Derivazione tra classi

Laboratorio di programmazioneJava

Prof. Giuseppe De GiacomoUniversità di Roma “La Sapienza”

Derivazione tra classi

Derivazione tra classi



class B { //CLASSE BASE int x; void G() { x = x * 20; }}

class B { //CLASSE BASE int x; void G() { x = x * 20; }}

Classe D derivata da BClasse D derivata da B

class D extends B { //CLASSE DERIVATA void H() { x = x * 10; }}

class D extends B { //CLASSE DERIVATA void H() { x = x * 10; }}



Tutte le proprietà definite per la classe base vengono implicitamente definite anche nella classe derivata …

Tutte le proprietà definite per la classe base vengono implicitamente definite anche nella classe derivata …

Principi fondamentali della derivazione – Principio 1Principi fondamentali della derivazione – Principio 1



… cioè vengono ereditate da quest’ultima.

… cioè vengono ereditate da quest’ultima.

Ad esempio la classe D ha il campo dati int x; e la funzione void G();

Ad esempio la classe D ha il campo dati int x; e la funzione void G();




Ad esempio la classe D ha in più, rispetto alla classe base B, la funzione void H();

Ad esempio la classe D ha in più, rispetto alla classe base B, la funzione void H();

La classe derivata può avere ulteriori proprietà …

La classe derivata può avere ulteriori proprietà …




… cioè si può usare un oggetto della classe derivata in ogni situazione/contesto in cui si può usare un oggetto della classe base

… cioè si può usare un oggetto della classe derivata in ogni situazione/contesto in cui si può usare un oggetto della classe base


Ogni oggetto della classe derivata è anche un oggetto della classe base …

Ogni oggetto della classe derivata è anche un oggetto della classe base …



… la classe D è compatibile con la classe B.

… la classe D è compatibile con la classe B.

Principi fondamentali della derivazione – Principio 3Principi fondamentali della derivazione – Principio 3 static void stampa(B bb) {

System.out.println(bb.x);} …

D d = new D();d.G(); //OKstampa(d); //OK

static void stampa(B bb) { System.out.println(bb.x);} …

D d = new D();d.G(); //OKstampa(d); //OK



Non è vero che un oggetto della classe base è anche un oggetto della classe derivata …

Non è vero che un oggetto della classe base è anche un oggetto della classe derivata …


… non è possibile usare un oggetto della classe base laddove si può usare un oggetto della classe derivata.

… non è possibile usare un oggetto della classe base laddove si può usare un oggetto della classe derivata.



B b = new B();b.H(); //NO: non ha il campo H()D d = b; //NO: B non è compatibile con Db = new D(); //OK D è compatibile con B

B b = new B();b.H(); //NO: non ha il campo H()D d = b; //NO: B non è compatibile con Db = new D(); //OK D è compatibile con B




Una classe derivata può fungere da classe base per ulteriori derivazioni …

Una classe derivata può fungere da classe base per ulteriori derivazioni …

Gerarchie di classi:Gerarchie di classi:

class B {…}class D extends B {…}class E extends D {…}

class B {…}class D extends B {…}class E extends D {…}

in profonditàin profondità



Una classe può avere un numero qualsiasi di classi derivate …

Una classe può avere un numero qualsiasi di classi derivate …

Gerarchie di classi: in ampiezzaGerarchie di classi: in ampiezza

class B {…}class D extends B {…}class Dbis extends B {…}

class B {…}class D extends B {…}class Dbis extends B {…}



Gerarchie di classi: esempioGerarchie di classi: esempio

CC

DD DbisDbis

EE

Ogni classe ha solo una classe base…Ogni classe ha solo una classe base…

…no ereditarietà multipla in Java…no ereditarietà multipla in Java



CastingCasting



class B {…}class D extends B { int x_d; }…D d = new D();d.x_d = 10; B b = d; //OK b e d denotano lo stesso ogg.b.x_d = 20; //NO x_d non è un campo di B! //type checking statico

class B {…}class D extends B { int x_d; }…D d = new D();d.x_d = 10; B b = d; //OK b e d denotano lo stesso ogg.b.x_d = 20; //NO x_d non è un campo di B! //type checking statico

Riferimenti di diverse classi possono denotare lo stesso oggetto

Riferimenti di diverse classi possono denotare lo stesso oggetto



class B {…}class D extends B { int x_d; }…D d = new D();d.x_d = 10; B b = d; //OK b e d denotano lo stesso ogg.((D)b).x_d = 20; //OK (D)b è un riferimento di tipo D

class B {…}class D extends B { int x_d; }…D d = new D();d.x_d = 10; B b = d; //OK b e d denotano lo stesso ogg.((D)b).x_d = 20; //OK (D)b è un riferimento di tipo D

Casting per accedere ai campi della classe derivataCasting per accedere ai campi della classe derivata



… sempre sintatticamente corretto (non vengono mai rivelati errori di compilazione) …

… sempre sintatticamente corretto (non vengono mai rivelati errori di compilazione) …

Il casting tra classi lungo lo stesso cammino in una gerarchia di derivazione è …

Il casting tra classi lungo lo stesso cammino in una gerarchia di derivazione è …

… ma è responsabilità del programmatore che sia anche semanticamente corretto …

… ma è responsabilità del programmatore che sia anche semanticamente corretto …



class B {…}class D extends B { int x_d; }…B b = new B();D d = (D)b; //OK a tempo di compilazione, ma … //NO a runtime (ClassCastException)d.x_d = 10; //NOTA: x_d non esiste nell’oggetto //denotato da d!

class B {…}class D extends B { int x_d; }…B b = new B();D d = (D)b; //OK a tempo di compilazione, ma … //NO a runtime (ClassCastException)d.x_d = 10; //NOTA: x_d non esiste nell’oggetto //denotato da d!

EsempioEsempio



Livello di accesso protected

Livello di accesso protected



Una classe D derivata da un’altra classe B, anche se in un package diverso, ha una relazione speciale con quest’ultima…

Una classe D derivata da un’altra classe B, anche se in un package diverso, ha una relazione speciale con quest’ultima…

…non è un cliente qualsiasi di B in quanto vogliamo poter usare oggetti di D al posto dei quelli di B…

…non è un cliente qualsiasi di B in quanto vogliamo poter usare oggetti di D al posto dei quelli di B…

…non coincide con B. …non coincide con B.



…per fare ciò si dicharano detti campi protected…

…per fare ciò si dicharano detti campi protected…

Per questo motivo può essere che B voglia mettere a disposizione di D dei campi che non sono a disposizione di clienti generici di B

Per questo motivo può essere che B voglia mettere a disposizione di D dei campi che non sono a disposizione di clienti generici di B

…garantendo l’accesso ad essi alle classi derivate, ma bloccandone l’accesso ai clienti generici.

…garantendo l’accesso ad essi alle classi derivate, ma bloccandone l’accesso ai clienti generici.



Costruttori delle classi derivate

Costruttori delle classi derivate



Anche gli oggetti delle classi derivate sono creati chiamando un costruttore…

Anche gli oggetti delle classi derivate sono creati chiamando un costruttore…

…tale costruttore però deve inizializzare anche i campi dati ereditati…

…tale costruttore però deve inizializzare anche i campi dati ereditati…

… alcuni dei quali sono inaccessibili dalla classe derivata (es. private)…

… alcuni dei quali sono inaccessibili dalla classe derivata (es. private)…



…per fare ciò Java richiede di invocare un costruttore della classe base nei costruttori della classe derivata…

…per fare ciò Java richiede di invocare un costruttore della classe base nei costruttori della classe derivata…

…mediante il costrutto super() che deve essere la prima istruzione eseguibile del corpo del costruttore della classe derivata.

…mediante il costrutto super() che deve essere la prima istruzione eseguibile del corpo del costruttore della classe derivata.



EsempioEsempio

EsempioCostuttori1.javaEsempioCostuttori1.java



Qualora un costruttore della classe derivata non contiene l’invocazione esplicita di un costruttore …

Qualora un costruttore della classe derivata non contiene l’invocazione esplicita di un costruttore …

…viene invocato automaticamente il costruttore senza parametri…

…viene invocato automaticamente il costruttore senza parametri…

…se quest’ultimo non è presente viene generato un errore.

…se quest’ultimo non è presente viene generato un errore.



EsempioEsempio




Se una classe derivata non contiene costruttori …Se una classe derivata non contiene costruttori …

…Java ne fornisce automaticamente un costruttore standard senza parametri…

…Java ne fornisce automaticamente un costruttore standard senza parametri…

…che invoca il costruttore senza parametri della classe base...

…che invoca il costruttore senza parametri della classe base...

…e lascia i campi dati della classe derivata al loro valore di default.

…e lascia i campi dati della classe derivata al loro valore di default.



EsempioEsempio




Costrutto this()Costrutto this()

…da utilizzare in modo analogo a super()…

…da utilizzare in modo analogo a super()…

…è un’invocazione esplicita ad un altro costruttore della stessa classe…

…è un’invocazione esplicita ad un altro costruttore della stessa classe…

…permette si riusare codice già scritto…

…permette si riusare codice già scritto…



EsempioEsempio

PersonaThis.javaPersonaThis.java



Principio 1: la classe derivata eredita le proprietà (campi) della classe base

Principio 2: può avere ultriori proprietà

Principo 3: è compatibile con la classe base

Principio 4: ma non il viceversa

Principio 1: la classe derivata eredita le proprietà (campi) della classe base

Principio 2: può avere ultriori proprietà

Principo 3: è compatibile con la classe base

Principio 4: ma non il viceversa

Principi fondamentali della derivazionePrincipi fondamentali della derivazione

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