🧑‍🏫07. Наследование

Наследование в программировании — это способ, с помощью которого один класс может "унаследовать" свойства и методы другого класса. Представь себе это как передачу знаний и навыков от одного человека к другому, например, от учителя к ученику или от родителя к ребенку. Благодаря наследованию, можно не дублировать код, а использовать уже готовый, добавляя или изменяя нужные части.

Зачем нужно наследование?

1. Экономия времени и ресурсов: Можно создать один базовый класс с общими характеристиками и использовать его для других классов.

2. Упрощение кода: Если несколько классов имеют похожие свойства и методы, их можно унаследовать от одного общего класса, чтобы избежать дублирования кода.

3. Логическая организация: Наследование помогает структурировать код так, чтобы общие черты группировались в одном месте, а уникальные — добавлялись там, где это нужно.

Пример из жизни

Представь, что у нас есть класс "Транспортное средство". Все транспортные средства имеют общие характеристики: у них есть колеса, скорость, способность перемещаться. Однако есть разные виды транспортных средств: автомобили, велосипеды, поезда и т.д. Вместо того чтобы для каждого из них снова прописывать колеса и скорость, мы создаем класс "Транспортное средство" и наследуем его для создания специфичных классов, таких как "Автомобиль" и "Велосипед".

Как создать наследование?

В Dart (языке, используемом в Flutter) для создания наследования используется ключевое слово extends. Давай сначала создадим базовый класс Transport (Транспортное средство), а потом унаследуем его для создания других классов.

// Базовый класс Transport
class Transport {
  int wheels;
  int speed;

  Transport(this.wheels, this.speed);

  void move() {
    print('Транспортное средство движется со скоростью $speed км/ч');
  }
}

Теперь у нас есть базовый класс Transport. Он описывает общее транспортное средство с колесами и скоростью, а также метод move().

Пример 1: Автомобиль

Унаследуем Transport для создания класса Car (Автомобиль).

class Car extends Transport {
  String brand;

  Car(this.brand, int wheels, int speed) : super(wheels, speed);

  void honk() {
    print('Автомобиль $brand сигналит');
  }
}

Здесь:

• Класс Car наследует Transport, поэтому он получает wheels, speed, и метод move().

• Мы добавили свойство brand и метод honk(), уникальные для автомобиля.

Пример 2: Велосипед

Теперь создадим класс Bicycle (Велосипед).

class Bicycle extends Transport {
  bool hasBasket;

  Bicycle(this.hasBasket, int wheels, int speed) : super(wheels, speed);

  void ringBell() {
    print('Велосипед звонит');
  }
}

Класс Bicycle также наследует Transport, получает все его свойства и методы и добавляет свои, такие как hasBasket и метод ringBell().

Пример 3: Самолет

Создадим класс Airplane (Самолет).

class Airplane extends Transport {
  int wings;

  Airplane(this.wings, int speed) : super(0, speed); // Самолет не имеет колес, поэтому указываем 0

  void fly() {
    print('Самолет летит со скоростью $speed км/ч');
  }
}

Здесь:

• Самолет наследует Transport, но устанавливает количество колес равным нулю.

• Добавляет уникальное свойство wings и метод fly().

Пример 4: Поезд

Создадим класс Train (Поезд).

class Train extends Transport {
  int carriages;

  Train(this.carriages, int speed) : super(0, speed); // У поезда могут быть колеса, но в данном примере установим 0

  void chooChoo() {
    print('Поезд сигналит: Чух-чух');
  }
}

Поезд наследует Transport, но добавляет уникальное свойство carriages и метод chooChoo().

Пример 5: Корабль

Создадим класс Ship (Корабль).

class Ship extends Transport {
  int sails;

  Ship(this.sails, int speed) : super(0, speed); // Корабль не имеет колес

  void sail() {
    print('Корабль плывет');
  }
}

Корабль также наследует Transport, но добавляет свое уникальное свойство sails и метод sail().

Полный пример

Теперь мы можем создать объекты разных классов и вызывать их методы:

void main() {
  Car myCar = Car('Toyota', 4, 180);
  myCar.move();      // Из класса Transport
  myCar.honk();      // Уникальный метод класса Car

  Bicycle myBike = Bicycle(true, 2, 20);
  myBike.move();     // Из класса Transport
  myBike.ringBell(); // Уникальный метод класса Bicycle

  Airplane myPlane = Airplane(2, 900);
  myPlane.move();    // Из класса Transport
  myPlane.fly();     // Уникальный метод класса Airplane

  Train myTrain = Train(10, 80);
  myTrain.move();    // Из класса Transport
  myTrain.chooChoo();// Уникальный метод класса Train

  Ship myShip = Ship(3, 30);
  myShip.move();     // Из класса Transport
  myShip.sail();     // Уникальный метод класса Ship
}

В результате:

• Мы создали один базовый класс Transport и унаследовали его для создания конкретных классов.

• Каждый унаследованный класс получил свойства и методы базового класса и добавил свои уникальные.

• Это позволяет не дублировать общие части кода и поддерживать его в порядке.

Пример:

Давай создадим мини-приложение для магазина, где будут разные типы товаров. У нас будут базовые свойства и функции для товара (например, цена, название), а также уникальные для каждого типа товара — например, книги и электроника. Используем наследование, чтобы сделать код проще и избежать повторения.

Структура приложения

1. Главный экран с товаром, где мы показываем список продуктов.

2. Детальный экран для просмотра конкретного товара, где видим подробности.

Почему используем наследование?

Мы можем создать базовый класс "Товар" и наследовать его для других классов, таких как Книга и Электроника. Это позволяет нам описать общие свойства и методы (например, price, name, showDetails()), которые будут у всех товаров, и добавить уникальные свойства только для каждого конкретного типа товара.

Шаг 1: Создание классов с наследованием

Базовый класс Product

class Product {
  String name;
  double price;

  Product(this.name, this.price);

  void showDetails() {
    print('Название: $name, Цена: $price');
  }
}

• Product — это базовый класс "Товар", который имеет name и price, а также метод showDetails(), который выводит название и цену.

Наследуемые классы для конкретных товаров

1. Класс для книг

  class Book extends Product {
  String author;

  Book(String name, double price, this.author) : super(name, price);

  @override
  void showDetails() {
    super.showDetails();
    print('Автор: $author');
  }
}

• Book наследует Product, а также добавляет свойство author и переопределяет метод showDetails(), чтобы показать автора.

1. Класс для электроники

class Electronics extends Product {
  String brand;

  Electronics(String name, double price, this.brand) : super(name, price);

  @override
  void showDetails() {
    super.showDetails();
    print('Бренд: $brand');
  }
}

• Electronics наследует Product, добавляя уникальное свойство brand для бренда устройства.

Шаг 2: Главный экран со списком товаров

Теперь создадим главный экран в Flutter с ListView, который отображает все товары.

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Магазин',
      home: ProductListScreen(),
    );
  }
}

class ProductListScreen extends StatelessWidget {
  final List<Product> products = [
    Book('Сила привычки', 20.0, 'Чарльз Дахигг'),
    Electronics('Смартфон', 999.0, 'Samsung'),
    Book('Мастер и Маргарита', 15.0, 'Михаил Булгаков'),
    Electronics('Ноутбук', 1500.0, 'Apple')
  ];

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Список товаров')),
      body: ListView.builder(
        itemCount: products.length,
        itemBuilder: (context, index) {
          return ListTile(
            title: Text(products[index].name),
            subtitle: Text('\$${products[index].price}'),
            onTap: () {
              Navigator.push(
                context,
                MaterialPageRoute(
                  builder: (context) => ProductDetailScreen(product: products[index]),
                ),
              );
            },
          );
        },
      ),
    );
  }
}

• В ProductListScreen мы создали список products с объектами Book и Electronics.

• Когда пользователь нажимает на товар, его отправляют на ProductDetailScreen.

Шаг 3: Детальный экран продукта

Теперь создадим экран для показа подробностей о товаре.

class ProductDetailScreen extends StatelessWidget {
  final Product product;

  ProductDetailScreen({required this.product});

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Детали товара')),
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: [
            Text(
              product.name,
              style: TextStyle(fontSize: 24, fontWeight: FontWeight.bold),
            ),
            Text('Цена: \$${product.price}', style: TextStyle(fontSize: 18)),
            SizedBox(height: 10),
            ElevatedButton(
              onPressed: () => product.showDetails(),
              child: Text('Показать детали в консоли'),
            ),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}

• ProductDetailScreen принимает товар product и показывает его название и цену.

• По нажатию кнопки выводятся детали товара в консоль.

Полный код

import 'package:flutter/material.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Магазин',
      home: ProductListScreen(),
    );
  }
}

class Product {
  String name;
  double price;

  Product(this.name, this.price);

  void showDetails() {
    print('Название: $name, Цена: $price');
  }
}

class Book extends Product {
  String author;

  Book(String name, double price, this.author) : super(name, price);

  @override
  void showDetails() {
    super.showDetails();
    print('Автор: $author');
  }
}

class Electronics extends Product {
  String brand;

  Electronics(String name, double price, this.brand) : super(name, price);

  @override
  void showDetails() {
    super.showDetails();
    print('Бренд: $brand');
  }
}

class ProductListScreen extends StatelessWidget {
  final List<Product> products = [
    Book('Сила привычки', 20.0, 'Чарльз Дахигг'),
    Electronics('Смартфон', 999.0, 'Samsung'),
    Book('Мастер и Маргарита', 15.0, 'Михаил Булгаков'),
    Electronics('Ноутбук', 1500.0, 'Apple')
  ];

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Список товаров')),
      body: ListView.builder(
        itemCount: products.length,
        itemBuilder: (context, index) {
          return ListTile(
            title: Text(products[index].name),
            subtitle: Text('\$${products[index].price}'),
            onTap: () {
              Navigator.push(
                context,
                MaterialPageRoute(
                  builder: (context) => ProductDetailScreen(product: products[index]),
                ),
              );
            },
          );
        },
      ),
    );
  }
}

class ProductDetailScreen extends StatelessWidget {
  final Product product;

  ProductDetailScreen({required this.product});

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('Детали товара')),
      body: Center(
        child: Column(
          mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
          children: [
            Text(
              product.name,
              style: TextStyle(fontSize: 24, fontWeight: FontWeight.bold),
            ),
            Text('Цена: \$${product.price}', style: TextStyle(fontSize: 18)),
            SizedBox(height: 10),
            ElevatedButton(
              onPressed: () => product.showDetails(),
              child: Text('Показать детали в консоли'),
            ),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}

Объяснение кода

1. Product — базовый класс для всех товаров. В нем общие свойства name и price и метод showDetails.

2. Book и Electronics наследуют Product, добавляя уникальные свойства author и brand.

3. Наследование помогает не дублировать общие свойства для каждого товара.

4. Экран ProductListScreen показывает список товаров, а ProductDetailScreen выводит детали выбранного товара.

Это приложение помогает видеть, как наследование упрощает код и делает его более структурированным.