Рассмотрим модификаторы доступа.

class Parent {

protected int getValue() {

return 0;

}

}

class Child extends Parent {

/* ??? */ protected int getValue() {

return 1;

}

}

Пусть родительский метод был объявлен как protected. Понятно, что метод наследника можно оставить с таким же уровнем доступа, но можно ли его расширить (public), или сузить (доступ по умолчанию)? Несколько строк для проверки:

Parent p = new Child();

p.getValue();

Обращение к методу осуществляется с помощью ссылки типа Parent. Именно компилятор выполняет проверку уровня доступа, и он будет ориентироваться на родительский класс. Но ссылка-то указывает на объект, порожденный от Child, и по правилам полиморфизма исполняться будет метод именно этого класса. А значит, доступ к переопределенному методу не может быть более ограниченным, чем к исходному. Итак, методы с доступом по умолчанию можно переопределять с таким же доступом, либо protected или public. Protected -методы переопределяются такими же, или public, а для public менять модификатор доступа и вовсе нельзя.

Что касается private -методов, то они определены только внутри класса, снаружи не видны, а потому наследники могут без ограничений объявлять методы с такими же сигнатурами и произвольными возвращаемыми значениями, модификаторами доступа и т.д.

Аналогичные ограничения накладываются и на throws -выражение, которое будет рассмотрено в следующих лекциях.

Если абстрактный метод переопределяется неабстрактным, то говорят, что он его реализовал (implements). Как ни странно, абстрактный метод может переопределить другой абстрактный, или даже неабстрактный, метод. В первом случае такое действие может иметь смысл только при изменении модификатора доступа (расширении), либо throws -выражения. Во втором случае полностью утрачивается старая реализация метода, что может потребоваться в особенных случаях.

Перейдем к статическим методам. Рассмотрим пример:

class Parent {

static public int getValue() {

return 0;

}

}

class Child extends Parent {

static public int getValue() {

return 1;

}

}

И строки, демонстрирующие работу с этими методами:

Child c = new Child();

System.out.println(c.getValue());

Parent p = c;

System.out.println(p.getValue());

Аналогично случаю со статическими переменными, вспоминаем алгоритм обработки компилятором таких обращений к статическим элементам и получаем, что код эквивалентен следующим строкам:

System.out.println(Child.getValue());

System.out.println(Parent.getValue());

Результатом будет:

1

0

То есть статические методы, подобно статическим полям, принадлежат классу и появление наследников на них не сказывается.

Статические методы не могут перекрывать обычные, и наоборот.

Полиморфизм и объекты

В заключение рассмотрим несколько особенностей, вытекающих из свойств полиморфизма.

Во-первых, теперь можно точно сформулировать, что является элементами ссылочного типа. Ссылочный тип обладает следующими элементами:

* непосредственно объявленными в его теле;

* объявленными в его родительском классе и реализуемых интерфейсах, кроме:

- private -элементов;

- "скрытых" элементов (полей и статических методов, скрытых одноименными элементами);

- переопределенных (динамических) методов.

Во-вторых, продолжим рассматривать взаимосвязь типа переменной и типов ее возможных значений. К случаям, описанным в предыдущей лекции, добавляются еще два. Переменная типа абстрактный класс может ссылаться на объекты, порожденные неабстрактным наследником этого класса. Переменная типа интерфейс может ссылаться на объекты, порожденные от класса, реализующего данный интерфейс.

Сведем эти данные в таблицу.

Таблица 8.1. Взаимосвязь типа переменной и типов ее возможных значений.

Тип переменной

Допустимые типы ее значения

Абстрактный класс

* null

* неабстрактный наследник

Интерфейс

* null

* классы, реализующие интерфейс, а именно:

* реализующие напрямую (заголовок содержит implements);

* наследуемые от реализующих классов;

* реализующие наследников этого интерфейса;

* смешанный случай - наследование от класса, реализующего наследника интерфейса

Таким образом, Java предоставляет гибкую и мощную модель объектов, позволяющую проектировать самые сложные системы. Необходимо хорошо разбираться в ее основных свойствах и механизмах – наследование, статические элементы, абстрактные элементы, интерфейсы, полиморфизм, разграничения доступа и другие. Все они позволяют избегать дублирующего кода, облегчают развитие системы, добавление новых возможностей и изменение старых, помогают обеспечивать минимальную связность между частями системы, то есть повышают модульность. Также удачные технические решения можно многократно использовать в различных системах, сокращая и упрощая процесс их создания.

Для достижения таких важных целей требуется не только знание Java, но и владение объектно-ориентированным подходом, основными способами проектирования систем и проверки качества архитектурных решений. Платформа Java является основой и весьма удобным инструментом для применения всех этих технологий.

Заключение

В этой лекции были рассмотрены особенности объектной модели Java. Это, во-первых, статические элементы, позволяющие использовать интерфейс класса без создания объектов. Нужно помнить, что, хотя для обращения к статическим элементам можно задействовать ссылочную переменную, на самом деле ее значение не используется, компилятор основывается только на ее типе.

Для правильной работы со статическими элементами вводятся понятия статического и динамического контекста.

Далее рассматривалось использование ключевых слов this и super. Выражение this предоставляет ссылку, указывающую на объект, в контексте которого оно встречается. Эта конструкция помогает избегать конфликтов имен, а также применяется в конструкторах.

Слово super позволяет задействовать свойства родительского класса, что необходимо для реализации переопределенных методов, а также в конструкторах.

Затем было введено понятие абстрактного метода и класса. Абстрактный метод не имеет тела, он лишь указывает, что метод с такой сигнатурой должен быть реализован в классе-наследнике. Поскольку он не имеет собственной реализации, классы с абстрактными методами также должны быть объявлены с модификатором abstract, который указывает, что от них нельзя порождать объекты. Основная цель абстрактных методов – описать в родительском классе как можно больше общих свойств наследников, пусть даже и в виде заголовков методов без реализации.

Следующее важное понятие – особый тип в Java, интерфейс. Его еще называют полностью абстрактным классом, так как все его методы обязательно абстрактные, а поля final static. Соответственно, на основе интерфейсов невозможно создавать объекты.

Интерфейсы являются альтернативой множественному наследованию. Классы не могут иметь более одного родителя, но они могут реализовывать сколько угодно интерфейсов. Таким образом, интерфейсы описывают общие свойства классов, не находящихся на одной ветви дерева наследования.