الوراثة الأساسية (extends)

جزء من قسم Object Oriented Programming في رحلة Java على Coddy — الدرس 20 من 87.

تعد الوراثة إحدى الركائز الأساسية للبرمجة كائنية التوجه (OOP). فهي تسمح لفئة (class) باكتساب خصائص وأساليب فئة أخرى، مما يعزز إعادة استخدام الكود ويؤسس تسلسلاً هرمياً طبيعياً بين الفئات.

في Java، يمكنك إنشاء علاقة وراثة باستخدام الكلمة المفتاحية extends. تُسمى الفئة التي تَرِث بـ الفئة الفرعية (أو فئة الابن)، وتُسمى الفئة التي يتم التوريث منها بـ الفئة الأساسية (أو فئة الأب).

public class Animal {
    private String name;
    
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println(name + " is eating");
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);  // يستدعي منشئ الفئة الأب
    }
    
    public void bark() {
        System.out.println(getName() + " says woof!");
    }
}

يرث الصنف Dog تلقائيًا الدالة eat() والدالة getName() من Animal. كما يمكنه أيضًا تعريف دواله الخاصة مثل bark():

Dog myDog = new Dog("Buddy");
myDog.eat();   // موروث: "Buddy is eating"
myDog.bark();  // دالة خاصة: "Buddy says woof!"

فكر في الوراثة كعلاقة "هو-نوع-من" (is-a). الكلب (Dog) هو حيوان (Animal)، لذا فمن المنطقي أن يقوم Dog بتوسيع (extend) Animal. تتيح لك هذه العلاقة بناء فئات (classes) متخصصة تشترك في وظائف عامة مع إضافة سلوكياتها الفريدة الخاصة.

التحدي

سهل

لنقم ببناء نظام مركبات بسيط يوضح مفهوم الوراثة (inheritance) بشكل عملي. ستقوم بإنشاء فئة أب (parent class) تحتوي على خصائص المركبة العامة، وفئة ابن (child class) ترث منها وتضيف سلوكاً متخصصاً.

ستقوم بتنظيم الكود الخاص بك عبر ثلاثة ملفات:

Vehicle.java: قم بإنشاء الفئة الأب التي تمثل أي مركبة. يجب أن تحتوي على:
- حقل خاص (private field) لعلامة المركبة التجارية brand (String)
- منشئ (constructor) يقبل اسم العلامة التجارية، ولا حاجة لاستخدام super() هنا لأن Vehicle هي الفئة الأب
- دالة getBrand() تعيد العلامة التجارية
- دالة start() تطبع: [brand] is starting
Motorcycle.java: قم بإنشاء فئة فرعية (subclass) ترث من Vehicle. الدراجة النارية هي مركبة، لذا فإن علاقة "is-a" تجعل الوراثة مناسبة هنا. يجب على Motorcycle الخاصة بك:
- استخدام extends للوراثة من Vehicle
- امتلاك منشئ (constructor) يأخذ العلامة التجارية ويمررها إلى الأب باستخدام super(brand)
- إضافة دالتها الخاصة wheelie() التي تطبع: [brand] is doing a wheelie!
Main.java: اجمع كل شيء معاً عن طريق إنشاء كائن Motorcycle واستعراض السلوكيات الموروثة والفريدة. ستتلقى مدخلاً واحداً: اسم العلامة التجارية. اطبع سطرين من خلال استدعاء:
- دالة start() الموروثة
- دالة wheelie() الخاصة بـ Motorcycle

ستتلقى مدخلاً واحداً: اسم العلامة التجارية (String) لدراجتك النارية.

لاحظ كيف تمتلك Motorcycle تلقائياً إمكانية الوصول إلى start() و getBrand() دون إعادة كتابتهما - هذه هي قوة الوراثة!

ورقة مرجعية

استخدم الكلمة الأساسية extends لإنشاء علاقة وراثة بين الفئات:

public class Animal {
    private String name;
    
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void eat() {
        System.out.println(name + " is eating");
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
}

public class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name);  // يستدعي منشئ الفئة الأب
    }
    
    public void bark() {
        System.out.println(getName() + " says woof!");
    }
}

ترث الفئة الفرعية (الابن) جميع الأساليب من الفئة العليا (الأب) ويمكنها إضافة أساليبها الخاصة:

Dog myDog = new Dog("Buddy");
myDog.eat();   // أسلوب موروث
myDog.bark();  // أسلوب خاص

استخدم super() في منشئ الفئة الفرعية لاستدعاء منشئ الفئة الأب.

تمثل الوراثة علاقة "is-a" بين الفئات.

جرّب بنفسك

import java.util.Scanner;

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String brand = scanner.nextLine();
        
        // TODO: إنشاء كائن Motorcycle باستخدام brand
        
        // TODO: استدعاء الدالة الموروثة start()
        
        // TODO: استدعاء الدالة wheelie()
    }
}