Java-abstraction

Java-抽象化

辞書によると、 abstraction は、イベントではなくアイデアを扱う品質です。 たとえば、電子メールの場合、電子メールを送信するとすぐに起こることなどの複雑な詳細を考慮すると、電子メールサーバーが使用するプロトコルはユーザーから隠されます。 したがって、電子メールを送信するには、コンテンツを入力し、受信者のアドレスを記載して、[送信]をクリックするだけです。

同様に、オブジェクト指向プログラミングでは、抽象化は実装の詳細をユーザーから隠すプロセスであり、機能のみがユーザーに提供されます。 言い換えると、ユーザーは、オブジェクトの動作方法ではなく、オブジェクトの動作に関する情報を取得します。

Javaでは、抽象クラスとインターフェイスを使用して抽象化が実現されます。

抽象クラス

宣言に abstract キーワードを含むクラスは、抽象クラスと呼ばれます。

• 抽象クラスには、abstractメソッド、つまり本体のないメソッドが含まれる場合と含まれない場合があります（public void get（）;
• ただし、クラスに少なくとも1つの抽象メソッドがある場合、そのクラスは抽象として宣言する必要があります。
• クラスが抽象として宣言されている場合、インスタンス化することはできません。
• 抽象クラスを使用するには、別のクラスから継承し、その中の抽象メソッドに実装を提供する必要があります。
• 抽象クラスを継承する場合は、その中のすべての抽象メソッドに実装を提供する必要があります。

例

このセクションでは、抽象クラスの例を示します。 抽象クラスを作成するには、クラス宣言で、classキーワードの前に abstract キーワードを使用するだけです。

/*File name : Employee.java*/
public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;

   public Employee(String name, String address, int number) {
      System.out.println("Constructing an Employee");
      this.name = name;
      this.address = address;
      this.number = number;
   }

   public double computePay() {
     System.out.println("Inside Employee computePay");
     return 0.0;
   }

   public void mailCheck() {
      System.out.println("Mailing a check to " + this.name + " " + this.address);
   }

   public String toString() {
      return name + " " + address + " " + number;
   }

   public String getName() {
      return name;
   }

   public String getAddress() {
      return address;
   }

   public void setAddress(String newAddress) {
      address = newAddress;
   }

   public int getNumber() {
      return number;
   }
}

抽象メソッドを除き、EmployeeクラスはJavaの通常のクラスと同じであることがわかります。 クラスは抽象になりましたが、まだ3つのフィールド、7つのメソッド、および1つのコンストラクターがあります。

今、あなたは次の方法で従業員クラスをインスタンス化しようとすることができます-

/*File name : AbstractDemo.java*/
public class AbstractDemo {

   public static void main(String [] args) {
     /*Following is not allowed and would raise error*/
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

上記のクラスをコンパイルすると、次のエラーが表示されます-

Employee.java:46: Employee is abstract; cannot be instantiated
      Employee e = new Employee("George W.", "Houston, TX", 43);
                   ^
1 error

抽象クラスの継承

私たちは、次の方法で具体的なクラスのように従業員クラスのプロパティを継承することができます-

例

/*File name : Salary.java*/
public class Salary extends Employee {
   private double salary;  //Annual salary

   public Salary(String name, String address, int number, double salary) {
      super(name, address, number);
      setSalary(salary);
   }

   public void mailCheck() {
      System.out.println("Within mailCheck of Salary class ");
      System.out.println("Mailing check to " + getName() + " with salary " + salary);
   }

   public double getSalary() {
      return salary;
   }

   public void setSalary(double newSalary) {
      if(newSalary >= 0.0) {
         salary = newSalary;
      }
   }

   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
}

ここでは、Employeeクラスをインスタンス化することはできませんが、Salaryクラスをインスタンス化することはでき、このインスタンスを使用して、以下に示すようにEmployeeクラスの3つのフィールドすべてと7つのメソッドにアクセスできます。

/*File name : AbstractDemo.java*/
public class AbstractDemo {

   public static void main(String [] args) {
      Salary s = new Salary("Mohd Mohtashim", "Ambehta, UP", 3, 3600.00);
      Employee e = new Salary("John Adams", "Boston, MA", 2, 2400.00);
      System.out.println("Call mailCheck using Salary reference --");
      s.mailCheck();
      System.out.println("\n Call mailCheck using Employee reference--");
      e.mailCheck();
   }
}

これは、次の結果を生成します-

出力

Constructing an Employee
Constructing an Employee
Call mailCheck using Salary reference --
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to Mohd Mohtashim with salary 3600.0

 Call mailCheck using Employee reference--
Within mailCheck of Salary class
Mailing check to John Adams with salary 2400.0

抽象メソッド

クラスに特定のメソッドを含めたいが、そのメソッドの実際の実装を子クラスによって決定したい場合、親クラスのメソッドを抽象として宣言できます。

• abstract キーワードは、メソッドを抽象として宣言するために使用されます。
• メソッド宣言では、メソッド名の前に abstract キーワードを配置する必要があります。
• 抽象メソッドにはメソッドシグネチャが含まれますが、メソッド本体は含まれません。
• 中括弧の代わりに、抽象メソッドは末尾にセミコロン（;）を持ちます。

以下は、抽象メソッドの例です。

例

public abstract class Employee {
   private String name;
   private String address;
   private int number;

   public abstract double computePay();
  //Remainder of class definition
}

メソッドを抽象として宣言すると、2つの結果が生じます-

• それを含むクラスは抽象として宣言する必要があります。
• 現在のクラスを継承するクラスは、抽象メソッドをオーバーライドするか、自身を抽象として宣言する必要があります。

注-最終的に、子孫クラスは抽象メソッドを実装する必要があります。そうしないと、インスタンス化できない抽象クラスの階層ができてしまいます。

給与クラスが従業員クラスを継承し、次に示すように* computePay（）*メソッドを実装する必要があると仮定します-

/*File name : Salary.java*/
public class Salary extends Employee {
   private double salary;  //Annual salary

   public double computePay() {
      System.out.println("Computing salary pay for " + getName());
      return salary/52;
   }
  //Remainder of class definition
}