وراثت (Inheritance) در جاوا – ساده و قابل فهم

در زبان جاوا (Java)، می‌توان ویژگی‌ها (attributes) و متدها (methods) را از یک کلاس به کلاس دیگر منتقل کرد. این قابلیت وراثت (Inheritance) نام دارد و به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:

کلاس فرزند (Subclass or Child Class) → کلاسی که ویژگی‌ها و متدها را از یک کلاس دیگر به ارث می‌برد.
کلاس والد (Superclass or Parent Class) → کلاسی که ویژگی‌ها و متدهای آن به کلاس دیگر منتقل می‌شود.

برای ایجاد یک رابطه وراثت بین کلاس‌ها، از کلمه کلیدی extends استفاده می‌کنیم.

مثال ساده از وراثت در جاوا

در این مثال، کلاس Car (ماشین) ویژگی‌ها و متدهای کلاس Vehicle (وسیله نقلیه) را به ارث می‌برد:

class Vehicle {
  protected String brand = "Ford"; // ویژگی کلاس والد
  public void honk() {             // متد کلاس والد
    System.out.println("بوق، بوق!");
  }
}

class Car extends Vehicle {
  private String modelName = "Mustang"; // ویژگی مخصوص کلاس فرزند

  public static void main(String[] args) {
    Car myCar = new Car(); // ایجاد یک شیء از کلاس Car

    myCar.honk(); // استفاده از متد کلاس والد

    // نمایش نام برند (از کلاس والد) و نام مدل (از کلاس فرزند)
    System.out.println(myCar.brand + " " + myCar.modelName);
  }
}

🔹 خروجی برنامه:

بوق، بوق!
Ford Mustang

تحلیل کد:

کلاس Vehicle دارای ویژگی brand و متد honk() است.
کلاس Car از Vehicle ارث‌بری کرده است (به کمک extends Vehicle).
از طریق شیء myCar می‌توان هم متد honk() را فراخوانی کرد (متعلق به کلاس والد) و هم به brand دسترسی داشت.

چرا از وراثت استفاده کنیم؟

وراثت مزایای زیادی دارد که مهم‌ترین آن “قابلیت استفاده مجدد از کد (Code Reusability)” است.
✅ به جای نوشتن مجدد ویژگی‌ها و متدهای مشترک در چندین کلاس، می‌توان آن‌ها را در یک کلاس والد قرار داد و سپس کلاس‌های دیگر از آن استفاده کنند.

مثال کاربردی:

🔹 تصور کنید در حال طراحی یک سیستم مدیریت وسایل نقلیه هستید.

کلاس Vehicle می‌تواند ویژگی‌های عمومی مثل brand، speed و متد honk() را داشته باشد.
کلاس‌های Car، Bike و Truck می‌توانند از Vehicle ارث‌بری کنند و ویژگی‌های اختصاصی خود را اضافه کنند.

class Vehicle {
  protected String brand = "BMW";
  public void honk() {
    System.out.println("بوق، بوق!");
  }
}

class Bike extends Vehicle {
  private int wheels = 2;

  public void showInfo() {
    System.out.println("برند: " + brand + " | تعداد چرخ‌ها: " + wheels);
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Bike myBike = new Bike();
    myBike.honk();
    myBike.showInfo();
  }
}

🔹 خروجی:

بوق، بوق!
برند: BMW | تعداد چرخ‌ها: 2

مفهوم protected در وراثت

در مثال‌های بالا، ویژگی brand با protected تعریف شده است.
🔹 اگر brand private بود، کلاس Car نمی‌توانست به آن دسترسی داشته باشد.
🔹 اگر brand public بود، همه کلاس‌ها (حتی خارج از وراثت) به آن دسترسی داشتند.

🔴 نتیجه:

protected یعنی این ویژگی فقط برای کلاس والد و کلاس‌های فرزندش قابل‌دسترسی است، اما برای کلاس‌های دیگر نه.

چگونه از وراثت جلوگیری کنیم؟

گاهی اوقات می‌خواهیم یک کلاس والد داشته باشیم، اما هیچ کلاسی نتواند از آن ارث‌بری کند. برای این کار از کلمه کلیدی final استفاده می‌کنیم.

final class Vehicle {
  ...
}

class Car extends Vehicle { // این خط باعث خطا می‌شود
  ...
}

🔹 خروجی:

خطا: نمی‌توان از کلاس نهایی (final) ارث‌بری کرد.

چالش برای شما! 🚀

برای تمرین بیشتر:

کلاسی به نام Animal بسازید که دارای ویژگی name و متد makeSound() باشد.
دو کلاس جدید به نام Dog و Cat ایجاد کنید که از Animal ارث‌بری کنند.
متد makeSound() را در Dog به شکل "هاپ، هاپ!" و در Cat به "میو، میو!" تغییر دهید.
یک شیء از هر کلاس بسازید و متد makeSound() را اجرا کنید.