インタフェース(interface)

サブクラスを使って継承をおこなうと，親クラスを対象にしたプログラムがそのままサブクラスにも適用できるという点で非常に便利である．しかし，単一のクラスのサブクラスとして，クラス間の関係を木として表現するという考え方には限界がある．

実際の場面では，単一のクラスの性質だけではなく複数のクラスの性質を受け継いだクラスを作りたいというケースが出てくることがある．このような要求に対してダイレクトに答える方法は，複数のクラスを親クラスとするクラスを定義することを可能にする方法である．これを多重継承(multiple inheritance)と呼ぶ．

多重継承は自然ではあるが，継承しようとする複数のクラスで同じ名前のメソッドが定義されているときに，どの定義に従うかなどの曖昧さが生ずることがあり，混乱しやすいという問題点がある．Java言語では，多重継承は採用せずに代わりにインタフェースという仕組みを用意している．

インタフェースはそのインタフェース自体のインスタンスを持たない点で，抽象クラスと良く似ている．しかし，抽象クラスと違って，メソッドの引数の型，返り値の型を定義するだけで，中身(実装)は定義できない(abstractメソッドと似ている)．インタフェースの定義の例を見てみる．

interface I {
    public void hello(String s);
    public void bye(String s);
}

クラスの継承では「親クラスを継承してサブクラスを作る」と言うが，インタフェースの場合は，「インタフェースを実装(implement)したクラスを作る」と言う．インタフェースIを実装したクラスBの定義の例を見てみる．

class B implements I{
    B(){}
    public void hello(String s){
	System.out.println("Hello "+s+" in B");
    }
    public void bye(String s){
	System.out.println("bye "+s+" in B");
    }
}

あるインタフェースを実装する場合は，そのインタフェースで定義されているすべてのメソッドを定義する必要があるので注意が必要である．

あるクラスは複数のインタフェースを実装することが可能である．インタフェースIとインタフェースJを実装するクラスを定義するときは，

class B implements I,J {
 ... 
}

のように書く．

あるクラスCのサブクラスであり，かつインタフェースIを実装しているクラスD の定義は以下のようにおこなう．

// クラスCのサブクラスでインタフェースIを実装しているクラスDの定義
class D extends C implements I{
    // Dのコンストラクタの宣言
    D(int v){
    // 親クラスCでコントラクタ「C(int v)」が定義されているとしてその呼び出し
	super(v);
    }
    // インタフェースIで宣言されているhelloの実装
    public void hello(String s){
	System.out.println("Hello "+s+" in D("+val+")");
    }
    public void bye(String s){
	System.out.println("Bye "+s+" in D("+val+")");
    }
}

これらをまとめて，テストするプログラム全体は以下のようになる．

interface I{
    public void bye(String s);
    public void hello(String s);
}

class B implements I, J{
    B(){}
    public void hello(String s){
	System.out.println("Hello "+s+" in B");
    }
    public void bye(String s){
	System.out.println("bye "+s+" in B");
    }
}

class C{
    int val;
    C(int v){
	val=v;
    }
    int add(int x){
	val+=x;
	return val;
    }
}

class D extends C implements I{
    D(int v){
	super(v);
    }
    public void hello(String s){
	System.out.println("Hello "+s+" in D("+val+")");
    }
    public void bye(String s){
	System.out.println("Bye "+s+" in D("+val+")");
    }
}

class t{
    static void callHello(I i,String s){
	i.hello(s);
    }
    static void callBye(I i,String s){
	i.bye(s);
    }
    public static void main(String[] args){
	B b=new B();
	callHello(b,"B");
	D d=new D(3);
	callHello(d,args[0]);
	d.add(4);
	callHello(d,args[0]);
	callBye(b,args[0]);
	callBye(d,args[0]);
    }
}

この実行例は以下のようになる．

Macintosh-5:/tmp ktanaka$ java t "tanaka"
Hello B in B
Hello tanaka in D(3)
Hello tanaka in D(7)

インタフェースに関しては，サブインタフェース，インタフェース変数など，さらに細かい話題もあるが，システムで用意されたインタフェースを実装するクラスを作ることはあるものの，自分でインタフェースを定義することはあまりないと思われるので，詳しい説明はおこなわない．

例外処理