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.
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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. |
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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. |
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Das folgende Beispiel zeigt die Implementierung der Klassen Mitarbeiter,
Arbeiter, Angestellter
und Manager zur Realisierung
der verschiedenen Mitarbeitertypen. Zusätzlich wird die Klasse
Gehaltsberechnung 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.
001 /* Gehaltsberechnung.java */
002
003 import java.util.Date;
004
005 abstract class Mitarbeiter
006 {
007 int persnr;
008 String name;
009 Date eintritt;
010
011 public Mitarbeiter()
012 {
013 }
014
015 public abstract double monatsBrutto();
016 }
017
018 class Arbeiter
019 extends Mitarbeiter
020 {
021 double stundenlohn;
022 double anzahlstunden;
023 double ueberstundenzuschlag;
024 double anzahlueberstunden;
025 double schichtzulage;
026
027 public double monatsBrutto()
028 {
029 return stundenlohn*anzahlstunden+
030 ueberstundenzuschlag*anzahlueberstunden+
031 schichtzulage;
032 }
033 }
034
035 class Angestellter
036 extends Mitarbeiter
037 {
038 double grundgehalt;
039 double ortszuschlag;
040 double zulage;
041
042 public double monatsBrutto()
043 {
044 return grundgehalt+
045 ortszuschlag+
046 zulage;
047 }
048 }
049
050 class Manager
051 extends Mitarbeiter
052 {
053 double fixgehalt;
054 double provision1;
055 double provision2;
056 double umsatz1;
057 double umsatz2;
058
059 public double monatsBrutto()
060 {
061 return fixgehalt+
062 umsatz1*provision1/100+
063 umsatz2*provision2/100;
064 }
065 }
066
067 public class Gehaltsberechnung
068 {
069 private static final int ANZ_MA = 100;
070 private static Mitarbeiter ma[];
071 private static double bruttosumme;
072
073 public static void main(String args[])
074 {
075 ma = new Mitarbeiter[ANZ_MA];
076
077 //Mitarbeiter-Array füllen, z.B.
078 //ma[0] = new Manager();
079 //ma[1] = new Arbeiter();
080 //ma[2] = new Angestellter();
081 //...
082
083 //Bruttosumme berechnen
084 bruttosumme = 0.0;
085 for (int i=0; i<ma.length; ++i) {
086 bruttosumme += ma[i].monatsBrutto();
087 }
088 System.out.println("Bruttosumme = "+bruttosumme);
089 }
090 }
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Gehaltsberechnung.java |
Listing 7.26: Abstrakte Klassen und Methoden
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:
001 public class GFManager
002 extends Manager
003 {
004 double gfzulage;
005
006 public double monatsBrutto()
007 {
008 return super.monatsBrutto()+gfzulage;
009 }
010 }
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Listing 7.27: Einfügen einer neuen Mitarbeiterklasse in die Gehaltsberechnung
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In der abgedruckten Form ist das Programm in Listing 7.26
natürlich nicht lauffähig, denn das Array ma
wird nicht vollständig initialisiert. Ansonsten ist es aber korrekt
und illustriert beispielhaft die Anwendung abstrakter Klassen und
Methoden. |
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