継承とインタフェースの使用の要点と練習問題 - Java Silver SE 17

継承とインタフェースの使用の要点

内容の確認日: 2026-10-04

この分野は Silver で最も出題項目が多く、継承の細かいルールと、Java SE 8 以降に拡張されたインタフェース (デフォルト・メソッド、static メソッド、プライベート・メソッド)、Java SE 17 で正式に入ったシール・クラスが問われます。

「オーバーライドされるのはインスタンスメソッドだけ」「どのメソッドを呼ぶかの決まり方は、オーバーロードはコンパイル時、オーバーライドは実行時」という 2 つの原則を押さえると、紛らわしい問題も整理できます。

コンストラクタの連鎖

コンストラクタの最初の文は、this(...) (同じクラスの別のコンストラクタ) か super(...) (親クラスのコンストラクタ) のどちらかです。どちらも書かなければ super(); が自動で入ります。そのため new すると、親クラスのコンストラクタの本体から順に実行されます。

Main.java

1class Base {2    Base(int level) {3        System.out.println("Base(" + level + ")");4    }5}67class Derived extends Base {8    Derived() {9        this(1);10        System.out.println("Derived()");11    }1213    Derived(int level) {14        super(level * 10);15        System.out.println("Derived(int)");16    }17}1819public class Main {20    public static void main(String[] args) {21        new Derived();22    }23}

ターミナル

$ java Main
Base(10)
Derived(int)
Derived()

コンストラクタを 1 つも書かないサブクラスには Sub() { super(); } というデフォルトコンストラクタが追加されます。親クラスに引数なしのコンストラクタがなければ、このときコンパイルエラーになります。

オーバーライドされるもの・されないもの

オーバーライドされるのはインスタンスメソッドだけです。フィールドと static メソッドはオーバーライドされず、サブクラスの同名のものは親のものを隠すだけです。隠されたフィールドや static メソッドのどちらが使われるかは、変数の型で決まります。

Main.java

1class Parent {2    String name = "Parent";34    String getName() {5        return name;6    }78    static String kind() {9        return "Parent.kind";10    }11}1213class Child extends Parent {14    String name = "Child";1516    @Override17    String getName() {18        return name;19    }2021    static String kind() {22        return "Child.kind";23    }24}2526public class Main {27    public static void main(String[] args) {28        Parent p = new Child();29        System.out.println(p.name);30        System.out.println(p.getName());31        System.out.println(p.kind());32    }33}

ターミナル

$ java Main
Parent
Child
Parent.kind

オーバーライドするメソッドには、次の制限があります。

・アクセス修飾子は、元と同じかより広く (protected → public は可、逆は不可) ・戻り値の型は、元と同じかそのサブクラス (共変戻り値。プリミティブ型は同じ型のみ) ・throws に書けるチェック例外は、元と同じかそのサブクラスだけ (減らしたり、なくしたりするのは可) ・final メソッドはオーバーライドできない・インスタンスメソッドを static メソッドで隠す (またはその逆) ことはできない

Main.java

1import java.io.IOException;23class Loader {4    void load() throws IOException {5    }6}78class FileLoader extends Loader {9    @Override10    void load() throws Exception {11    }12}1314public class Main {15    public static void main(String[] args) {16        System.out.println("ok");17    }18}

ターミナル

$ javac Main.java

コンパイルエラー (10 行目): 元のメソッドの IOException より広い Exception を throws に書いている

キャストと、呼ばれるメソッドの決まり方

クラス型どうしのキャストは、継承関係にある場合だけ書けます。継承関係のないクラスへのキャストはコンパイルエラーです。一方、final でないクラスからインタフェースへのキャストは、そのクラス自身がインタフェースを実装していなくてもコンパイルは通ります (サブクラスが実装しているかもしれないため)。実体が実装していなければ、実行時に ClassCastException になります。

Main.java

1interface Flyer {2}34class Bird {5}67public class Main {8    public static void main(String[] args) {9        Bird b = new Bird();10        System.out.println("キャスト前");11        Flyer f = (Flyer) b;12        System.out.println("キャスト後");13    }14}

ターミナル

$ java Main
キャスト前

実行時に例外が発生: ClassCastException

オーバーライドされたメソッドは、実行時のオブジェクトのクラスのものが呼ばれます。一方、オーバーロードのどれを呼ぶかは、コンパイル時に、引数の変数の型で決まります。実体が String でも、Object 型の変数を渡せば Object 版が呼ばれます。

Main.java

1class Printer {2    void print(Object o) {3        System.out.println("Object");4    }56    void print(String s) {7        System.out.println("String");8    }9}1011public class Main {12    public static void main(String[] args) {13        Printer p = new Printer();14        Object o = "text";15        p.print(o);16        p.print("text");17    }18}

ターミナル

$ java Main
Object
String

抽象クラスと `final` クラス

抽象クラスは new できませんが、コンストラクタを持てます (サブクラスの super(...) から呼ばれます)。また、インタフェースを実装した抽象クラスは、インタフェースのメソッドの一部を実装しないままにできます。残りは具象サブクラスで実装します。

final を付けたクラスは継承できず、final を付けたメソッドはオーバーライドできません。String・Integer などの多くの標準クラスは final です。abstract と final は意味が矛盾するので、同時には付けられません。

インタフェースのメソッド

インタフェースには、抽象メソッドのほかに次のメソッドを書けます。

・デフォルト・メソッド (Java SE 8): default を付けた、処理を持つメソッド。実装クラスに引き継がれ、オーバーライドもできる・static メソッド (Java SE 8): 実装クラスには引き継がれない。インタフェース名.メソッド名() でしか呼べない・プライベート・メソッド (Java SE 9): インタフェースの中のデフォルト・メソッドなどから共通処理として呼ぶためのメソッド

Main.java

1interface Calculator {2    static int twice(int n) {3        return n * 2;4    }56    default int addTax(int price) {7        return round(price * 1.1);8    }910    private int round(double value) {11        return (int) Math.round(value);12    }13}1415class Shop implements Calculator {16}1718public class Main {19    public static void main(String[] args) {20        System.out.println(Calculator.twice(21));21        System.out.println(new Shop().addTax(1000));22    }23}

ターミナル

$ java Main
42
1100

Shop.twice(21) や new Shop().twice(21) と書くと、static メソッドは引き継がれていないのでコンパイルエラーです。

同じシグネチャのデフォルト・メソッドを持つ 2 つのインタフェースを実装すると、どちらを使うか決まらないので、クラスでオーバーライドしなければコンパイルエラーです。オーバーライドの中では インタフェース名.super.メソッド名() で、それぞれのデフォルト・メソッドを呼べます。また、親クラスから継承したメソッドとデフォルト・メソッドが衝突した場合は、親クラスのメソッドが優先されます。

Main.java

1interface Walker {2    default String move() {3        return "歩く";4    }5}67interface Swimmer {8    default String move() {9        return "泳ぐ";10    }11}1213class Duck implements Walker, Swimmer {14    @Override15    public String move() {16        return Walker.super.move() + "と" + Swimmer.super.move();17    }18}1920class Animal {21    public String move() {22        return "Animal の move";23    }24}2526class Frog extends Animal implements Walker {27}2829public class Main {30    public static void main(String[] args) {31        System.out.println(new Duck().move());32        System.out.println(new Frog().move());33    }34}

ターミナル

$ java Main
歩くと泳ぐ
Animal の move

シール・クラス

Java SE 17 からのシール・クラス (sealed) は、継承・実装できる型を permits に書いたものだけに限定する仕組みです。permits に書かれていないクラスが継承しようとすると、コンパイルエラーになります。

Main.java

1sealed interface Shape permits Circle {2}34final class Circle implements Shape {5}67final class Square implements Shape {8}910public class Main {11    public static void main(String[] args) {12        System.out.println("ok");13    }14}

ターミナル

$ javac Main.java

コンパイルエラー (7 行目): Square は Shape の permits に含まれていない

permits に書いたサブクラスには、次のどれかを必ず付けます。付け忘れるとコンパイルエラーです。

・final: これ以上継承させない・sealed: さらに継承先を permits で限定する・non-sealed: 制限を解除し、どのクラスでも継承できるようにする

サブクラスがすべて同じソースファイルにある場合は、permits を省略できます (そのファイルのサブクラスが許可されたものになります)。

Main.java

1sealed abstract class Ticket {2    abstract int price();3}45final class Adult extends Ticket {6    int price() {7        return 1800;8    }9}1011non-sealed class Child extends Ticket {12    int price() {13        return 1000;14    }15}1617class Infant extends Child {18    @Override19    int price() {20        return 0;21    }22}2324public class Main {25    public static void main(String[] args) {26        Ticket[] tickets = {new Adult(), new Child(), new Infant()};27        int total = 0;28        for (Ticket t : tickets) {29            total += t.price();30        }31        System.out.println(total);32    }33}

ターミナル

$ java Main
2800

Child は non-sealed なので、permits に関係なく Infant が継承できます。

試験でよくある引っかけ

フィールドと static メソッドは隠すだけ
親の型の変数からは、親のフィールド・static メソッドが使われます。オーバーライドされるのはインスタンスメソッドだけです。
オーバーライドの throws
元のメソッドより広いチェック例外を throws に書くとコンパイルエラーです。減らすのは問題ありません。
インタフェースへのキャスト
final でないクラスからインタフェースへのキャストはコンパイルが通り、実体が実装していなければ実行時に ClassCastException です。
オーバーロードは変数の型で決まる
Object o = "text"; p.print(o); は print(Object) が呼ばれます。オーバーロードはコンパイル時に決まります。
インタフェースの static メソッド
実装クラスには引き継がれません。インタフェース名.メソッド名() で呼びます。
permits のサブクラスの修飾子
シール・クラスの許可されたサブクラスには、final・sealed・non-sealed のどれかが必要です。

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出典・参考

コード例は、試験の対象バージョンで実際にコンパイル・実行して結果を確認しています。

継承とインタフェースの使用

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