抽象クラスとオブジェクトを格納する配列（java）

独習java第4版でわからない所があります。

abstract class Widget {
String color;
abstract int getMass();
public String toString() {
return getClass().getName() + ": " +
color + ", " + getMass();
}
}

class WidgetA extends Widget {
final static int MASS = 4;

WidgetA(String color) {
this.color = color;
}

int getMass() {
return MASS;
}
}

class WidgetB extends Widget {
final static int MASS = 1;

WidgetB(String color) {
this.color = color;
}

int getMass() {
return MASS;
}
}

class WidgetC extends Widget {
final static int MASS = 5;

WidgetC(String color) {
this.color = color;
}

int getMass() {
return MASS;
}
}

class WidgetD extends Widget {
final static int MASS = 17;

WidgetD(String color) {
this.color = color;
}

int getMass() {
return MASS;
}
}

class WidgetTypes {
static int NUMWIDGETS = 6;

public static void main(String args[]) {
// 部品を格納する領域を宣言して割り当てる
Widget widgets[] = new Widget[NUMWIDGETS];

// 部品を作成する
widgets[0] = new WidgetC("Red");
widgets[1] = new WidgetA("Green");
widgets[2] = new WidgetD("Yellow");
widgets[3] = new WidgetB("Magenta");
widgets[4] = new WidgetA("Black");
widgets[5] = new WidgetC("White");

// 部品を処理する
int totalMass = 0;
for(int i = 0; i < NUMWIDGETS; i++) {
Widget w = widgets[i];
System.out.println(w);
totalMass += w.getMass();
}

// 総重量を表示する
System.out.println("Total mass = " + totalMass);
}
}

これはある問題の解答ですが、僕にはどうしても理解出来ない部分があります。
mainのforループ内で

Widget w = widgets[i];

totalMass += w.getMass();

となっています。
この仕組がわかりません。
まず　Widget w = widgets[i]　でWidget型の変数wにWidget型のwidget[i]を代入しているのにw.getMass()がエラーにならない理由がわかりません。（Widgeｔクラスは抽象クラスなのにｗがWidgetクラスのインスタンスになっている？）
これは 抽象メソッド（ abstract int getMass()　）　があるためでしょうか？

ちなみにWidgetクラスとそのサブクラスからこの抽象メソッドを削除したらコンパイルエラーが出ました。
ではなぜ抽象クラスの抽象メソッドから、そのサブクラスのメソッドまで範囲が伸びるのでしょうか？
どういう仕組でしょうか？

この質問を書きながら思ったのですが、どうも配列の仕組みや抽象クラス・メソッドの仕組み、「オブジェクト」と「インスタンス」の違いがよくわかってないようです。
多分問題の本質はそこにあると思うんです。

駄文で申し訳ないです。
よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： kztk 回答日時： 2011/10/24 22:55

質問者さんがわかっていないのは「ポリモーフィズム」ですね。

それはさておき、

> Widget w = widgets[i]　でWidget型の変数wにWidget型のwidget[i]を代入しているのに

widgets[i]に入っているのはWidgetクラスのインスタンスではなく、
WidgetCやWidgetAやWidgetDクラスのインスタンスです。

具体的には

widgets[0] = new WidgetC("Red");

としているのですから、forループの最初（i=0）の

Widget w = widgets[i];
System.out.println(w);
totalMass += w.getMass();

でwに代入されるのは、WidgetCクラスのインスタンスです。
w.getMass()で呼ばれるのもWidgetCクラスのgetMass()です。

No.2 回答者： nda23 回答日時： 2011/10/24 10:57

WidgetA、WidgetB、WidgetC、WidgetD

ちょっとだけ違う似たようなクラスですね。
配列にしないで、一個ずつ処理すると、
ステップが冗長になると思いませんか？
「なんとなく似ているクラス」でまとめる
ことができれば便利ですよね。
そこで登場するのがインターフェースとか
抽象クラスとか言うものです。
widgets[]の形式はWidgetですが、個別の
要素の実体はWidgetAとかWidgetBです。
どれもgetMassメソッドを持っていますから
w.getMass()はエラーになりません。
というか、抽象クラスの抽象メソッドでの
定義があるからgetMassがないとエラーに
なります。つまり、Widget型、あるいはその
サブクラスには必ずgetMassがあるはず
（なければならない）ということです。
抽象メソッドを削除すると、getMassは
各クラスの勝手なメソッドになるわけで、
個別のWidgetAやWidgetBにあるかないか
分かりませんよね。少なくともWidget型には
無いのですから、そういうメソッドは使えない
ことになります。

No.1 回答者： hitomura 回答日時： 2011/10/24 05:25

＞ この質問を書きながら思ったのですが、どうも配列の仕組みや抽象クラス・メソッドの仕組み、「オブジェクト」と「インスタンス」の違いがよくわかってないようです。

＞ 多分問題の本質はそこにあると思うんです。
違う、分かっていないのはそこじゃない。

抽象クラスも普通のクラスも（これから出るであろうインターフェースも）、それを派生させたクラスでメソッドをオーバーロードしたときの動作は変わりません。
継承したクラスでオーバーロードしたメソッドを継承元のメソッドの代わりに実行するだけです。
抽象クラスの抽象メソッドはその取って代わられたメソッドが、外の形だけあって実体が無いという状態になっているだけです。

だから、継承とオーバーロードの部分をもう一度勉強しましょう。