[Java] ポリモーフィズムの基礎

2019.04.19

ポリモーフィズムとは？

「ポリモーフィズム」は、「多様性」や「多態性」などといわれ、カプセル化、継承に続くオブジェクト指向の三大要素の一つです。

変数の型は同じでも、オブジェクトの中身によって、メソッドの機能が異なることをポリモーフィズムと呼びます。

メソッドの呼び出し方法を共通にして、その上にオーバーライドした同じメソッドを呼び出した場合、インスタンスごとに違う動きをします。型が異なる変数をどのように代入しても、呼び出すオーバーライドメソッドは変わらない、オーバーライドの性質を利用しています。

文字ばかりでは難しいので、下記のポリモーフィズムを使ったサンプルと、使わなかったサンプルを見てみましょう。両方とも実行結果は同じです。

ポリモーフィズム無しのサンプル

//車クラス
class Car {

   int speed;
   String name;  

   public Car(String name, int speed) {
        this.name = name;
        this.speed = speed;
   } 
   public void drive() {
        System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");
   }
}

//新幹線クラス
class Shinkansen {

   int speed;
   String name;

   public Shinkansen(String name, int speed) {
       this.name = name;
       this.speed = speed;
   }
 　 public void drive() {
       System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");
   }
}

public class Sample {
  　public static void main(String[] args) {
  
       Car c = new Car("自動車", 80);
       Shinkansen s = new Shinkansen("新幹線", 300);
       c.drive();
       s.drive();
 　}
}

//車クラス

class Car {

int speed;

String name;

public Car(String name, int speed) {

this.name = name;

this.speed = speed;

}

public void drive() {

System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");

}

//新幹線クラス

class Shinkansen {

int speed;

String name;

public Shinkansen(String name, int speed) {

this.name = name;

this.speed = speed;

}

　 public void drive() {

System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");

}

public class Sample {

　public static void main(String[] args) {

Car c = new Car("自動車", 80);

Shinkansen s = new Shinkansen("新幹線", 300);

c.drive();

s.drive();

　}

ポリモーフィズムありのサンプル

//乗り物クラス(抽象クラス)
abstract class Norimono {
  
   String name;
   int speed;
 
   public Norimono(String name, int speed) {
      this.name = name;
      this.speed = speed;
   }

   //抽象メソッド
   abstract public void drive();
}

//乗り物クラスを継承した車クラス
class Car extends Norimono {
  
   public Car(String name, int speed) {
      super(name, speed);
   } 

   @Override
   public void drive() {
      System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");
   }
}

//乗り物クラスを継承した新幹線クラス
class Shinkansen extends Norimono {
   public Shinkansen(String name, int speed) {
      super(name, speed);
   }

   @Override
   public void drive() {
      System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");
   }
}

public class Sample {
   public static void main(String[] args) {

   Norimono c = new Car("車", 80);
   Norimono s = new Shinkansen("新幹線", 300);
   c.drive();
   s.drive();
   }
}

//乗り物クラス(抽象クラス)

abstract class Norimono {

String name;

int speed;

public Norimono(String name, int speed) {

this.name = name;

this.speed = speed;

}

//抽象メソッド

abstract public void drive();

}

//乗り物クラスを継承した車クラス

class Car extends Norimono {

public Car(String name, int speed) {

super(name, speed);

}

@Override

public void drive() {

System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");

}

//乗り物クラスを継承した新幹線クラス

class Shinkansen extends Norimono {

public Shinkansen(String name, int speed) {

super(name, speed);

}

@Override

public void drive() {

System.out.println(name + "は時速" + speed + "キロで走ります");

}

public class Sample {

public static void main(String[] args) {

Norimono c = new Car("車", 80);

Norimono s = new Shinkansen("新幹線", 300);

c.drive();

s.drive();

}

実行結果（両方同じ）

車は時速80キロで走ります
新幹線は時速300キロで走ります

1 2	車は時速80キロで走ります新幹線は時速300キロで走ります

ポリモーフィズムをありのサンプルは、引数を受け取ったインスタンスが、子クラスによって違う振る舞いをしていますね。

drive()という命令が実行されれば、受け取ったインスタンスが車であれば時速80キロで走り、新幹線であれば300キロで走ります。

船やヘリコプターといった陸路で走らない乗り物が増えようとも、Norimonoの型を持つインスタンスにdrive()を使えば、どのような乗り物でも走ることができます。

2行目と11行目にabstractキーワードを付けて、抽象クラスと抽象メソッドを指定してます。継承したサブクラスが正確にオーバーライドしないとコンパイルエラーになるの注意です。

ちなみにabstractキーワードを付けないと、サブクラスがどこからオーバーライドしたらいいか識別できなくなりコンパイルエラーになります。

親クラスにメソッドを宣言しておいて、子クラスでメソッドに対応した処理をすれば、それぞれのサブクラスを使用する際に、一つのメソッドだけを覚えれば済みますね。

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