Java Kalıtım: extends, super ve Override Etme

Kalıtım, "-dır" Türünde Yeniden Kullanımdır

Kalıtım, yeni bir sınıfın mevcut bir sınıfın üzerine inşa edilmesini sağlar. Yeni sınıf -yani alt sınıf- üst sınıfın alanlarını ve metotlarını otomatik olarak alır, ardından ihtiyaç duyduğu şeyi ekler ya da değiştirir. Bir tür başka bir türün daha özel bir biçimi olduğunda buna başvurursunuz: bir Dog, bir Animal'dır; bir SavingsAccount, bir BankAccount'tır.

Bunu extends anahtar kelimesiyle yazarsınız. Üst sınıftaki public veya protected olan her şey, yeniden yazmaya gerek kalmadan alt sınıfta kullanılabilir.

class Animal {
    String name;

    Animal(String name) { this.name = name; }

    void eat() { System.out.println(name + " is eating"); }
}

class Dog extends Animal {
    Dog(String name) { super(name); }   // name'i Animal'a yukarı geçir

    void bark() { System.out.println(name + " says woof"); }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog d = new Dog("Rex");
        d.eat();    // Animal'dan miras alındı
        d.bark();   // Dog üzerinde tanımlandı
    }
}

Dog, name veya eat()'i hiç tanımlamaz, ama yine de her ikisine de sahiptir. İşin bütün amacı budur: paylaşılan davranış tek bir yerde yaşar.

super: Üst Sınıfa Ulaşmak

Bir alt sınıf yapıcısı, önce üst sınıfın kurulduğundan emin olmalıdır. Bunu super(...) ile yaparsınız; bu, üst sınıfın yapıcısını çağırır ve alt sınıf yapıcısındaki ilk ifade olmak zorundadır. Bunu atlarsanız Java, üst sınıfın argümansız yapıcısına sessizce bir çağrı ekler - ve üst sınıfın böyle bir yapıcısı yoksa kod derlenmez.

class Account {
    double balance;

    Account(double opening) {
        balance = opening;
        System.out.println("Account opened with " + opening);
    }
}

class SavingsAccount extends Account {
    double rate;

    SavingsAccount(double opening, double rate) {
        super(opening);     // önce Account'un yapıcısını çalıştır
        this.rate = rate;
        System.out.println("Savings rate set to " + rate);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new SavingsAccount(100.0, 0.05);
    }
}

Çıktı, üst sınıfın yapıcısının alt sınıfın gövdesinden önce çalıştığını gösterir - inşa, hiyerarşinin tepesinden aşağıya doğru akar.

Metotları Override Etmek

Bir alt sınıf, miras alınan bir metodu aynı imzayla yeniden tanımlayarak değiştirebilir. Buna override etme denir ve bunu her zaman @Override ile işaretlemelisiniz. Anotasyon zorunlu değildir, ancak gerçekten bir üst sınıf metoduyla eşleştiğinizi derleyicinin doğrulamasını sağlar - toString() yerine tostring() gibi, aksi takdirde sessizce yepyeni bir metot oluşturacak yazım hatalarını yakalar.

class Animal {
    String speak() { return "..."; }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    String speak() { return "meow"; }
}

class Cow extends Animal {
    @Override
    String speak() { return "moo"; }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Animal[] animals = { new Cat(), new Cow(), new Animal() };
        for (Animal a : animals) {
            System.out.println(a.speak());   // her biri kendi sürümünü çalıştırır
        }
    }
}

Dizi Animal türünde olsa da, her eleman kendi speak()'ini çalıştırır. Java metodu, değişkenin bildirilen türüne göre değil, çalışma zamanındaki gerçek nesneye göre seçer - işte polimorfizmin temeli budur.

super.method() ile Üst Sınıfın Sürümünü Çağırmak

Override etmek, üst sınıfın işini tamamen çöpe atmak zorunda değildir. Miras alınan sürümü çalıştırıp ardından üzerine eklemek için super.method() kullanın:

class Logger {
    void log(String msg) { System.out.println("[log] " + msg); }
}

class TimestampLogger extends Logger {
    @Override
    void log(String msg) {
        super.log("at t=0 " + msg);   // üst sınıfı yeniden kullan, sonra genişlet
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        new TimestampLogger().log("server started");
    }
}

super. olmadan, TimestampLogger.log içinde log'u çağırmak kendisini çağırır ve sonsuza kadar özyinelemeye girer. super. açıkça "üst sınıfın sürümü" anlamına gelir.

Miras Alınan Alanlar ve Erişim

Bir alt sınıf, üst sınıfın public ve protected üyelerini görür ama private olanları görmez. private alanlar nesnede hâlâ vardır - üst sınıfın kendi metotları onlara erişebilir - ancak alt sınıf onlara doğrudan referans veremez. Bir üyeyi ilgisiz koddan gizli tutarken alt sınıfların erişebilmesini istediğinizde protected kullanın.

class Base {
    private int secret;      // alt sınıflara görünmez
    protected int shared;    // alt sınıflara görünür
}

class Derived extends Base {
    void demo() {
        shared = 5;          // OK
        // secret = 5;       // derleme hatası - Base'e özel (private)
    }
}

Bir alt sınıf yapıcısının çoğu zaman super(...)'ı çağırmak zorunda olmasının bir nedeni de budur: üst sınıfın private durumunu başlatmanın tek yolu budur.

final ile Kalıtımı Durdurmak

Bazen bir sınıfın hiç extends edilmemesi gerekir - String'in tam olarak bu nedenle final olması gibi. Bir sınıfı final olarak işaretlemek alt sınıf oluşturmayı yasaklar; bir metodu final olarak işaretlemek ise sınıfın extends edilmesine yine de izin verirken o metodun override edilmesini yasaklar.

final class Constants { }            // alt sınıfı oluşturulamaz

class Config {
    final void load() { }            // alt sınıflar Config'i extends edebilir
                                     // ama load()'u override edemez
}

Bir sınıfın davranışının program genelinde garanti altında ve değişmez olması gerektiğinde final'a başvurun - bu, varsayılan seçenek değil, kasıtlı bir "extends etme" sinyalidir.

Sık Yapılan Bir Hata: "-dır" Değilse Kompozisyonu Tercih Edin

Kalıtım, kodu yeniden kullandığı için cazip gelir, ancak çocuğu ebeveyne sıkı sıkıya bağlar. İlişki gerçek bir "-dır" değilse -diyelim ki bir Engine'e ihtiyaç duyan bir Car- Car extends Engine yapmayın. Bir araba bir motora sahiptir, bir motor değildir. Bunu bunun yerine bir alanla (kompozisyon) modelleyin:

class Car {
    private Engine engine = new Engine();   // Car bir Engine'e SAHİPTİR

    void start() { engine.ignite(); }
}

Kalıtımı yalnızca alt sınıf gerçekten üst sınıfın özelleşmiş bir biçimiyse ve onun davranışını miras alıp aynı zamanda yerine geçirmek istiyorsanız kullanın.

Sıradaki: Arayüzler

extends ile kalıtım size tek bir üst sınıf ve paylaşılan bir uygulama verir. Ancak bir sınıf yalnızca bir sınıfı extends edebilir - peki ilgisiz sınıflara ortak bir yeteneği nasıl kazandırırsınız? İşte arayüzler bunun içindir: birçok sınıfın uygulayabileceği bir sözleşme ve bir sonraki sayfanın konusu.