Programmierkurs Java. Vererbung. Prof. Dr. Stefan Fischer Institut für Telematik, Universität zu Lübeck

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1 Programmierkurs Java Vererbung Prof. Dr. Stefan Fischer Institut für Telematik, Universität zu Lübeck

2 Ähnlichkeiten zwischen Klassen? Beispiel: Klassen Auto und Bus Haben einige gemeinsame Attribute Hersteller Wechselintervall Gefahrene Kilometer Baujahr Aber auch Unterschiede Auto: Cabriodach, Bus: Toilette, Bildquelle (Porsche): Oliver Kurmis, #2

3 #3 Vererbung Man versucht, zu ähnlichen Klassen eine gemeinsame Oberklasse zu finden Fasst Ähnlichkeiten zusammen In Form von Attributen, Verhalten (Methoden), Beziehungen zu anderen Klassen Ergänzt in den Unterklassen lediglich die Unterschiede Ergänzende Attribute, Methoden, Beziehungen zu anderen Klassen

4 #4 Vererbung Gemeinsamkeiten ähnlicher Klassen werden zu einer Oberklasse zusammengefasst Gemeinsame hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int wechsleoel() Oberklasse Bus hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int toilette: boolean wechsleoel() leeretoilette() Gemeinsamkeiten hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int Bauart: String wechsleoel() oeffnedach() : boolean

5 #5 Vererbung: Grafische Notation Unterklassen zeigen auf Oberklasse hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int wechsleoel() Bus toilette: boolean bauart: String leeretoilette() oeffnedach(): boolean

6 #6 Vererbung: Ausdrucksweise ist Oberklasse (Superclass) bzw. Generalisierung von Bus und Bus und sind Unterklassen (Subclasses) bzw. Spezialisierungen von hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int wechsleoel() Bus toilette: boolean bauart: String leeretoilette() oeffnedach(): boolean

7 #7 Vererbung: Ausdrucksweise Pfeile deuten eine ist ein -Beziehung an Bus ist ein Aber: nicht jedes ist ein Bus hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int wechsleoel() ist ein Aber: nicht jedes ist ein Bus toilette: boolean bauart: String leeretoilette() oeffnedach(): boolean

8 Vererbung Unterklassen erben von ihrer Oberklasse Erben alle Attribute und Methoden Kann Oberklasse um weitere Attribute und Methoden ergänzen Erben bedeutet Attribute und Methoden der Oberklasse können in der Unterklasse verwendet werden Aus Sicht der Unterklasse wirkt es, als wären sie in der Unterklasse selbst definiert #8

9 #9 Vererbung in Java Vererbung wird über Schlüsselwort extends angegeben Man kann von genau einer Oberklasse erben Andere Programmiersprachen erlauben auch von mehreren Oberklassen zu erben (C++, ) Bus Syntax: class Unterklasse extends Oberklasse {} Beispiel class Bus extends {} class extends {}

10 Vererbungshierarchie Vererbung kann auch über mehrere Hierarchiestufen erfolgen Vererbung von Attributen und Methoden erfolgt transitiv Gegenstand Beispiel erbt alles von Gegenstand Bus und erben alles von und damit auch alles von Gegenstand Umsetzung in Java class extends Gegenstand {} class Bus extends {} class extends {} Bus #10

11 Vererbung in Java In Java gibt es eine Oberklasse aller Klassen java.lang.object Wenn keine Oberklasse angegeben ist, wird Object automatisch zur Oberklasse Konsequenz: java.lang.object ist Oberklasse jeder Klasse Vielleicht nicht direkt, aber irgendwann auf jeden Fall Object Gegenstand Dies ist nicht in allen Programmiersprachen so z.b. nicht in C++ Bus #11

12 Vererbung und Instanzen Von jeder Klasse können Instanzen erzeugt werden Diese können ganz normal verwendet werden Beispiele f = new (); f.wechsleoel(); Bus b = new Bus(); b.wechsleoel(); b.leeretoilette(); p = new (); p.wechsleoel(); p.oeffnedach(); Bus #12

13 Vererbung und Instanzen: Darstellung Syntax: Instanzname: Klassenname Syntax (Attribute): Attributname = Wert f: hersteller: String wechselintervall: int km_gefahren: int baujahr: int wechsleoel() Instanziierung hersteller = "Honda" wechselintervall = 5000 km_gefahren = 542 baujahr = 2003 b: Bus hersteller = "MAN" wechselintervall = km_gefahren = 4243 baujahr = 1999 toilette = true Bus toilette: boolean leeretoilette() bauart: String oeffnedach(): boolean p: hersteller = "VW" wechselintervall = km_gefahren = 433 baujahr = 2005 bauart = "Cabrio" #13

14 #14 Vererbung und Instanzen Merkregel: Vererbungsbeziehung drückt eine ist ein Beziehung aus Beispiel: Ein ist ein Aber: Nicht jedes ist ein Variablen der Basisklasse können auf Referenzen der Subklassen verweisen f = new (); f1 = new (); f2 = new Bus(); Bus b = new Bus(); f3 = b; Aber nicht umgekehrt Bus b = new (); //Fehler Bus

15 Schlüsselwort super Jede Instanz hat eine Referenz auf Ober-Instanz z.b. um Attribute und Methoden explizit zu referenzieren super Gegenstand Diese heißt super Erfüllt ähnlichen Zweck zum Zugriff auf Elemente der Oberinstanz wie this für die aktuelle Instanz super Bus super Kann nicht wie this ausgegeben werden (zeigt auf dieselbe Instanz) #15

16 Aufruf des super -Konstruktors Aufruf des Konstruktors der Oberklasse Nur aus Konstruktor möglich Muss erster Aufruf im Konstruktor sein Syntax: super( evtl. Parameter ) class { (int i) { /* Code des Konstruktors */ } } class Bus extends { Bus() { super(1); } } #16

17 #17 Aufruf des super -Konstruktors: Beispiel Ruft Konstruktor von Object auf

18 Aufruf der Super-Methode Ruft Methode der Oberklasse auf Nur möglich im Konstruktor und in Methoden Ohne super würde die Methode der aktuellen Klasse aufgerufen Syntax super.methodenname( evtl. Parameter ) #18

19 Aufruf der Super-Methode: Beispiel #19

20 #20 Zugriff auf Super-Attribute Greift auf Attribut der Oberklasse zu Ohne super würde (falls vorhanden) das Attribut in der aktuellen Klasse verwendet werden Syntax: super.attributname = 123;

21 Zugriff auf Super-Attribute: Beispiel #21

22 Zusammenfassung Über Vererbung können gemeinsame Attribute, Methode, etc. ähnlicher Klassen zusammengefasst werden Unterklassen erben alle Eigenschaften der Oberklasse In Java kann man von einer Oberklasse erben Mit super kann man auf die Oberklasse zugreifen (Methoden, Attribute, Konstruktoren) In Java ist ein Objekt ohne explizite Angabe der Oberklasse implizit von Object abgeleitet #22

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