Vererbung in Klassen

Für bestehende Klassen können neue Subklassen (Unterklassen) eingeführt werden. Dadurch ist es möglich, einerseits Unterschiede in ähnlichen Klassen auszudrücken und andererseits die Gemeinsamkeiten (Instanzvariablen und Methoden) an Subklassen zur Wiederverwendung zu „vererben“.

Angenommen es gibt eine Klasse Person:

class Person {
  #name;
 
  constructor(name) {
    this.#name = name;
  }
 
  getInfo() {
    return 'This is ' + this.#name;
  }
}

Subklassen mit extends definieren

Nun wird eine neue Klasse Student benötigt, die im Prinzip eine Person ist aber zusätzlich zum Namen auch eine Matrikelnummer haben soll.

Dies kann durch eine Subklasse Student von Person durch das Schlüsselwort extends erreicht werden:

class Student extends Person {
  // private Instanzvariable für die Matrikelnummer
  #matNr; 
}

Die Subklasse Student erbt von der Klasse Person und „erweitert“ (extends) diese mit einer Instanzvariablen matNr.

Konstruktoren mit super()

Wenn eine Subklasse einen Konstruktor hat, dann wird dieser in der Regel den Konstruktur der Superklasse aufrufen — insbesondere wenn dadurch private Instanzvariablen initialisiert werden sollen. Dies wird durch das Schlüsselwort super ermöglicht.

Im Konstruktor der Subklasse muss als erste Anweisung super(…) mit den passenden Argumenten für den Konstruktor der Superklasse aufgerufen werden:

class Person {
  #name;
	
  constructor(name) {
    this.#name = name;
  }
 
  getInfo() {
    return 'This is ' + this.#name;
  }
}
	
class Student extends Person {
  #matNr;
	
  constructor(name, matNr) {
    // Konstruktor der Superklasse aufrufen
    // dadurch werden private Instanzvariablen
    // im Konstruktor der Superklasse initialisiert
    // (diese sind in der Subklasse nicht zugänglich)
    // --> super muss die erste Anweisung im Konstruktor sein!
    super(name); 
	
    // danach können die Instanzvariablen der
    // Subklasse zugewiesen werden
    this.#matNr = matNr;
  }
}
	
// Erstelle ein Student-Objekt:
const alice = new Student('Alice', 1449382);

Bemerkungen zu Konstruktoraufrufen:

• super() muss die erste Anweisung im Konstruktor sein.
• super() muss mit Argumenten passend zu der Deklaration in der Superklasse aufgerufen werden (bzw. super() wenn es keine Argumente im Konstruktor der Superklasse gibt).
• Mit super() wird (im Gegensatz zu new …) kein neues Objekt erzeugt, sondern lediglich der Code im Rumpf des anderen Konstruktors ausgeführt.
• Konstruktoren haben keinen return-Ausdruck sondern erzeugen das Objekt automatisch.

Aufruf von Methoden der Superklasse

Mit super.methodenName() lassen sich Methoden der Superklasse aufrufen und somit wiederverwenden:

class Person {
 #name;
   
 constructor(name) {
   this.#name = name;
 }
 
 getInfo() {	
   return 'Name: ' + this.#name;	
 }	
}
   
class Student extends Person {	
 #matNr;
   
 constructor(name, matNr) {
   super(name); 
   this.#matNr = matNr;
 }
   
 getInfo() {	
   return super.getInfo() + ' - matNr: ' + this.#matNr;
 }
}

Die Methode getInfo() ist durch Überschreiben polymorph geworden — sie verhält sich nun für Student anders als für Person.

Neben der Klasse Student wären z.B. an einer Hochschule wie der DHBW weitere Subklassen von Person in einer Klassenhierarchie denkbar:

Ausblick: Abstrakte Klassen und Interfaces

Oft gibt es für Superklassen keine „echten“ Objekte (z.B. sind alle konkreten Personen entweder Studierende oder Dozierende).

⟶ Mit abstrakten Klassen kann verhindert werden, dass Objekte durch eine allgemeine Klasse instanziiert werden, aber dennoch kann Code zusammengefasst und vererbt werden.

⟶ Im Beispiel oben könnte Person eigentlich eine abstrakte Klasse sein.

Klassen können in JavaScript (und vielen anderen Sprachen) nur von höchstens einer Superklasse erben.

⟶ Mit Interfaces (manchmal auch Protocols genannt) lassen sich weitere Datenstrukturen definieren, mit denen Klassen „mehrfach erweitert“ werden können, indem Klassen diese Interfaces und deren Methoden implementieren.

In JavaScript gibt es diese Konzepte (noch?) nicht, dafür aber in TypeScript.