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Java/抽象クラス

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抽象クラス

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抽象クラス(abstract class)は、抽象メソッド(abstraction method)を1つ以上持つクラスを指します。 抽象メソッドは具体的な処理内容を記述せず、メソッド名と引数と戻値の型の定義（シグネチャー）だけを宣言するメソッドです。

抽象クラスの宣言
abstract class クラス名 {
  //
}
抽象メソッドの宣言
  abstract 戻値の型 メソッド名(引数の型 引数名);

抽象クラスは、それ自体はインスタンス化することは出来ません。 インスタンス化することは出来ませんが、抽象クラスを別のクラスが継承する事は出来ます。 また、抽象クラスを super() を使うことでメソッドを呼び出せるので、抽象メソッドではないメソッド（具象メソッド）を持つことも、データメンバーも持つことも出来ます。 次の例では、Shapeのコンストラクターが抽象クラスの具象メソッドとなっています。

次のプログラムは、二次元座標系の図形について扱っています。

コード例
abstract class Shape {
    double x, y;
    Shape(double x, double y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    abstract public String toString();
    abstract public double area();
}

class Square extends Shape {
    double wh;
    Square(double x, double y, double wh) {
        super(x, y);
        this.wh = wh;
    }
    public String toString() {
        return String.format("Square(%f, %f, %f)", this.x, this.y, this.wh);
    }
    public double area() {
        return this.wh * this.wh;
    }
}

class Recrangle extends Shape {
    double w, h;
    Recrangle(double x, double y, double w, double h) {
        super(x, y);
        this.w = w;
        this.h = h;
    }
    public String toString() {
        return String.format("Rectanle(%f, %f, %f, %f)", this.x, this.y, this.w, this.h);
    }
    public double area() {
        return this.w * this.h;
    }
}

class Circle extends Shape {
    double r;
    Circle(double x, double y, double r) {
        super(x, y);
        this.r = r;
    }
    public String toString() {
        return String.format("Square(%f, %f, %f)", this.x, this.y, this.r);
    }
    public double area() {
        return 3.1425926536 * this.r * this.r;
    }
}

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Shape[] shapes = {
            new Square(5.0, 10.0, 15.0),
            new Recrangle(13.0, 23.0, 20.0, 10.0),
            new Circle(3.0, 2.0, 20.0),
        };

        for (Shape shape: shapes) {
            System.out.println(String.format("%s: %f", shape, shape.area()));
        }
    }
}
実行結果
Square(5.000000, 10.000000, 15.000000): 225.000000
Rectanle(13.000000, 23.000000, 20.000000, 10.000000): 200.000000
Square(3.000000, 2.000000, 20.000000): 1257.037061
abstract class Shape
抽象クラス図形；他のクラスはこのクラスを継承。
Shape(double x, double y)
コンストラクター；private ですが、継承したクラスのコンストラクターから super として参照されるだけなので構いません。
double x, y
座標値
abstract public String toString()
文字列化（抽象メソッド）
abstract public double area()
面積（抽象メソッド）
class Square
具象クラス正方形；Shapeを継承
Square(double x, double y, double wh)
コンストラクター；追加の引数は一辺の長さ。
public String toString()
文字列化（具象メソッド）
public double area()
面積（具象メソッド）
class Rectangle
具象クラス長方形；Shapeを継承
Rectangle(double x, double y, double w, double h)
コンストラクター；追加の引数は幅と高さ。
public String toString()
文字列化（具象メソッド）
public double area()
面積（具象メソッド）
class Circle
具象クラス円；Shapeを継承
Circle(double x, double y, double r)
コンストラクター；追加の引数は半径。
public String toString()
文字列化（具象メソッド）
public double area()
面積（具象メソッド）
Shape[] shapes
図形の配列；Shapeを継承したクラスのインスタンスは３つとも要素になれますが、当のShapeはインスタンス化出来ないので要素になれません。
for (Shape shape: shapes) ...
Shapeを継承したクラスのインスタンスが来ることは判っているので、これでイテレーション出来ます。
呼んでいるメソッドも、抽象メソッドなので具体的なクラスは（Shapeを継承しているので）問いません。
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