9.2 抽象クラスの使い道 : Javaのオブジェクト指向入門

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9.2 抽象クラスの使い道

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更新日： 2008/04/19
動作確認環境：Windows XP Professional SP2, Java SE 5

　抽象クラスは、一見するとどんな使い道があるかわかりにくいクラスです。
　そこで、一番手っ取り早いメリット「オーバーライドしなきゃいけない！」という点を見てみましょう。

抽象クラスでミスを防ごう

　抽象クラスのメリットを見るために、抽象クラスを使用しなかった場合の失敗例を見てみましょう。

【サンプルプログラム1】抽象クラスを使用しない例（TypoSubRunner.java）

// TypoSubRunner.java

/**
* 抽象クラス……じゃない、普通のクラス。
*/
class NonAbstractSuper
{
    /**
     * 普通のメソッド。
     */
    void printMyName()
    {
        System.out.println( "NonAbstractSuper" );
    }
}

/**
* NonAbstractSuperクラスのサブクラス。
*/
class TypoSub extends NonAbstractSuper
{
    /**
     * オーバーライドしている……つもり。
     */
    void printNyName()
    {
        System.out.println( "TypoSub" );
    }
}

/**
* 実行用クラス。このクラスを実行してください。
*/
class TypoSubRunner
{
    public static void main( String[] args )
    {
        // TypoSubクラスのインスタンスを1つ作ります。
        // 参照型変数はNonAbstractSuperクラスです。
        NonAbstractSuper refSuper = new TypoSub();

        // オーバーライドしたメソッドを呼び出します。
        refSuper.printMyName();
        // 実行結果：
        // NonAbstractSuper

        // ……あれ？
    }
}

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// TypoSubRunner.java
/**
 * 抽象クラス……じゃない、普通のクラス。
 */
class NonAbstractSuper
{
	/**
	 * 普通のメソッド。
	 */
	void printMyName()
	{
		System.out.println( "NonAbstractSuper" );
	}
}
/**
 * NonAbstractSuperクラスのサブクラス。
 */
class TypoSub extends NonAbstractSuper
{
	/**
	 * オーバーライドしている……つもり。
	 */
	void printNyName()
	{
		System.out.println( "TypoSub" );
	}
}
/**
 * 実行用クラス。このクラスを実行してください。
 */
class TypoSubRunner
{
	public static void main( String[] args )
	{
		// TypoSubクラスのインスタンスを1つ作ります。
		// 参照型変数はNonAbstractSuperクラスです。
		NonAbstractSuper refSuper = new TypoSub();
		// オーバーライドしたメソッドを呼び出します。
		refSuper.printMyName();
		// 実行結果：
		// NonAbstractSuper
		// ……あれ？
	}
}

　まず、NonAbstractSuperクラスがあります。
　これは前ページの抽象クラスに似ていますが、普通のクラスです。

【サンプルプログラム2】抽象クラス……じゃない普通のクラス（再掲）

/**
* 抽象クラス……じゃない、普通のクラス。
*/
class NonAbstractSuper
{
    /**
     * 普通のメソッド。
     */
    void printMyName()
    {
        System.out.println( "NonAbstractSuper" );
    }
}

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/**
 * 抽象クラス……じゃない、普通のクラス。
 */
class NonAbstractSuper
{
	/**
	 * 普通のメソッド。
	 */
	void printMyName()
	{
		System.out.println( "NonAbstractSuper" );
	}
}

　抽象クラスじゃないので、抽象メソッドは作れません。
　なので、printMyName()メソッドも普通のメソッドです。

　そのサブクラス、TypoSubクラスも用意します。

【サンプルプログラム3】サブクラス（再掲）

/**
* NonAbstractSuperクラスのサブクラス。
*/
class TypoSub extends NonAbstractSuper
{
    /**
     * オーバーライドしている……つもり。
     */
    void printNyName()
    {
        System.out.println( "TypoSub" );
    }
}

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/**
 * NonAbstractSuperクラスのサブクラス。
 */
class TypoSub extends NonAbstractSuper
{
	/**
	 * オーバーライドしている……つもり。
	 */
	void printNyName()
	{
		System.out.println( "TypoSub" );
	}
}

　TypoSubクラスは、NonAbstractSuperクラスのサブクラスです。
　このクラスでは、printMyName()メソッドをオーバーライドしています。
　……そのつもりでした。
　でもオーバーライドできていません。
　よく見てください。メソッド名が「printNyName」となっています。スーパークラスのprintMyName()メソッドと、メソッド名が違います！
　こうなるとオーバーライドされません。

【サンプルプログラム4】インスタンスの作成箇所（再掲）

        // TypoSubクラスのインスタンスを1つ作ります。
        // 参照型変数はNonAbstractSuperクラスです。
        NonAbstractSuper refSuper = new TypoSub();

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		// TypoSubクラスのインスタンスを1つ作ります。
		// 参照型変数はNonAbstractSuperクラスです。
		NonAbstractSuper refSuper = new TypoSub();

　このようにインスタンスを作っても、printMyName()メソッドとprintNyName()メソッドは全然関係ないメソッドなので、オーバーライドされず、ひもも付きません。

【図1】オーバーライドにミスった！

　当然、スーパークラスのprintMyName()メソッドを呼び出そうとすると、そのままprintMyName()メソッドが呼び出されます。

【サンプルプログラム5】オーバーライドしたメソッドを呼び出そうとしている箇所（再掲）

        // オーバーライドしたメソッドを呼び出します。
        refSuper.printMyName();
        // 実行結果：
        // NonAbstractSuper

        // ……あれ？

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		// オーバーライドしたメソッドを呼び出します。
		refSuper.printMyName();
		// 実行結果：
		// NonAbstractSuper
		// ……あれ？

　実行結果から分かるとおり、サブクラスのprintNyName()メソッドは呼ばれるわけがなく、スーパークラスのprintMyName()メソッドが呼び出されます。

【図2】ポリモーフィズムしない

　このように、オーバーライドする際にメソッド名を間違えることで、オーバーライドに失敗してしまいます。
　その他に、引数を変えた場合にもオーバーライドされません。
　このように、ちょっとしたミスでオーバーライドできず、しかも実行しなければミスしたことに気付きません。

　このような問題を回避するためには、抽象クラスを使うことです。
　前ページの例のように、クラスを抽象クラスにして、printMyName()メソッドを抽象メソッドにすると、そのメソッドはサブクラスで必ずオーバーライドする必要があります。
　もし今回の例のようにオーバーライドできていないとコンパイルエラーになるので一発で分かります。
　このメリットを活用するために、抽象クラスを使ってみましょう。

とは言っても

　ただし、今ここで言ったメリットは「一応のメリット」です。
　たとえば「6.2 3段以上オーバーライドしたら？」のように、数段に渡ってオーバーライドしている場合には、今回のメリットは得られません。たとえHasOneMethodSuper3クラスのprintMyName()メソッドを抽象クラスにしても、SubOfSubクラスでprintMyName()メソッドをタイプミスしてしまったら、それを防ぐことはできません。
　また、単に「オーバーライドのミスをなくしたい」という場合には、「Overrideアノテーション」というのものがあるのでそちらを利用した方がいいでしょう。
　じゃあなんのために……と言われるとちょっと難しいです。
　一応「本来の目的」があるのですが、その目的のためには後で説明する「インタフェース」の方が便利なので、実際に抽象クラスを使う場面は少ないでしょう。
　正直、「まぁこういう機能がある」というくらいに憶えておいて、後述のインタフェースを理解するための道具としてください。

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更新日： 2008/04/19
動作確認環境：Windows XP Professional SP2, Java SE 5

9.1 abstractクラスとabstractメソッド

9.2 抽象クラスの使い道

9.3 インスタンスが作れない！

9.4 「抽象」って何？

> 10. インタフェースという「クラスじゃないもの」

> 11. オブジェクト指向とJava

このページは、Java言語を用いたオブジェクト指向プログラミングのチュートリアル解説を行う「Javaのオブジェクト指向入門」の一ページです。
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