Herança Simples e Multinível

Parte da seção Programação Orientada a Objetos do Journey de Java da Coddy — lição 25 de 87.

Até agora, vimos classes estendendo uma classe pai diretamente. Mas a herança pode formar estruturas diferentes dependendo de como as classes se relacionam entre si. Vamos explorar os dois padrões principais: herança única e herança multinível.

Herança única é o que temos usado. Uma classe estende exatamente uma classe pai diretamente:

public class Animal { }
public class Dog extends Animal { }
public class Cat extends Animal { }

Aqui, tanto Dog quanto Cat herdam de Animal, mas eles não herdam um do outro. Cada filho tem um pai direto.

Herança multinível cria uma cadeia onde uma classe estende outra classe, que por sua vez estende outra classe:

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Eating");
    }
}

public class Mammal extends Animal {
    public void breathe() {
        System.out.println("Breathing");
    }
}

public class Dog extends Mammal {
    public void bark() {
        System.out.println("Barking");
    }
}

Nesta cadeia, Dog herda de Mammal, que herda de Animal. Um objeto Dog tem acesso a todos os métodos de toda a cadeia:

Dog dog = new Dog();
dog.eat();      // De Animal
dog.breathe();  // De Mammal
dog.bark();     // De Dog

Lembre-se de que Object está no topo de cada cadeia. Portanto, nosso Dog na verdade tem quatro níveis: Object -> Animal -> Mammal -> Dog. O encadeamento de construtores flui por todos esses níveis ao criar um novo objeto.

Desafio

Fácil

Vamos construir uma hierarquia de transporte que demonstre padrões de herança simples e multinível. Você criará uma cadeia de classes onde cada nível adiciona novas capacidades, mostrando como os métodos são herdados através de múltiplos níveis.

Você organizará seu código em quatro arquivos:

Vehicle.java: Crie a classe base no topo da sua hierarquia. Todo veículo deve ter:
- Um campo privado para brand (String)
- Um construtor que aceita a marca
- Um método getBrand() que retorna a marca
- Um método move() que imprime: [brand] is moving
LandVehicle.java: Crie uma classe que estende Vehicle, representando o nível intermediário da sua cadeia multinível. Veículos terrestres adicionam comportamento específico para o solo:
- Um campo privado para wheels (int)
- Um construtor que recebe brand e wheels, usando super(brand) para a parte do pai
- Um método getWheels() que retorna a contagem de rodas
- Um método honk() que imprime: [brand] honks!
Car.java: Crie uma classe que estende LandVehicle, completando sua cadeia de herança de três níveis. Carros adicionam seus próprios recursos especializados:
- Um campo privado para model (String)
- Um construtor que recebe brand, wheels e model, usando super(brand, wheels)
- Um método getModel() que retorna o modelo
- Um método displayInfo() que imprime: [brand] [model] with [wheels] wheels
Main.java: Demonstre como um objeto Car tem acesso a métodos de todos os três níveis da hierarquia. Você receberá três entradas: brand (String), wheels (int) e model (String). Crie um Car e chame estes métodos em ordem:
- move() - herdado de Vehicle (avô)
- honk() - herdado de LandVehicle (pai)
- displayInfo() - definido no próprio Car

Você receberá três entradas: o nome da marca, o número de rodas e o nome do modelo.

Sua saída deve mostrar três linhas demonstrando como o objeto Car pode usar métodos de cada nível de sua cadeia de herança - desde o nível superior Vehicle até sua própria classe!

Folha de consulta

O Java suporta diferentes estruturas de herança. Os dois padrões principais são a herança simples e a herança multinível.

A herança simples ocorre quando uma classe estende exatamente uma classe pai diretamente:

public class Animal { }
public class Dog extends Animal { }
public class Cat extends Animal { }

Tanto Dog quanto Cat herdam de Animal, mas não um do outro.

A herança multinível cria uma cadeia onde uma classe estende outra classe, que por sua vez estende outra classe:

public class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Eating");
    }
}

public class Mammal extends Animal {
    public void breathe() {
        System.out.println("Breathing");
    }
}

public class Dog extends Mammal {
    public void bark() {
        System.out.println("Barking");
    }
}

Na herança multinível, uma classe filha tem acesso a todos os métodos de toda a cadeia de herança:

Dog dog = new Dog();
dog.eat();      // From Animal
dog.breathe();  // From Mammal
dog.bark();     // From Dog

Toda hierarquia de classes tem Object no topo. O encadeamento de construtores flui por todos os níveis ao criar um novo objeto.

Experimente você mesmo

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        
        // Ler as entradas
        String brand = scanner.nextLine();
        int wheels = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // consome a quebra de linha
        String model = scanner.nextLine();
        
        // TODO: Criar um objeto Car com os valores de entrada
        
        // TODO: Chamar move() - herdado de Vehicle (avô)
        
        // TODO: Chamar honk() - herdado de LandVehicle (pai)
        
        // TODO: Chamar displayInfo() - definido no próprio Car
    }
}