Java 7

Данные уточнения подобны тому, как мы говорим про себя "я", а не "Иван Петрович", и говорим "отец", а не "Петр Сидорович".

Реализация полиморфизма в Java

Переопределение методов приводит к интересным результатам. В классе Pet мы описали метод voice (). Переопределим его в подклассах и используем в классе Chorus, как показано в листинге 2.2.

Листинг 2.2. Пример полиморфного метода

abstract class Pet{

abstract void voice();

}

class Dog extends Pet{ int k = 10;

©Override void voice(){

System.out.println("Gav-gav!");

}

}

class Cat extends Pet{

©Override void voice(){

System.out.println("Miaou!");

}

}

class Cow extends Pet{

©Override void voice(){

System.out.println("Mu-u-u!");

}

}

public class Chorus{

public static void main(String[] args){ Pet[] singer = new Pet[3]; singer[0] = new Dog(); singer[1] = new Cat(); singer[2] = new Cow();

for (Pet p: singer) p.voice();

}

}

На рис. 2.1 показан вывод этой программы. Животные поют своими голосами!

Рис. 2.1. Результат выполнения программы Chorus

Все дело здесь в определении поля singer [ ]. Хотя массив ссылок singer [ ] имеет тип Pet, каждый его элемент ссылается на объект своего типа: Dog, Cat, Cow. При выполнении программы вызывается метод конкретного объекта, а не метод класса, которым определялось имя ссылки. Так в Java реализуется полиморфизм.

Знатокам C++

В языке Java все методы являются виртуальными функциями.

Внимательный читатель заметил в описании класса Pet новое слово abstract. Класс Pet и метод voice () являются абстрактными.

Упражнения

4. Опишите в виде класса строительный подъемный кран.

5. Опишите в виде класса игровой автомат.

6. Смоделируйте в виде класса сотовый телефон.

Абстрактные методы и классы

При описании класса Pet мы не можем задать в методе voice () никакой полезный алгоритм, поскольку у всех животных совершенно разные голоса.

В таких случаях мы записываем только заголовок метода и ставим после закрывающей список параметров скобки точку с запятой. Этот метод будет абстрактным (abstract),

что необходимо указать компилятору модификатором abstract.

Если класс содержит хоть один абстрактный метод, то создать его экземпляры, а тем более использовать их, не удастся. Такой класс становится абстрактным, что обязательно надо указать модификатором abstract.

Как же использовать абстрактные классы? Только порождая от них подклассы, в которых переопределены абстрактные методы.

Зачем же нужны абстрактные классы? Не лучше ли сразу написать необходимые классы с полностью определенными методами, а не наследовать их от абстрактного класса? Для ответа снова обратимся к листингу 2.2.

Хотя элементы массива singer[] ссылаются на подклассы Dog, Cat, Cow, но все-таки это переменные типа Pet и ссылаться они могут только на поля и методы, описанные в суперклассе Pet. Дополнительные поля подкласса для них недоступны. Попробуйте обратиться, например, к полю k класса Dog, написав singer[0] .k. Компилятор "скажет", что он не может найти такое поле. Поэтому метод, который реализуется в нескольких подклассах, приходится выносить в суперкласс, а если там его нельзя реализовать, то объявить абстрактным. Таким образом, абстрактные классы группируются на вершине иерархии классов.

Кстати, можно задать пустую реализацию метода, просто поставив пару фигурных скобок, ничего не написав между ними, например:

void voice(){}

Получится полноценный метод, хотя он ничего не делает. Но это искусственное решение, запутывающее структуру класса.

Замкнуть же иерархию можно окончательными классами.

Окончательные члены и классы

Пометив метод модификатором final, можно запретить его переопределение в подклассах. Это удобно в целях безопасности. Вы можете быть уверены, что метод выполняет те действия, которые вы задали. Именно так определены математические функции sin ( ), cos ( ) и пр. в классе Math. Мы уверены, что метод Math.cos(x) вычисляет именно косинус числа х. Разумеется, такой метод не может быть абстрактным.

Для полной безопасности поля, обрабатываемые окончательными методами, следует сделать закрытыми (private).

Если пометить модификатором final параметр метода, то его нельзя будет изменить внутри метода.

Если же пометить модификатором final весь класс, то его вообще нельзя будет расширить. Так определен, например, класс Math:

public final class Math{ . . . }

Для переменных модификатор final имеет совершенно другой смысл. Если пометить модификатором final описание переменной, то ее значение (а оно должно быть обязательно задано или здесь же, или в блоке инициализации, или в конструкторе) нельзя изменить ни в подклассах, ни в самом классе. Переменная превращается в константу. Именно так в языке Java определяются константы:

public final int MIN_VALUE = -1, MAX_VALUE = 9999;

По соглашению "Code Conventions" константы записываются прописными буквами, слова в них разделяются знаком подчеркивания.

Класс Object