...
}
フィールド値設定
Characterクラスのコンストラクタで、level、expなどの値を初期化します。
Character.java
public Character(String name) {
this.name = name;
this.level = 1;
this.exp = 0;
}
サブクラスの作成
Wizardクラス作成
Wizardクラスを作成し、Characterクラスをextendsで継承します。
public class Wizard extends Character {
....
}
Characterクラスを継承するとコンパイルエラーになります。これは、Characterクラスにコンストラクタがある場合、サブクラスもコンストラクタの実装が必要です。
サブクラスにコンストラクタ追加
VSCodeのクイックフィックスで、コンストラクタを追加します。今回はString nameが引数のコンストラクタを利用します。
Wizardクラスにコンストラクタが追加されました。
Wizard.java
public Wizard(String name) {
super(name);
}
Wizardクラスのコンストラクタに、任意のステータスを設定します。これでサブクラスを作成することで、特有のキャラクターが作成できます。
Wizard.java
package rpg;
public class Wizard extends Character {
public Wizard(String name) {
super(name);
this.job = "wizard";
this.hp = 30;
this.mp = 20;
this.attackPower = 3;
this.defencePower = 3;
}
}
Warriorクラス作成
同様にサブクラスWarriorも作成します。
Warrior.java
package rpg;
public class Warrior extends Character {
public Warrior(String name) {
super(name);
this.job = "warrior";
this.hp = 50;
this.mp = 0;
this.attackPower = 7;
this.defencePower = 3;
}
}
メソッドの追加
Character
public void attack(Character character) {
int damage = 5;
character.hp -= damage;
}
メインプログラムの実行
インスタンス生成
メインプログラムApp2のメインメソッドに、Wizard、Warriorインスタンスを作成します。
App2.java
package rpg;
public class App2 {
public static void main(String[] args) {
Wizard wizard = new Wizard("アリス");
Warrior warrior = new Warrior("ボブ");
}
}
- コンストラクタの引数はname
メソッド実行
talk() メソッドを実行します。
App2.java
public static void main(String[] args) {
Wizard wizard = new Wizard("アリス");
Warrior warrior = new Warrior("ボブ");
wizard.talk(warrior, "こんにちは！");
}
スーパークラスCharacterのtalk() メソッドが実行されました。
結果
ボブ！こんにちは！
メソッドの修正
Monsterの作成
Monsterクラスを作成し、Characterクラスと同様のフィールドとメソッドを追加します。
Monster.java
package rpg;
public class Monster {
public String name;
public int hp;
public int mp;
public int attackPower;
public int defencePower;
public Monster() {
this.name = "スライム";
this.hp = 5;
this.mp = 0;
this.attackPower = 2;
this.defencePower = 1;
}
public void attack(Character character) {
int damage = this.attackPower - character.defencePower;
if (damage > 0) character.hp -= damage;
}
}
attack() のオーバーロード
メソッド追加
Characterクラスに オーバーロードメソッドattack() を追加します。
Character.java
public class Character {
...
// オーバーロードメソッド attack() 追加
public void attack(Monster monster) {
int damage = this.attackPower - monster.defencePower;
if (damage > 0) monster.hp -= damage;
}
...
}
演習
問題1
つぎの「Animal」クラスをスーパークラスとして、サブクラス「Dog」と「Cat」を作成してみましょう。
package zoo;
public class Animal {
public String type;
public String name;
public String crying;
public Animal(String name) {
super();
this.name = name;
}
public void walk() {
String message = this.name + "が歩いた";
System.out.println(message);
}
public void cry() {
System.out.println(this.crying);
}
public void escape() {
String message = this.name + "が逃げた";
System.out.println(message);
}
}
問題2
作成した「Dog」「Cat」クラスを使って、メインプログラムでwalk() メソッドを実行してみましょう。
問題3
作成した「Dog」「Cat」クラスを使って、メインプログラムでcry() メソッドを実行してみましょう。