オープンクラスとサブクラス

CoddyのKotlinジャーニー「オブジェクト指向プログラミング」セクションの一部。レッスン 17/57。

継承を使うと、あるクラスを基に別のクラスを作成できます。サブクラスはスーパークラスのすべてのプロパティとメソッドを受け継ぎ、独自のものを追加できます。Kotlinのクラスはデフォルトで継承不可のため、別のクラスが拡張できるようにするには、クラスにopenを指定する必要があります。

open class Animal(val name: String) {
    fun describe() = "$name is an animal"
}

class Dog(name: String) : Animal(name) {
    fun fetch() = "$name fetches the ball"
}

mainの中では:

val rex = Dog("Rex")
println(rex.describe())
println(rex.fetch())

出力:

Rex is an animal
Rex fetches the ball

class Dog(name: String) : Animal(name)は、DogがAnimalを継承し、nameをスーパークラスのコンストラクターに渡すことを示しています。Animalにすでにプロパティが存在するため、このパラメーターにはvalがありません。openでないクラスは継承できません。

class Plant(val name: String)
// class Tree(name: String) : Plant(name)   // エラー: この型はfinalなので継承できない

open class Vehicle(val wheels: Int)
class Bike : Vehicle(2)                     // 固定値を渡す
class Truck(val load: Int) : Vehicle(6)     // 独自のプロパティを追加する

DogはAnimalなので、サブクラスのインスタンスはスーパークラスの型が期待される場所ならどこでも使用できます。1つのList<Animal>には犬、猫、通常の動物を格納でき、各要素はAnimalのメンバーを持ちます。

open class Animal(val name: String) {
    fun describe() = "$name is an animal"
}
class Dog(name: String) : Animal(name)
class Cat(name: String, val indoor: Boolean) : Animal(name)

mainの中では:

val pets: List<Animal> = listOf(Dog("Rex"), Cat("Tom", true), Animal("Generic"))
for (p in pets) println(p.describe())

出力:

Rex is an animal
Tom is an animal
Generic is an animal

継承は「is-a」の関係を表します。犬は動物であり、普通預金口座は口座です。あるクラスが別のクラスを利用するだけの場合（車はエンジンを持つなど）は、その型のプロパティを持たせます。Kotlinではクラスはデフォルトで継承できないため、拡張を意図したクラスは open を付けて明示し、それ以外のクラスはサブクラスによる変更から安全に保たれます。

open class Account(val owner: String)
class SavingsAccount(owner: String) : Account(owner)   // is-a: 継承

class Engine(val horsepower: Int)
class Car(val engine: Engine)                          // has-a: プロパティ

チャレンジ

簡単

Managerは、Employeeがすでに持っているものを繰り返しています。Employeeをopenにし、Managerをそのサブクラスにしましょう。Manager(name: String, salary: Int)は両方の値をEmployeeに渡し、新たに加わるものだけを保持します。それは、報告対象者の名前を格納するprivateリストと、addReport(name)およびteamSize()です。Employeeでは、raise(percent)は給与をその割合だけ切り捨てで増やし、describe()はAda earns 5500を返します。

用意されたコードは、最初の行（name,salary）からマネージャーを作成し、後続の各名前を報告対象者として追加し、10%の昇給を行ってAda earns 5500 and leads 2を出力し、その後、マネージャーがEmployeeであることを確認します。

コードはEmployee.ktとManager.ktに記述します。Main.ktには用意された入出力コードがあり、編集できません。

自分で試してみよう

fun main() {
    // 用意された入出力コード: そのままにしてください
    val input = generateSequence(::readLine).toList()
    val (name, salary) = input[0].split(",")
    val boss = Manager(name, salary.toInt())
    for (report in input.drop(1)) boss.addReport(report)
    boss.raise(10)
    println("${boss.describe()} and leads ${boss.teamSize()}")
    println("a manager is an employee: ${(boss as Any) is Employee}")
}