När kan/ska man använda arv?

Arv används när flera klasser har gemensamma grund och är sedan specialiserade i någon grad. Till exempel så har olika typer av bilar likheter och skillnader, alla är bilar men de har olika egenskaper. Då kan man ha en basklass som heter Car och tre subklasser för olika biltyper, som sportbil, personbil och Suv. Vi har attribut och metoder som är gemensamma i basklassen. Sen specialiserar eller utökar vi subklasserna med specifika attribut och metoder för just den subklassen.

Arv används för att återanvända kod och göra koden mer dynamisk.

Vi fortsätter med vårt exempel med bilar på en racingbana men koden är rensad så att bara det vi behöver i fortsättningen är kvar. Tack vare rensningen i Program och Car så blir klassdiagrammen enklare.

Nedanför kan ni se hur relationerna mellan klassen Car och dess subklasser ser ut i ett klassdiagram.

Bild: Klassdiagram över Car med subklasserna Passenger, Sport och Suv.

×

Skapa arv mellan klasser

Vi använder Car som basklass och skapar subklasserna Sport för sportbilar, Passenger för personbilar och Suv för SUVs. Subklasserna är ju olika typer av bilar, så därför kan vi ta bort attributet _type på klassen Car.

Skapa ett nytt project som heter “OoGuide” under kmom05. Om du har glömt hur du gör så kan du titta i Introduktion - Klasser och objekt, Skapa projekt.

Basklassen Car

Vi börjar med att skapa basklassen Car och funderar på vad som är gemensamt. Det är egenskaperna antalet hjul, bilräknaren, modellen, priset och position. Skapa filen Car.cs för klassen Car i src-katalogen.

Klassen Car ser ut så här:

namespace OoGuide.src;

public class Car
{
    private const int WHEELS = 4;
    private static int _carCount = 0;

    private string _model;
    private int _price;
    private int _position;

    public Car(string model, int price, string type = "Passenger")
    {
        this._model = model;
        this._price = price;
        this._position = 0;
        Car._carCount += 1;
    }

    // Static methods
    public static int GetCarCount()
    {
        return Car._carCount;
    }

    public static int GetWheels()
    {
        return Car.WHEELS;
    }

    // Get methods
    public int GetPosition()
    {
        return this._position;
    }

    // Other methods
    public void Description()
    {
        Console.WriteLine($"Bilen är en {this._model} och kostar {this._price} kr.");
    }


    public void Move()
    {
        this._position += 10; // Metod med pga kompilering fel annars
    }
}

Då har vi grunden i basklassen Car. Vi fortsätter med att skapa de tre subklasserna i varsin fil. Vi börjar med att titta på metoden PrintAsciiModel som vi hade i klassen Car och så lägger vi till en specifik metod på varje subklass.

Subklasserna Sport, Passenger och Suv

Subklasserna är en extension eller en specialisering av basklassen Car. I ett verkligt exempel hade vi specialiserat subklasserna mer. En sportbil (klassen Sport) har egenskaper som stark motor, lätt vikt, förmåga att snabbt nå höga hastigheter och har hög bränsleförbrukning. En personbil (klassen Passenger) har egenskaper som hög komfort, bra lastutrymme, hastigheter för vardagskörning och låg bränsleförbrukning. En Suv (klassen Suv) har egenskaper som terrängkapacitet, högre sittläge, kraftfulla motorer och har ganska hög bränsleförbrukning.

Så egentligen skulle vi gjort subklasserna mer specialiserade men vi kör det enkelt för att det inte ska bli så mycket kod.

Subklassen Sport

Sportbilar har ofta massa inställningar som kan göras på bland annat förarstolen, däcktemperatur och chassit. Vi samlar all den informationen i en sträng och ger klassen Sport den egenskapen.

För att visa att Sport ärver från Car så skriver vi ”: Car” efter klassnamnet. Och för att visa att basklassens konstruktor också ska köras så skriver vi ”: base()” efter konstruktorns namn och parameterlista. I det här fallet har basklassens konstruktor inparametrarna “model” och “price” eftersom de sätts i basklassens konstruktor.

Så här ser klassen Sport ut:

Subklassen Sport ärver från Car och ser ut så här:

namespace OoGuide.src;

public class Sport : Car
{
    private string _personData; // personlig data för att anpassa bilen efter föraren

    public Sport(string personData, string model, int price) : base(model, price)
    {
        this._personData = personData;
    }

    public void SetPersonData(string newPersonData)
    {
        if (newPersonData.Length > 20 )
        {
            this._personData = newPersonData;
        }
    }

    // Asci art method
    public void PrintAsciiModel(string pos = "")
    {
        Console.WriteLine(AsciiArt.GetAsciiModel(this.GetType().Name, pos));
    }
}

I metoden SetPersonData lägger vi en kontroll så att strängen som ska ändra _personData inte är för kort. Metoden PrintAsciiModel så skriver klassen Suv ut sin ASCII-bild genom att anropa klassen AsciiArt.

Testa basklassen Car och subklassen Sport

Vi testar att skapa ett objekt av basklassen Car samt ett objekt av subklassen Sport. Subklassen Sport kan använda sina metoder men också basklassens metoder.

Testkör basklassen Car och subklassen Sport i huvudprogrammet

using OoGuide.src;

// Skapa ett objekt av basklassen Car och anropa metoden Description
Car car = new Car("Volvo", 99000);
car.Description();
// ger utskriften: Bilen är en Volvo och kostar 99000 kr.

// Skapa ett objekt av subklassen Sport och anropa dess metod PrintAsciiModel
string persondata = "Säte läge: 3, Däcktemperatur: default, Chassi: default";
Sport sport = new Sport(persondata, "Ferrari", 899000);
sport.PrintAsciiModel();
// ger utskriften:
//  .-'--`-._
//  '-O---O--'
//

// Anropa basklassens metod Description
sport.Description();
// ger utskriften: Bilen är en Ferrari och kostar 899000 kr.

Subklassen Passenger

På personbilar finns ofta ett läge för att köra miljövänligt men eftersom denna personbil ska köra ett lopp så är det läget inte på till att börja med. Vi lägger också till en metod ToggleEchoDriving för att stänga av och sätta på miljövänlig körning. Föraren kanske vill köra miljövänligt och spara bränsle på väg hem från loppet?

Koden för subklassen Passenger

Subklassen Passenger ärver från Car och ser ut så här:

namespace OoGuide.src;

public class Passenger : Car
{
    private bool _echoDrivingOn; // true om echo driving är på

    public Passenger(string model, int price) : base(model, price)
    {
        this._echoDrivingOn = false; // bästa race läget
    }

    public void ToggleEchoDriving()
    {
        string message = "Det är en passagerarbil och echo driving är";
        this._echoDrivingOn = !this._echoDrivingOn;

        message += this._echoDrivingOn ? " på." : " av.";
        Console.WriteLine(message);
    }

    // Asci art method
    public void PrintAsciiModel(string pos = "")
    {
        Console.WriteLine(AsciiArt.GetAsciiModel(this.GetType().Name, pos));
    }
}

Test av subklassen Passenger

Vi lägger till en utskrift för att visa om echo driving är på eller inte och testa subklassen Passenger.
Vi testar att skapa ett objekt av basklassen Car samt ett objekt av subklassen Sport. Subklassen Sport kan använda sina metoder men också basklassens metoder.

Testkör basklassen Car och subklassen Passenger i huvudprogrammet

using OoGuide.src;

...
// Skapa ett objekt av subklassen Passenger och anropa dess metod ToggleEchoDriving
Passenger passenger = new Passenger("BMW", 499000);
passenger.ToggleEchoDriving();
// ger utskriften: Det är en passagerarbil och echo driving är på.

// Testa även och verifiera bild och beskrivning
passenger.PrintAsciiModel();
passenger.Description();

Subklassen Suv

De flesta terrängbilar fyrhjulsdrift som går att stänga av och sätta på genom i bilen och det åskådliggör vi med en metod. Kanske vill föraren stänga av fyrhjulsdriften för att sladda mindre i kurvorna eller bara för att spara på bränslet?

Koden för subklassen Suv

Subklassen Suv ärver från Car och ser ut så här:

namespace OoGuide.src;

public class Suv : Car
{
    private bool _fourWheelOn; // true om fyrhjulsdrift är på

    public Suv(bool fourWheelOn, string model, int price) : base(model, price)
    {
        this._fourWheelOn = fourWheelOn;
    }

    public bool ToggleFourWheel()
    {
        string message = "Det är en SUV och fyrhjulsdrift är";
        this._fourWheelOn = !this._fourWheelOn;
        message += this._fourWheelOn ? " på." : " av.";
        Console.WriteLine(message);

        return this._fourWheelOn;
    }

    // Asci art method
    public void PrintAsciiModel(string pos = "")
    {
        Console.WriteLine(AsciiArt.GetAsciiModel(this.GetType().Name, pos));
    }
}

Test av subklassen Suv

Vi testar att skapa ett objekt av basklassen Car samt ett objekt av subklassen Sport. Subklassen Sport kan använda sina metoder men också basklassens metoder.

Testkör basklassen Car och subklassen Suv i huvudprogrammet

using OoGuide.src;

...
// Skapa ett objekt av subklassen Suv och anropa dess metod ToggleFourWheel
Suv suv = new Suv(true, "Ford Kuga", 299000);
suv.ToggleFourWheel();
// ger utskriften: Det är en SUV och fyrhjulsdrift är av.

// Testa även att verifiera bild och beskrivning
suv.PrintAsciiModel();
suv.Description();

Huvudprogrammet

Koden i Program.cs för att testa basklassen och de tre subklasserna ser ut så här:

Testa basklassen Car och subklasserna Sport, Passenger och Suv

using OoGuide.src;

// Skapa ett objekt av basklassen Car och anropa metoden Description
Car car = new Car("Volvo", 99000);
car.Description();

// Skapa ett objekt av subklassen Sport och anropa dess metod PrintAsciiModel
string persondata = "Säte läge: 3, Däcktemperatur: default, Chassi: default";
Sport sport = new Sport(persondata, "Ferrari", 899000);
sport.PrintAsciiModel();

// Anropa basklassens metod Description
sport.Description();

// Skapa ett objekt av subklassen Passenger och anropa dess metod ToggleEchoDriving
Passenger passenger = new Passenger("BMW", 499000);
passenger.ToggleEchoDriving();

// Testa även och verifiera bild och beskrivning
passenger.PrintAsciiModel();
passenger.Description();

// Skapa ett objekt av subklassen Suv och anropa dess metod ToggleFourWheel
Suv suv = new Suv(true, "Ford Kuga", 299000);
suv.ToggleFourWheel();

// Testa även och verifiera bild och beskrivning
suv.PrintAsciiModel();
suv.Description();

Inför nästa kapitel så kommenterar vi ut eller tar bort all kod i huvudprogrammet förutom raden med using-satsen.

Sammanfattning

Vi använder arv för att återanvända kod. Vi återanvänder egenskaper och metoder från klassen Car i subklasserna Sport, Passenger och Suv. Subklasserna har vi gjort för att vi vill utöka basklassen och ge subklasserna specifika egenskaper och metoder. Subklasserna kan använda metoder från basklassen.