オブジェクト指向プログラミング13

オブジェクト指向
プログラミング
第十三回
知能情報学部
新田直也
オブジェクト指向言語の基本概念
1.
カプセル化



2.
3.
データ構造とアルゴリズムの一体化 ⇒ クラス
フィールドとメソッド
クラスとインスタンス
継承
多相性（ポリモルフィズム）
多相性とは?
継承を用いることで，既存クラスを再利用（拡張）して
容易に新しいクラスを作成することができる．
 しかし，作成した新しいクラスはそのままでは利用され
ることはない．



勝手に作成したクラスのメソッドを誰も呼び出してくれない．
例)
既存クラスAとBがあって，AがBを利用（呼び出し）しているとする．
 Bを拡張して新しいクラスB2を作成する．
 既存クラスのAは新しくB2が作成されたことを知らない．
 B2を使ってもらうためには，既存クラスAも書き換える必要がある．
⇒新たにB2を作成したときに他のクラスをあまり書き換えたくない．


多相性：拡張に伴う書き換えを最小限にする仕組み．
多相性の例（1/4）

Personの子ク
ラス（Teacher
クラス）をもう一
つ作成．
public class Teacher extends Person {
String title;
// 役職
String getTitle() {
return title;
}
void setTitle(String t) {
title = t;
}
}
Person
クラスを
拡張して
作成する
多相性の例（2/4）
Personにメソッ
ドを追加．
 Studentおよび
Teacherで
そのメソッドを
オーバーライド

オーバーライド
public class Person {
:
void goToLecture(String lecture) {
System.out.println(lecture + "を受講できない");
}
}
public class Student extends Person {
:
void goToLecture(String lecture) {
System.out.println(lecture + "を受講する");
}
}
public class Teacher extends Person {
:
void goToLecture(String lecture) {
System.out.println(lecture + "を講義する");
}
}
多相性の例（3/4）
各クラスの新し
いメソッドを呼び
出してみる．
 ここまでは，た
だの継承．

public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
Student s = new Student();
Teacher t = new Teacher();
p.goToLecture("オブジェクト指向プログラミング");
s.goToLecture("オブジェクト指向プログラミング");
t.goToLecture("オブジェクト指向プログラミング");
}
多相性の例（4/4）
public static void main(String[] args) {
Person p = new Person();
Person s = new Student();
Person t = new Teacher();
p.goToLecture("オブジェクト指向プログラミング");
s.goToLecture("オブジェクト指向プログラミング");
t.goToLecture("オブジェクト指向プログラミング");
}
子クラスのイン
スタンスを親ク
ラスの変数に代
入できる．
 見た目の型は
親クラス，中身見た目（変数）の型をPersonに
は子クラスのイ
「見た目は大人，頭脳は子供？」
ンスタンス．
 中身の型に応じ
てメソッドが呼び
出される．

多相性の利点（1/3）

異なる型のイ
ンスタンスをま
とめて処理でき
る．
public static void main(String[] args) {
Person p[] = new Person[3];
p[0] = new Person();
Person型の配列
p[1] = new Student();
を宣言
p[2] = new Teacher();
goToLectureTogether(p,
"オブジェクト指向プログラミング");
}
public static void goToLectureTogether(
Person p[],
String lecture) {
for (int n = 0; n < p.length; n++) {
p[n].goToLecture(lecture);
}
}
同じ実行文で異なる型を処理できる
（見た目の型はPerson）
多相性の利点（2/3）

新しい子クラス
を作成して拡
張してみると…
public class Staff extends Person {
void goToLecture(String lecture) {
System.out.println(lecture + "を見学する");
}
}
オーバーライド
多相性の利点（3/3）

新しいクラスを
追加してもプロ
グラムの書き
換えを最小限
にできる．
プログラムの書き
換えは不要！
public static void main(String[] args) {
Person p[] = new Person[4];
p[0] = new Person();
p[1] = new Student();
新しいクラスの
p[2] = new Teacher();
インスタンス
p[3] = new Staff();
goToLectureTogether(p,
"オブジェクト指向プログラミング");
}
public static void goToLectureTogether(
Person p[],
String lecture) {
for (int n = 0; n < p.length; n++) {
p[n].goToLecture(lecture);
}
}
多相性のまとめ
継承による拡張性，再利用性の向上をさらに推し進
めるもの．
 拡張した時のプログラムの書き換えを最小限にする
ことができる．




後に行う拡張が過去に書いたプログラムに影響を与えな
いようにする．
過去に書いたプログラムが未来のプログラムを呼び出す
ことができる．
多相性をうまく使いこなすには経験と勘が必要．

オブジェクト指向設計法．

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