Java言語の継承とは？コンストラクタとは？オーバーライドとは？初心者向けに演習問題のサンプルコードをもとにしてわかりやすく説明します。その②

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演習問題

  • class A{
  • A() {　System.out.println(“[A()]”);　}
  • A(int i) {　System.out.println(“[A(int i)]”;　}
  • }
  • class B extends A {
  • B() { System.out.println(“[B()]”); }
  • B(int i) {　System.out.println(“[B(int i)]”);　}
  • }
  • class C extends B { }

上記のようにクラスA，Bが宣言されている場合、以下のプログラムコードが実行された結果を予測しましょう。

 

  • B b0 = new B();
  • B b1 = new B(10);
  • C c = new C();

演習問題の内容

親クラスであるＡには引数のないコンストラクタと引き数ありのコンストラクタが定義されています。

処理の内容は「[A()]」（引数なし）と「[A(int i)]」（引き数あり）を出力するという内容になっています。

 

つぎに子クラスＢは親クラスＡを継承します。

親クラスＡ同様に引数なしのコンストラクタと引き数ありのコンストラクタが定義されます。

 

最後にクラスＺですが、子クラスであるＢをさらに継承します。

 

実行の内容は

B b0 = new B();

で子クラスＢをインスタンス化して変数「ｂ０」に代入します。次にもうひとつ

B b1 = new B(10);

は引数を渡してインスタンスを生成します。代入先はＢクラスの変数「ｂ１」となります。

最後にＢの子クラスであるＣクラスのインスタンスを生成して変数「ｃ」に代入します。

 

これら３行を実行したら何が出力されるのかを予測する問題です。

 

 

プログラムコード

 

  1. // 親クラスＡ
  2. class A {
  3. // 引数なしコンストラクタ
  4. A() {
  5. System . out . println ( “[A()]” ) ;
  6. }
  8. // 引数ありコンストラクタ
  9. A(int i) {
  10. System . out . println ( “[A(int i)]” ) ;
  11. }
  12. }
  14. // 子クラスＢ
  15. classB extends A {
  16. B() {
  17. System . out . println ( “[B()]” ) ;
  18. }
  19. // B() {
  20. // super();
  21. // System . out . println ( “[B()]” ) ;
  22. // }
  24. B(int i) {
  25. System . out . println ( “[B(int i)]” ) ;
  26. }
  27. // B(int i) {
  28. // super();
  29. // System . out . println ( “[B(int i)]” ) ;
  30. // }
  31. }
  33. // 子クラスＢを継承したＣクラス
  34. classC extends B {
  35. // C( ) {
  36. // super();
  37. // }
  38. public class Main {
  39. public static void main(String[] args) {
  40. B b0 = new B();
  41. B b1 = new B(10);
  42. C c = new C();
  43. }
  44. }

実行結果

  1. [A()]
  2. [B()]
  3. [A()]
  4. [B(int i)]
  5. [A()]
  6. [B()]

解説

親クラス「Ａクラス」の挙動

親クラスである「Ａクラス」に引数のないコンストラクタが定義されました。

このコンストラクタの処理内容は[A()]を出力することです。

 

  1. A() {
  2. System . out . println ( “[A()]” ) ;
  3. }

「Ａクラス」にもうひとつ引数ありのコンストラクタが定義されました。

引数の型と変数名は（　）の中に記述します。

 

  1. A(int i) {
  2. System . out . println ( “[A(int i)]” ) ;
  3. }

子クラス「Ｂクラス」の挙動

「Ｂクラス」は親クラスである「Ａクラス」を継承するクラスです。extendsを記述します。

 

  1. class B extends A {

引き数なしのコンストラクタと引き数ありのコンストラクタを定義してそれぞれの処理内容を記述します。

 

  1. B() {
  2. System . out . println ( “[B()]” ) ;
  3. }
  5. B(int i) {
  6. System . out . println ( “[B(int i)]” ) ;
  7. }

子クラスのコンストラクタが実行されるときに親クラスのコンストラクタが仮想的に追加されています。

省略されていますが中身には以下の内容が記述されています。

 

Ｂクラスの引数なしのコンストラクタ

 

  1. // B( ) {
  2. // super();
  3. // System . out . println ( “[B( )]” ) ;
  4. // }

Ｂクラスの引数ありのコンストラクタ

 

  1. // B(int i) {
  2. // super();
  3. // System . out . println ( “[B(int i)]” ) ;
  4. // }

ここで気を付けなければならないのは「Ｂクラス」で引数ありでコンストラクタを実行しても最初に呼び出されるのは親クラスの引数のないコンストラクタであるということです。

super();

で呼び出されるのは

A() {　System.out.println(“[A()]”);　}

だということです。

 

子クラス「Ｃクラス」の挙動

「Ｃクラス」は子クラスであるＢクラスを継承しています。

「Ｃクラス」のコンストラクタは記述されていません。ですが

class C extends B { }

が実行された時点でデフォルトコンストラクタが追加されます。

つまり「Ｃクラス」の親クラスである「Ｂクラス」のコンストラクタが実行されます。

 

ここで一番重要なのが親クラスである「Ｂクラス」は継承クラスであるため「Ｂクラス」が呼び出されると「Ａクラス」が先に実行されるということです。

 

つまり「Ｃクラス」を実行すると最初に[A()]が出力され、次に[B()]が出力されるということです。

 

 

メインクラスの挙動

B b0 = new B();

このインスタンス化がおこなわれた時点で自動的に「Ａクラス」のコンストラクタが実行されます。

[B()]が出力される前に必ず[A()]が出力されます。

 

  1. B b0 = new B();

次に引数をわたしてインスタンスを生成します。

 

  1. B b1 = new B(10);

引数を渡しているので実行されるのは引き数ありの方のコンストラクタになります。

 

  1. B(int i) {
  2. System . out . println ( “[B(int i)]” ) ;
  3. }

そしてこちらも親クラスである「Ａクラス」のコンストラクタが先に実行されますが、実行されるのは引数のない方の「Ａクラス」のコンストラクタになります。

 

最後に「Ｃクラス」をインスタンス化します。

 

  1. C c = new C();

「Ｃクラス」のコンストラクタは存在しません。

ですがインスタンス化された時点でデフォルトコンストラクタが実行されます。

 

「Ｃクラス」の親クラスである「Ｂクラス」のコンストラクタが実行されますが、「Ｂクラス」は継承クラスであるためその親クラスである「Ａクラス」のコンストラクタが先に実行されることになります。

[A()]

[B()]

 

まとめ

継承関係が複雑になってくるとコンストラクタの動きがややこしくなります。

ですがこれはひとつのポリシーがあって、子クラス（Ｂクラス）のコンストラクタが実行されるとき常に先に「Ａクラス」のコンストラクタが実行されます。

 

「Ｂクラス」が子クラスである以上必ず親クラスとペアになっているということを理解してください。

 

参考資料


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