Guido Krüger - JAVA 1.1 lernen - Kapitel 7

• Kapitel 7 - Objektorientierte Programmierung
  • Abstrakte Klassen und Methoden

Abstrakte Klassen und Methoden

In Java ist es möglich, abstrakte Methoden zu definieren. Im Gegensatz zu konkreten Methoden enthalten sie nur die Deklaration des Methodenkopfes, aber keine Implementierung des Methodenrumpfes. Syntaktisch unterscheiden sich abstrakte Methoden dadurch, daß anstelle der geschweiften Klammern mit den auszuführenden Anweisungen lediglich ein Semikolon steht. Zusätzlich wird die Definition mit dem Attribut abstract versehen.

Abstrakte Methoden können nicht aufgerufen werden. So definieren sie nur eine Schnittstelle, die durch Überlagerung in einer abgeleiteten Klasse implementiert werden kann.

Hinweis

Eine Klasse, die mindestens eine abstrakte Methode enthält, wird selbst als abstrakt angesehen und muß ebenfalls mit dem Schlüsselwort abstract versehen werden. Abstrakte Klassen können nicht instanziert werden, da sie Methoden enthalten, die nicht implementiert wurden. Statt dessen werden abstrakte Klassen abgeleitet, und in der abgeleiteten Klasse werden eine oder mehrere der abstrakten Methoden implementiert. Eine abstrakte Klasse wird konkret, wenn alle ihre Methoden implementiert sind. Die Konkretisierung kann dabei auch schrittweise über mehrere Vererbungsstufen erfolgen.

Beispiel

Wir wollen uns ein Beispiel ansehen, um diese Ausführungen zu verdeutlichen. Zum Aufbau einer Mitarbeiterdatenbank soll zunächst eine Basisklasse definiert werden, die jene Eigenschaften implementiert, die für alle Mitarbeiter zutreffen, wie beispielsweise persönliche Daten oder der Eintrittstermin in das Unternehmen. Gleichzeitig soll diese Klasse als Basis für spezialisierte Unterklassen verwendet werden, um die Besonderheiten spezieller Mitarbeitertypen, wie Arbeiter, Angestellte oder Manager, abzubilden. Da die Berechnung des monatlichen Gehalts zwar für jeden Mitarbeiter erforderlich, in ihrer konkreten Realisierung aber abhängig vom Typ des Mitarbeiters ist, soll eine abstrakte Methode monatsBrutto in der Basisklasse definiert werden, die in den abgeleiteten Klassen konkretisiert wird.

Das folgende Beispiel zeigt die Implementierung der Klassen Mitarbeiter, Arbeiter, Angestellter und Manager zur Realisierung der verschiedenen Mitarbeitertypen. Zusätzlich wird die Klasse Example0701 definiert, um das Hauptprogramm zur Verfügung zu stellen, in dem die Gehaltsberechnung durchgeführt wird. Dazu wird ein Array ma mit konkreten Untertypen der Klasse Mitarbeiter gefüllt (hier nur angedeutet) und dann für alle Elemente das Monatsgehalt durch Aufruf von monatsBrutto ermittelt.

import java.util.Date;

abstract class Mitarbeiter
{
   int persnr;
   String name;
   Date eintritt;

   public Mitarbeiter()
   {
   }

   public abstract double monatsBrutto();
}

class Arbeiter
extends Mitarbeiter
{
   double stundenlohn;
   double anzahlstunden;
   double ueberstundenzuschlag;
   double anzahlueberstunden;
   double schichtzulage;

   public double monatsBrutto()
   {
      return stundenlohn*anzahlstunden+
             ueberstundenzuschlag*anzahlueberstunden+
             schichtzulage;
   }
}

class Angestellter
extends Mitarbeiter
{
   double grundgehalt;
   double ortszuschlag;
   double zulage;

   public double monatsBrutto()
   {
      return grundgehalt+
             ortszuschlag+
             zulage;
   }
}

class Manager
extends Mitarbeiter
{
   double fixgehalt;
   double provision1;
   double provision2;
   double umsatz1;
   double umsatz2;

   public double monatsBrutto()
   {
      return fixgehalt+
             umsatz1*provision1/100+
             umsatz2*provision2/100;
   }
}

public class Example0701
{
   private static final int ANZ_MA = 100;
   private static Mitarbeiter ma[];
   private static double bruttosumme;

   public static void main(String args[])
   {
      ma = new Mitarbeiter[ANZ_MA];

      //Mitarbeiter-Array füllen, z.B.
      //ma[0] = new Manager();
      //ma[1] = new Arbeiter();
      //ma[2] = new Angestellter();
      //...

      //Bruttosumme berechnen
      bruttosumme = 0.0;
      for (int i=0; i<ma.length; ++i) {
         bruttosumme += ma[i].monatsBrutto();
      }
      System.out.println("Bruttosumme = "+bruttosumme);
   }
}

Hinweis

Unabhängig davon, ob in einem Array-Element ein Arbeiter, Angestellter oder Manager gespeichert wird, führt der Aufruf von monatsBrutto dank der dynamischen Methodensuche die zum Typ des konkreten Objekts passende Berechnung aus. Auch weitere Verfeinerungen der Klassenhierarchie durch Ableiten neuer Klassen erfordern keine Veränderung in der Routine zur Berechnung der monatlichen Bruttosumme.

So könnte beispielsweise eine neue Klasse GFManager (ein Manager, der Mitglied der Geschäftsführung ist) aus Manager abgeleitet und problemlos in die Gehaltsberechnung integriert werden:

public class GFManager
extends Manager
{
  double gfzulage;

  public double monatsBrutto()
  {
    return super.monatsBrutto()+gfzulage;
  }
}