オブジェクト指向プログラミング

1. 抽象化
2. カプセル化
3. 継承
4. 多相性
5. キャスト

オブジェクト指向プログラミングの特徴は、抽象化、カプセル化、継承、 多相性です。

抽象化

抽象化とは、対象の重要でない性質を剥ぎ取り、適切な性質だけを残すことです。 このようなデータとデータの操作によって、抽象データ型が作られます。 関連するデータをまとめて取り扱う機能を構造体とかレコードと呼びます。

カプセル化

抽象化をさらにすすめて、データ型とデータ、 それに関連する関数はなんらかの方法でまとめる必要があります。 これをカプセル化と呼びます。

以下の c プログラムと同じ動作をする java のプログラムを比較してみましょう。
java では、データの定義やコードは１つのクラスにまとまっています。

[ c ]

#include <stdio.h>
typedef struct {
   int gram;
   int cals_per_gram;
}  Fruit;

int total_calories(Fruit *this) {
   return (this->gram) * (this->cals_per_gram);
}

void peel() {
   printf("peel a Fruit\n");
}

int main(int argc,char *argv[]) {
   Fruit plum = {5,45};
   Fruit apple ={55,0};
   int cals ;

   cals = total_calories( & plum);
   printf("total calories of plum =%d\n",cals);
   cals = total_calories( & apple);
   printf("total calories of apple =%d\n",cals);
}

[ java ]

class Fruit {
   int grams;
   int cals_per_gram;

   Fruit() {
      grams    = 55;
      cals_per_gram = 0;
   }

   Fruit(int g,int c) {
      grams    = g;
      cals_per_gram = c;
   }

   int total_calories() {
      return grams * cals_per_gram;
   }

   void peel() {
      System.out.println("peel a Fruit");
   }

   public static void main(String[] argv) {
      Fruit  plum,apple,peer;
      int    cals;

      plum  = new Fruit(5,45);
      apple = new Fruit();
      cals  = plum.total_calories();
      System.out.println("total calories of plum = "+cals);
      cals  = apple.total_calories();
      System.out.println("total calories of apple = "+cals);
   }
}

継承

継承とは、すでに定義されたクラスを基に、 そのクラスをなんらかの意味で拡張するために、別のクラスを作ることです。

class Citrus extends Fruit {
   void squeeze() {
      :
   }
}

多相性

多相性とは、たくさんの型という意味で、 同じ名前で複数のメソッドをもてるということです。
• 同じ名前の異なる複数のメソッドを定義できます。 これをオーバロードと言います。

  public static int parseInt(java.lang.String, int);
  public static int parseInt(java.lang.String);
  
  public static java.lang.Integer valueOf(java.lang.String, int);
  public static java.lang.Integer valueOf(java.lang.String);
  
  public java.lang.Integer(int);
  public java.lang.Integer(java.lang.String);
  

• 実行時に解決されるもうひとつの方法は、 親クラスにあるメソッドと同じ名前と引数を持つメソッドを、 子クラスに定義した場合、 親クラスのメソッドを子クラスのメソッドで置きかえます。 これをオーバライドと言います。

  class Citrus extends Fruit {
     void squeeze() {
        System.out.println("squeeze");
     }
  
     void peel() {
        System.out.println("peel a Citrus");
     }
  
     public static void main(String[] argv) {
        Fruit  somefruit = new Fruit();
        Citrus lemon     = new Citrus();
     
        somefruit.peel();
        lemon.peel();
  
        if (somefruit instanceof Fruit)
          System.out.println("somefruit is Fruit");
        somefruit = (Fruit) lemon;
        somefruit.peel();
        if (somefruit instanceof Citrus)
          System.out.println("somefruit is Citrus");
     }
  }
  

  osaka-68] java Citrus
  peel a Fruit
  peel a Citrus
  somefruit is Fruit
  peel a Citrus
  somefruit is Citrus
  

キャスト

キャストは、ｃから受け継がれた機能で、型変換を意味します。

整数から浮動小数点数にキャストできるのと同じように、 拡張クラスから被拡張クラスへのキャストは可能です。 その逆は、安全ではないキャストで常に正しいとは限りません。 正しくない場合は実行時に例外が発生します。 キャストするには、型名を括弧でくくって、キャストされる オブジェクトの直前に置きます。

somefruit = (Fruit) lemon;

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