Javaの共変戻り値型（共変リターンタイプ）とは？オーバーライドでの使い方を実例付きで解説

Javaのメソッドオーバーライドでは、通常、スーパークラスのメソッドとサブクラスのメソッドは同じ名前・同じパラメータを持つ必要があります。しかし、戻り値の型については例外があります。サブクラスでオーバーライドしたメソッドは、スーパークラスのメソッドの戻り値型の「サブタイプ」を返すことができます。これが共変戻り値型（covariant return type）と呼ばれる仕組みです。

共変戻り値型の仕組み

例えば、スーパークラスに demoMethod() というメソッドがあり、List 型の値を返すとします。このメソッドをサブクラスでオーバーライドする場合、戻り値の型として List（スーパークラスと同じ型）を指定しても問題ありませんし、List のサブタイプである ArrayList、Stack、Vector などを指定することも可能です。

このように、サブクラスのメソッドが、スーパークラスのメソッドの戻り値型（この例では List）のサブタイプ（ArrayList など）を返すケースにおいて、そのサブタイプのことを共変型（covariant type）と呼びます。

共変戻り値型のコード例

class Test{
    int data = 100;
    Test demoMethod(){
        return this;
    }
}
public class Sample extends Test{
    int data = 1000;
    Sample demoMethod(){
        return this;
    }
    public static void main(String args[]){
        Sample sam = new Sample();
        System.out.println(sam.demoMethod().data);
    }
}

実行結果

1000

この例では、スーパークラス Test の demoMethod() は Test 型を返しますが、サブクラス Sample でオーバーライドされた demoMethod() は、Test のサブタイプである Sample 型を返しています。そのため、sam.demoMethod() の呼び出し結果は Sample オブジェクトとなり、Sample クラス側の data フィールドの値「1000」が出力されます。

共変戻り値型を活用すると、呼び出し側でキャストを行わずに済み、より具体的な型を直接受け取れるため、コードの可読性と型安全性が向上します。なお、この機能は Java 5（JDK 1.5）以降でサポートされています。