オブジェクト指向の「継承」とは?親クラスの機能を引き継ぐ
新人
「先輩、Javaの本を読んでいたら“継承”って言葉が出てきたんですけど、何のことかさっぱりわかりません…」
先輩
「それはオブジェクト指向の大事な考え方のひとつだね。Javaでは“継承”を使うことで、すでにある機能を引き継いで使えるんだ。」
新人
「引き継ぐって…たとえば、どんなことですか?」
先輩
「わかりやすく説明するよ。まずはオブジェクト指向における“継承”が何なのかから見ていこう!」
1. オブジェクト指向における「継承」とは何か?(やさしい説明)
Javaをはじめとしたオブジェクト指向プログラミングには、「継承(けいしょう)」というしくみがあります。これは簡単に言うと、「親の特徴や動きを、子が受け継ぐ」という考え方です。
たとえば、親クラス(基本となるクラス)に「名前を表示する機能」があったとします。その機能を子クラスでも使いたいとき、わざわざ同じコードを書き直さなくても、親クラスを引き継げばそのまま使えるのです。
Javaでは、あるクラスを別のクラスが引き継ぐときにextendsというキーワードを使います。この「引き継ぐこと」を「継承」と呼びます。
たとえば、「動物クラス」を作っておいて、そのあと「犬クラス」や「猫クラス」がそれを引き継ぐ、というような形です。これにより、「犬」も「猫」も「動物」として共通の動きを持ちつつ、それぞれの特徴を追加できます。
このように、Javaの継承はコードの再利用をしやすくしたり、プログラムをわかりやすくしたりするために、とても大切なしくみなのです。
2. 親の機能を子が引き継ぐとは?(例:家族の性格や習慣など)
継承のしくみは、日常生活の例に置きかえて考えるとわかりやすくなります。たとえば、「家族」の中で、お父さんやお母さんから子どもへ受け継がれるものってありますよね?
たとえば、「早起きの習慣」や「字がきれい」「手先が器用」などの特徴が、子どもにも自然と身についていたりします。これは、親から子へ「性格」や「ふるまい」が受け継がれている例です。
Javaでも同じように、親クラスに書かれた共通の動き(メソッド)や情報(フィールド)を、子クラスが自動的に使うことができます。これにより、似たようなクラスを作るときに、毎回同じコードを書く必要がなくなり、作業がとても楽になります。
たとえば、「動物」という親クラスが「歩く」「鳴く」といった共通の動きを持っていたら、「犬」や「猫」といった子クラスは、すでにその機能を持っている状態からスタートできます。あとは、それぞれに合った特徴を追加していけばいいのです。
次の章では、実際にJavaのコードで継承をどうやって使うのか、基本的な書き方を紹介していきます。初心者の方でも安心して読めるように、シンプルなコードで説明するので、ぜひ一緒に進めていきましょう。
3. Javaでの継承の基本構文(extendsキーワードの使い方)
それではここから、Javaで実際に継承を使うときの基本的な書き方について見ていきましょう。Javaでは、あるクラスを別のクラスが引き継ぐときにextends(エクステンズ)というキーワードを使います。
「extends」は、「〜から引き継ぐ」という意味で、親クラスの機能をそのまま子クラスに受け継がせるためのものです。
書き方はとてもシンプルで、次のように記述します。
// 親クラス
public class Animal {
void walk() {
System.out.println("歩いています");
}
}
// 子クラス(Animalクラスを継承)
public class Dog extends Animal {
void bark() {
System.out.println("ワンワン!");
}
}
この例では、「Animal(動物)」という親クラスに、「walk(歩く)」という共通の機能があります。そして「Dog(犬)」という子クラスが、「Animal」クラスをextendsで継承しています。
このように書くことで、Dogクラスは自動的にAnimalクラスの「walk」メソッドを使えるようになります。つまり、「DogはAnimalの一種である」という関係をコードで表現できるのです。
この構文を覚えるだけで、Javaのオブジェクト指向の重要な要素である「継承」の基本をしっかり理解できるようになります。
4. 継承の具体的なコード例(親クラスと子クラスの動き)
それでは実際に、Pleiadesを使って継承のしくみを試してみましょう。先ほどの「Animal」と「Dog」のクラスを使って、オブジェクトを作成し、それぞれのメソッドを呼び出してみます。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Dog dog = new Dog();
dog.walk(); // 親クラスから継承したメソッド
dog.bark(); // 子クラスで追加されたメソッド
}
}
歩いています
ワンワン!
このように、Dogクラスのオブジェクトを作るだけで、「walk」と「bark」の両方のメソッドを使うことができます。「walk」は親クラスの機能、「bark」は子クラスで追加された機能です。
このしくみを使えば、共通の機能を親クラスにまとめて書いておき、必要に応じて子クラスで機能を追加したり変更したりできます。これによって、コードの見通しがよくなり、重複も少なくなるので、プログラムの整理がとてもしやすくなります。
たとえば、「Catクラス」「Birdクラス」「Horseクラス」なども同じように「Animalクラス」を継承すれば、「歩く」や「鳴く」などの共通機能を使いながら、それぞれに合った特徴を持たせることができます。
Javaの継承は、「共通する部分はまとめて書いて、個別の違いは子クラスに任せる」という設計にとても役立ちます。初心者の方も、まずはこのようなシンプルな例から試して、実際に手を動かしながら学んでいくと理解が深まります。
次の章では、Javaの継承によって得られるメリットや注意点について、さらに詳しく見ていきましょう。
5. 継承を使うメリット(コードの再利用・保守がしやすい)
Javaで継承を使う一番のメリットは、なんといっても「コードの再利用」ができることです。すでにあるクラス(親クラス)に書かれた機能を、子クラスでもそのまま使えるので、同じようなコードを何度も書かなくてよくなります。
たとえば、「動物が歩く」「鳴く」といった共通の動きは、すべての動物クラスに必要ですよね。これを毎回書くのは大変ですし、間違いやすくなります。ですが、親クラスにまとめて書いておけば、子クラスでは追加や変更だけに集中できます。
これは、プログラム全体をとてもシンプルにしてくれます。また、あとで「歩く動作を少し変えたい」となったときも、親クラスだけを修正すれば、すべての子クラスにその変更が反映されます。これが「保守がしやすい」というポイントです。
さらに、親クラスがしっかり設計されていれば、子クラスをいくつでも追加できるので、プログラムの拡張も簡単になります。新しい種類の動物を追加するときも、基本の動きはそのままで、自分だけの動きを追加するだけで済みます。
このように、Javaの継承は、「何度も同じことをしない」「わかりやすくまとめる」「あとから直しやすい」といった、プログラミングにおいてとても大切な考え方につながっています。初心者の方にも、このメリットを意識してもらえると、自然とコードの書き方も上達していきます。
6. 初心者が継承を学ぶときのポイントとアドバイス
Javaの継承はとても便利なしくみですが、最初は少し混乱することもあります。そこで、初心者の方が継承を学ぶときに気をつけてほしいポイントをまとめてみました。
まず、「親クラスと子クラスの関係」をしっかりイメージすることが大切です。たとえば、「動物」と「犬」という関係は、実際の生活でもわかりやすいですよね。このように、「共通のもの」と「それを使うもの」という視点で考えると、構造が見えやすくなります。
次に、extendsの使い方や、親クラスのメソッドが子クラスでも使えるという特徴を、自分で書いて試してみることです。実際にPleiadesでコードを動かしてみると、「こういう仕組みなんだ!」とすぐに納得できるはずです。
また、「すべてを継承で解決しようとしない」ことも大切です。Javaの継承はとても便利ですが、なんでもかんでも親子関係にしてしまうと、かえってプログラムがわかりにくくなってしまいます。「このクラスたちは本当に親子のような関係か?」をよく考えてから、継承を使うようにしましょう。
最後に、学習のときは「似たようなクラスをいくつか作って、それを親クラスにまとめる」という練習をしてみてください。たとえば、「猫クラス」「犬クラス」「鳥クラス」を作って、それらに共通する「動物クラス」をあとから作ってみるのも、とても良い練習になります。
初心者向けに設計されたPleiadesを使えば、Javaのプログラムもスムーズに書けるので、失敗をおそれず、どんどん手を動かしていくのが上達の近道です。
7. まとめ(やさしい励ましと復習)
ここまで、Javaの「継承」について、初心者向けにやさしく解説してきました。オブジェクト指向の考え方の中でも、継承はとても大切なしくみで、プログラムをわかりやすく、そして効率的に作るために欠かせない存在です。
まず、「親クラス」と「子クラス」の関係を理解することから始めました。「extends」というキーワードを使って、すでにある機能を引き継ぐことで、コードの再利用や保守がしやすくなります。
次に、実際の生活にある「家族」や「動物」のような例を使って、継承のイメージをふくらませました。そして、具体的なJavaコードを使って、親クラスと子クラスの動きも確認しました。
「Javaの継承ってむずかしそう」と思っていた方も、少しずつイメージがつかめてきたのではないでしょうか。最初は小さなコードでも構いません。Pleiadesを使って、自分の手でコードを書いてみてください。
「共通のことは親に」「それぞれの特徴は子に」というルールを意識して、何度も練習していくうちに、継承の使い方が自然と身についていきます。
プログラミングの世界は、一歩一歩の積み重ねです。あせらず、ゆっくり学んでいきましょう。あなたも必ず、Javaの継承を使いこなせるようになりますよ。