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なぜ継承が必要なのか
クラスを使ってプログラムを書いていくと、「似ているけれど少しだけ違うクラス」を作りたくなることがあります。
たとえば、「Car(車)」という基本的なクラスがあったとして、そこから「ElectricCar(電気自動車)」や「GasCar(ガソリン車)」を作りたい場合です。すべての車に共通する動作（たとえば、走る・ブレーキをかけるなど）は、親クラスにまとめて定義します。そして、それぞれの車の特徴（電気自動車なら充電、ガソリン車なら給油）は、子クラスにだけ書くようにすると、共通のコードを重複して書かずに済み、保守性や拡張性が向上します。
このように、共通部分をまとめ、個別の違いを分けて整理する仕組みを継承と呼びます。
Pythonの継承の基本文法と書き方
子クラスのクラス名の後に丸カッコを付け、その中に親クラス名を記述します。
子クラスは、親クラスのクラス変数・インスタンス変数・メソッドを継承し、呼び出すことができます。
# 親クラス
class Parent:
parent_class_var = 'parent_class_var'
def parent_method(self):
print('parent_method')
self.parent_instance_var = 'parent_instance_var'
# 子クラス(親クラスを継承)
class Child(Parent):
# 子クラスには変数やメソッドの定義を書かなくても、親クラスの変数やメソッドを使うことができる
pass
子クラスのインスタンスを作り、メソッドの呼び出しや、クラス変数・インスタンス変数の情報を出力してみます。
child_instance = Child()
child_instance.parent_method()
print(Child.parent_class_var)
print(child_instance.parent_class_var)
print(child_instance.parent_instance_var)
出力結果：
parent_method
parent_class_var
parent_class_var
parent_instance_var
親クラスで定義されたメソッドの呼び出しや、変数の値を参照することができています。
Carクラスを使って継承を体験してみよう
まずは「車の基本クラス」として Car を作り、そこから「電気自動車」と「ガソリン車」を派生させてみましょう。
# 親クラス（共通の機能を持つ）
class Car:
def __init__(self, brand, model):
self.brand = brand
self.model = model
def drive(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}が走ります。')
def brake(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}がブレーキをかけます。')
# 子クラス① 電気自動車
class ElectricCar(Car):
# 電気自動車は充電する
def charge(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}を充電しています。')
# 子クラス② ガソリン車
class GasCar(Car):
# ガソリン車は給油する
def refuel(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}にガソリンを給油しています。')
# 子クラスのインスタンスを作成
my_tesla = ElectricCar('Tesla', 'Model 3')
my_toyota = GasCar('Toyota', 'Corolla')
# 各クラスのメソッドを呼び出し
my_tesla.drive() # 親クラスから継承
my_tesla.charge() # 子クラス固有
my_toyota.brake() # 親クラスから継承
my_toyota.refuel() # 子クラス固有
TeslaのModel 3が走ります。
TeslaのModel 3を充電しています。
ToyotaのCorollaがブレーキをかけます。
ToyotaのCorollaにガソリンを給油しています。
このように、ElectricCar と GasCar はそれぞれ独自の機能を持ちつつ、共通のdrive()やbrake()メソッドは親クラス Car から受け継いで使っています。子クラスは親の機能をそのまま使えるので、共通の処理を書き直す必要はありません。差分だけ追加します。
オーバーライドとは？子クラスで親クラスのメソッドを上書きする方法
子クラスでは、親クラスと同じ名前のメソッドを定義すると、親クラスのメソッドを上書き（オーバーライド）することができます。
たとえば、電気自動車はエンジン音がしないので、先ほどのコードのElectricCarクラスにdrive()メソッドを追加し、オーバーライドしてみましょう。
class ElectricCar(Car):
def drive(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}が静かに走ります（電気モーター駆動）。')
呼び出すときは、これまでと同様にインスタンス.メソッド()の形式で記述します。
my_tesla = ElectricCar('Tesla', 'Model 3')
my_tesla.drive() # オーバーライドしたメソッドを実行
出力例:
TeslaのModel 3が静かに走ります（電気モーター駆動）。
オーバーライドすると、親クラスで定義した内容は出力(実行)されません。子クラスで定義された内容のみ実行されます。
super()の使い方：親クラスの処理を呼び出す
子クラスでオーバーライドしても、親クラスの処理も残したい場合があります。そのときに使うのが super() です。super().メソッド()の形式で記述します。
先ほどのdrive()メソッドにsuper().drive()を追加します。
class ElectricCar(Car):
def drive(self):
super().drive() # 親クラスのdrive()を呼び出す
print(f"{self.brand}の{self.model}は静かに加速します。")
my_tesla = ElectricCar('Tesla', 'Model 3')
my_tesla.drive() # オーバーライドしたメソッドを実行
出力例:
TeslaのModel 3が走ります。
TeslaのModel 3は静かに加速します。
super() を使うと、親クラスの処理を残したまま、子クラス特有の追加動作を行えます。
もし、__init__()メソッドでsuper()を使う場合は、上記と同じ形式でsuper().__init__()と記述します。
Python継承の最終コード例とまとめ
# 親クラス（共通の機能を持つ）
class Car:
def __init__(self, brand, model):
self.brand = brand
self.model = model
def drive(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}が走ります。')
def brake(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}がブレーキをかけます。')
# 子クラス① 電気自動車
class ElectricCar(Car):
# driveメソッドのオーバーライド
def drive(self):
super().drive() # 親クラスのdrive()を呼び出す
print(f"{self.brand}の{self.model}は静かに加速します。")
# 電気自動車は充電する
def charge(self):
print(f"{self.brand}の{self.model}を充電しています。")
# 子クラス② ガソリン車
class GasCar(Car):
# ガソリン車は給油する
def refuel(self):
print(f'{self.brand}の{self.model}にガソリンを給油しています。')
# Tesla
my_tesla = ElectricCar('Tesla', 'Model 3')
my_tesla.drive() # 親クラスをオーバーライドしたもの
my_tesla.brake() # 親クラスから継承
my_tesla.charge() # 子クラス固有
# Toyota
my_toyota = GasCar('Toyota', 'Corolla')
my_toyota.drive() # 親クラスから継承
my_toyota.brake() # 親クラスから継承
my_toyota.refuel() # 子クラス固有
出力結果：
TeslaのModel 3が走ります。
TeslaのModel 3は静かに加速します。
TeslaのModel 3がブレーキをかけます。
TeslaのModel 3を充電しています。
ToyotaのCorollaが走ります。
ToyotaのCorollaがブレーキをかけます。
ToyotaのCorollaにガソリンを給油しています。
親クラスの共通処理と子クラス固有の処理を組み合わせると、再利用性が高く、わかりやすい設計になります。
