Vererbung

Unter Vererbung bezeichnet man das Konzept zwischen verschiedenen Klassen eine ist ein Beziehung herzustellen. Hauptsächlich wird Vererbung verwendet um Zeit zu sparen und Code einfacher zu gestalten, wenn mehrere Klassen sehr ähnliche Funktionalitäten bereitstellen sollen. Das Erben von mehr als einer Klasse ist in Java nicht möglich. Eine erbende Klasse wird auch Unterklasse, die vererbte Klasse entsprechend Oberklasse genannt.

Deklaration

Die Vererbung wird in der erbenden Klasse durch das Schlüsselwort extends (engl. erweitert) deklariert, gefolgt vom Namen der vererbenden Oberklasse.

public class Subclass extends Superclass{...}

Verwendung

Eine erbende Klasse besitzt alle Attribute und Methoden der Oberklasse. Direkt aufrufen kann die erbende Klasse jedoch wie jede andere Klasse auf keine privaten Methoden oder Attribute der Oberklasse direkt zugreifen. Sie können jedoch auf beschützte Attribute und Objekte zugreifen.

Erbende Klassen können zudem Methoden der Oberklasse überschreiben. Dabei wird einfach die gesamte Signatur der zu überschreibenden Methode bei der Deklaration der überschreibenden Methode übernommen.

All dies wird getan um in Sammlungen von Objekten einer Oberklasse verschiedene Objekte unterschiedlicher Unterklassen zu sammeln und das verhalten verschiedener Methodenaufrufe von den Unterklassen abhängig zu machen, ohne sich selbst jedoch um die entsprechende Implementierung kümmern zu müssen.

Eigenschaften

Eine Variable vom Typ einer Superklasse kann ein Objekt einer Unterklasse halten. Entsprechend sind Zuweisungen dieser Form ebenso möglich, da ein Objekt einer Unterklasse ebenso ein Objekt der Oberklasse ist. Dies ist die oben erwähnte ist ein Beziehung. Eine Variable vom Typ einer Unterklasse kann jedoch keine Objekte der Oberklasse halten und Zuweisungen, die ein Objekt der Oberklasse einer Variablen vom Typ der Unterklasse zuweisen, sind nicht erlaubt.

Abstrakte Klassen

Eine Klasse kann sich mit dem Schlüsselwort abstract als abstrakt deklarieren. Eine abstrakte Klasse deklariert sich damit als unvollständig, d.h. die Implementierung einzelner Methoden ist nicht spezifiziert. Stattdessen wird nur die Signatur der Methode zusammen mit dem Schlüsselwort abstract angegeben und mit einem einfachen Semikolon abgeschlossen. Dies soll einem Programmierer signalisieren, dass diese Methode von einer erbenden Klasse überschrieben werden muss und die Implementierung von erbender Klasse zu erbender Klasse unterschiedlich seien soll.

Entsprechend der unvollständigkeit einer abstrakten Klasse können keine "reinen" Objekte dieser Klasse instanziiert werden. Eine Variable kann zwar den Typ einer abstrakten Klasse besitzten, da jedoch keine Instanz dieser Klasse existieren kann, muss dieser Variablen ein Objekt einer von dieser Klasse erbenden Klasse zugewiesen werden.

Abstrakte Methoden können nur in einer abstrakten Klasse deklariert werden. Eine abstrakte Klasse muss jedoch keine abstrakten Methoden deklarieren.

Beim überschreiben einer abstrakten Methode wird in der Signatur das Schlüsselwort abstract weggelasen.

Beispiele

public abstract AbstractClass {
    /* Diese Methode muss von einer erbenden Klasse implementiert werden */
    public abstract int calculateSomething(int value);
}

public abstract ExtendingClass {
    /* Überschreibe die abstrakte Methode mit eigener Implementierung */
    public int calculateSomething(int value){
        return value + 5;
    }
}

[...]
public static void main(String[] args){
    AbstractClass object = new ExtendingClass();
    int a = object.calculateSomething(2); //Die ausgeführte Methode wird von der erbenden Klasse implementiert
    [...]
}
[...]