継承
① 物語性を取り入れた説明
放課後、ユキはコンピュータクラブでプログラミングの授業を受けていました。今日のテーマは「継承」。先生が黒板に「クラス」と「継承」という言葉を書き始めると、ユキは疑問を感じました。
「先生、継承ってどういう意味なんですか？普段の生活で使う継承と何か違うんですか？」
先生は微笑んで答えました。「良い質問だね。日常でいう『継承』は、例えば親から子へ財産や伝統を受け継ぐことを指すよね。プログラミングの世界でも、これと似た考え方を使うんだよ。」
ユキは興味津々で聞き入ります。「じゃあ、プログラムでどうやって継承を使うんですか？」
「分かりやすい例を使って説明しよう。」先生は、黒板に「動物」というクラスを書きました。「例えば、『動物』というクラスを作ったとしよう。このクラスには、全ての動物が持っている特徴を定義できるんだ。例えば『鳴く』や『食べる』といった動作だね。」
ユキは頷きます。「ふむふむ、じゃあその『動物』クラスは、犬や猫に使えるってことですか？」
「その通り！これがまさに継承だよ。」先生はさらに説明を続けます。「『犬』というクラスを作るとき、『動物』クラスを継承して、『犬』特有の特徴や動作を追加できるんだ。例えば、『吠える』や『尻尾を振る』といったものだね。同様に、『猫』クラスでも『動物』クラスを継承して、『猫』特有の特徴を追加できる。『動物』クラスで定義した共通の特徴はそのまま使えるし、新しい特徴も追加できる。これで、無駄なく効率的にプログラムを作成できるんだよ。」
ユキはさらに質問しました。「でも、どうしてわざわざ継承を使うんですか？最初から犬や猫を作ればいいんじゃないですか？」
先生は答えました。「もし継承を使わなかったら、犬や猫ごとに共通の動作や特徴をすべて新たに定義しなければならない。これだと、同じコードが何度も出てきてしまうし、変更があるときにすべてのクラスを修正しないといけないから大変だよね。継承を使えば、共通の部分は親クラスにまとめて、子クラスで追加や修正ができる。だから、コードがシンプルで管理しやすくなるんだ。」
「なるほど、効率的なんですね！」ユキは納得しました。「じゃあ、オブジェクト指向の他の要素ともつながりがあるんですか？」
「もちろんだよ。」先生は頷きました。「オブジェクト指向プログラミングの他の要素、カプセル化やポリモーフィズムも、継承と一緒に使うことで、プログラムが柔軟で再利用しやすくなるんだ。特に継承は、新しいクラスを作るときに非常に役立つ要素なんだよ。」
「なるほど。継承と言えばロマンシング・サガ2も皇帝の力を次世代に継承していくシステムでしたね。継承を学ぶためプレーしてみます！」
先生「・・・。」
継承の定義
「継承」とは、オブジェクト指向プログラミングにおいて、既存のクラス（親クラス）の特性を新しいクラス（子クラス）が受け継ぎ、共通の機能を再利用しつつ、独自の機能を追加できる仕組みです。
② 実際の事例
継承は、企業や自治体がソフトウェアを開発する際に非常に有用です。例えば、ある企業が顧客管理システムを開発するとしましょう。このシステムでは、「顧客」というクラスが基本となり、顧客の名前や住所などの共通データを定義します。
次に、企業は顧客の種類ごとに異なる機能を提供するために、新しいクラスを作成します。例えば、「法人顧客」と「個人顧客」という2つのクラスを作成し、それぞれに特有の情報や機能を追加することができます。この場合、両方のクラスは共通の「顧客」クラスを継承することで、共通のデータや機能を再利用しながら、法人顧客には法人名や企業番号、個人顧客には個人の年齢や性別といった情報を持たせることができます。
これにより、共通の機能は「顧客」クラスに一度定義すれば済むため、コードの重複がなくなり、変更が必要になったときも親クラスの修正だけで全ての顧客に反映されます。このように、継承を使うことでコードの保守性が向上し、管理が簡単になります。
また、自治体の住民情報管理システムでも、継承は効果的に使われています。「住民」という親クラスを作り、その下に「成人」や「子供」といった子クラスを継承させ、それぞれの年齢層に応じた特定のサービスや情報を追加することが可能です。これにより、共通の住民情報を一元管理しつつ、特定の年齢層に必要な機能を追加でき、システム全体の柔軟性が向上します。
③ クイズや小テスト
クイズ1 継承の主な目的は何ですか？
A. 親クラスの機能やデータを子クラスが引き継ぐこと
B. 子クラスが親クラスを削除すること
C. 子クラスが親クラスの機能を上書きすること
クイズ2 次のうち、継承を使うことで得られるメリットはどれですか？
A. コードの再利用と保守性の向上
B. プログラムの処理速度が向上する
C. クラスの数を減らすことができる
クイズ3 「動物」クラスを継承した「犬」クラスで、新しい特徴を追加したい場合、何をしますか？
A. 親クラスを直接修正する
B. 子クラスに新しいメソッドを追加する
C. 親クラスをコピーして新しいクラスを作成する
回答
- 正解：A
- 正解：A
- 正解：B
コメント