Vorlesungsskript - Hochschule Emden/Leer

c○ Prof. Dr. B. Bartning, HS Emden/Leer Rumpfskript ” Informatik I/II“ (WS/SS 2010/11) 126
Darstellung der Vererbung in UML, vgl. (1.34a):
Oberklasse
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Unterklasse
Die Vererbung ist ein sehr mächtiges Instrument der Objekttechnologie. Die logische Beziehung
von der Ober- zur Unterklasse ist eine Spezialisierung 〈specialization〉, die von
der Unter- zur Oberklasse eine Generalisierung 〈generalization〉. Erst durch Einführung
einer solchen Spezialisierungs- bzw. Generalisierungshierarchie wird es möglich, die reale
Welt einfach zu modellieren. Es kommt der Eigenart des menschlichen Denkens sehr entgegen
(Denken in Hierarchien), dass Beziehungen in Form solcher Abhängigkeiten formuliert
werden können.
(b) Eine Unterklasse kann wiederum Oberklasse für andere Klassen sein. Auf diese Weise wird
eine Klassen-Vererbungshierarchie aufgebaut.
(c) Die Modellierung kann sogar so weit gehen, dass Ähnlichkeiten zwischen Klassen (reale Welt:
Mengen von gleichartigen Objekten) ausgelagert und für alle ähnliche Klassen gemeinsam
formuliert werden, und zwar in der Art, dass es zu der gemeinsamen Klasse in der realen
Welt keine Objekte gibt bzw. geben kann. Man spricht hierbei von einer sog. abstrakten
Klasse 〈abstract class〉. Zur Unterscheidung davon nennt man eine Klasse, zu der Objekte
erzeugt werden können, konkrete Klasse 〈concrete class〉. Zur Definition einer abstrakten
Klasse in C ++ s. (11.43).
Bsp Bei der Modellierung von Mann und Frau gibt es viele Gemeinsamkeiten (weite Teile der Anatomie, des
Stoffwechsels usf.). Diese können ausgelagert werden in eine Klasse Mensch. Hiervon erben die Klassen
Mann und Frau und fügen ihre geschlechtspezifischen Merkmale hinzu. In der realen Welt gibt es jedoch
kein Objekt der Klasse Mensch, sondern immer nur Objekte der Klasse Mann oder Frau.
(d) Man kann in der Modellierung auch eine sog. Mehrfachvererbung 〈multiple inheritance〉
zulassen: hierbei erbt eine Unterklasse gleichzeitig die Eigenschaften von mehreren Oberklassen.
Diese Art der Beziehung kann, sparsam eingesetzt, ein gutes Hilfsmittel zur Beschreibung
der realen Welt sein.
Bsp Ein Amphibienfahrzeug erbt die Bewegungsmöglichkeit auf dem Land vom Landfahrzeug, die auf dem
Wasser vom Wasserfahrzeug.
Nicht alle objektorientierten Sprachen unterstützen die Mehrfachvererbung. Die Sprache C ++
unterstützt sie zwar; dennoch soll sie im Rahmen dieser Vorlesung nicht bespochen werden.
Zur Unterschiedung von der Mehrfachvererbung nennt man die Vererbung von nur einer
Oberklasse einfache Vererbung oder Einfachvererbung 〈single inheritance〉.
(e) Ein weiteres mächtiges Werkzeug, bei den meisten Sprachen in Verbindung mit der Vererbung
eingesetzt, ist die Polymorphie oder der Polymorphismus 〈polymorphism〉. Hierfür
ist ein eigenes Unterkapitel eingerichtet (Kap. 11.4).
(f) In der Sprache C ++ wird die Vererbung meist Ableitung 〈derivation〉 genannt. Man nennt
hier die Oberklasse – ohne Bedeutungsveränderung – Basisklasse 〈base class〉, die Unterklasse
abgeleitete Klasse 〈derived class〉.
(11.32) Im Rahmen der Vererbung wird – zusätzlich zu private (verborgen) und public (öffentlich)
(9.11a) und (Kap. 6.4) – ein dritter Zugriffsspezifizierer eingeführt: protected (geschützt). Er
nimmt eine gewisse Mittelstellung zwischen verborgen und öffentlich ein:
• Auf ein private-Element dürfen nur die Elementfunktionen der eigenen Klassen und
Freunde (11.12) direkt zugreifen.
• Auf ein protected-Element dürfen zusätzlich die Elementfunktionen von abgeleiteten
Klassen und deren Freunde zugreifen.
• Auf ein public-Element kann von überall zugegriffen werden.