Objektorientiertes Programmieren

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1 Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren Jörn Clausen, Jan Krüger Jens Reeder, Alex Sczyrba AG Praktische Informatik Technische Fakultät Universität Bielefeld

2 Übersicht Objektorientierung in Perl Klassen, Objekte, Methoden Attribute Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 2/21

3 Warum OO? Datenkapselung / information hiding name clashes exportierte Namen: use Matrix; use = = explizite = = objekt-orientiert: $flipped = $matrix->transpose; $higher = $song->transpose(8); Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 3/21

4 OO in Perl nachträgliche Erweiterung (ähnlich C/C++) Erweiterung vorhandener Konstrukte: Klasse Methode Objekt Modul Subroutine Referenz auf Variable Objekt weiß, zu welchem Modul es gehört OO in Perl weniger strikt als anderen Sprachen (C++, Java) Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 4/21

5 Konstruktor kann beliebigen Namen haben Klasse kann mehrere Konstruktoren haben package Sequence; $VERSION= 1.0 ; Konstruktoren sub new { my $obj; bless(\$obj); return(\$obj); Instanziierung: use Sequence; $seq = Sequence->new; Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 5/21

6 Aufgaben Erhält der Konstruktor new irgendwelche Parameter? Wenn ja: Welche Daten werden übergeben? Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 6/21

7 Konstruktoren, cont. typisches Idiom: sub new { my ($class) my $obj; bless(\$obj, $class); return(\$obj); für Vererbung wichtig alternative Syntax für Methodenaufruf: $seq = new Sequence; Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 7/21

8 parametrisierte Konstruktoren Parameter bei der Instanziierung übergeben: $ecori = Sequence->new( GAATTC ); $hindiii = Sequence->new( AAGCTT ); normale Parameterübergabe (nach dem Klassennamen): sub new { my ($class, $seq) my $obj = $seq; return(bless(\$obj, $class)); referenzierte Variable $obj bisher unbenutzt jetzt Container für Attribut Sequence des Objekts Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 8/21

9 Methoden Methoden verwenden: $ecori->length(); $hindiii->length; Methode definieren: sub length { my ($self) return length($$self); $self ist das Objekt selbst -> übergibt Ding links von sich als erstes Argument Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 9/21

10 parametrisierte Methoden Parameter an Methode übergeben: $ecori->matches($whole_human_genome); $hindiii->matches( ATCGGCTTTCGCGTATTCGGCTCTCTCG ); Definition: sub matches { my ($self, $target) return ($target = /$$self/); Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 10/21

11 Aufgaben Erweitere die Klasse Sequence um eine Methode die das reverse Komplement des Sequence-Objects berechnet und als String zurückgibt. Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 11/21

12 implizite Destruktion bei verlassen des Scopes automatische garbage collection Zerstörung erzwingen: undef($hindiii); eigener Destruktor aber möglich: sub DESTROY { my ($self) # do something with $self print "Sequence removed!\n"; Destruktoren Datei schließen, Verbindung zu Datenbank abbauen,... Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 12/21

13 Aufgaben Protokolliere in der Klasse Sequence, wieviele Objekte gerade instanziiert sind. Über die Klassenmethode count soll diese Zahl ermittelt werden können. Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 13/21

14 Attribute einzelnes Attribut in Objekt-Variable ablegen mehrere Attribute: Hash-Referenz als Objekt $ecori = RichSeq->new( 1, GAATTC, ecori ); Konstruktor: sub new { my ($class, $id, $seq, $desc) my $obj = {id => $id, seq => $seq, desc => $desc ; return(bless($obj, $class)); beachte: $obj ist bereits Referenz Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 14/21

15 Zugriff auf Attribute unschön, häßlich, gefährlich,..., falsch: $ecori = RichSeq->new( 1, GAATTC, ecori ); $seq = $ecori->{seq; $ecori->{seq = GGGGAAAA ; -> kein Methodenaufruf sondern Hash-Zugriff Verletzung des Prinzips der Datenkapselung perlmodlib(1): Perl doesn t have an infatuation with enforced privacy. It would prefer that you stayed out of its living room because you weren t invited, not because it has a shotgun. Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 15/21

16 korrekter Zugriff auf Attribute über Methoden: sub getsequence { my ($self) return($self->{seq); sub setsequence { my ($self, $newsequence) $self->{seq = $newsequence; Aufruf: $seq = $ecori->getsequence; $ecori->setsequence( AAGGGTT ); Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 16/21

17 getter-setter-methoden Zusammenfassung von get... und set...: sub sequence { my ($self, $newsequence) $self->{seq = $newsequence if defined($newsequence); return($self->{seq); Aufruf: $seq = $ecori->sequence; $ecori->sequence( GGTACC ); Rückgabe des gesetzten Attributs zur Kontrolle $newseq = $ecori->sequence( GGGGAAA ); Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 17/21

18 Aufgaben Eine komplexe Zahl z C läßt sich als Paar (α, β) von zwei reellen Zahlen α, β R darstellen. Die Länge einer komplexen Zahl ist definiert als z = α 2 + β 2 Implementiere eine Klasse CP, um komplexe Zahlen zu verarbeiten. Definieren die folgenden Methoden: $z = CP->new(3,4); # 3+4i $re = $z->re; # realer Anteil, 3 $im = $z->im; # imaginaerer Anteil, 4 $len = $z->length; # Laenge, 5 Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 18/21

19 Aufgaben, cont. Addition und Multiplikation von komplexen Zahlen sind folgendermaßen definiert: (α 1, β 1 ) + (α 2, β 2 ) = (α 1 + α 2, β 1 + β 2 ) (α 1, β 1 ) (α 2, β 2 ) = (α 1 α 2 β 1 β 2, α 1 β 2 + α 2 β 1 ) Implementiere entsprechende Methoden: $s = $z->add($y); $p = $z->mul($y); $v = $s->add($p)->mul($z); Beachte, daß sowohl der übergebene Paramter $y als auch die Rückgabewerte $s bzw. $p Objekte vom Typ CP sind. Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 19/21

20 Projekt Implementiere eine einfache Stundenplanverwaltung mit den beiden Klassen Student und Course. Die folgenden Attribute sollen verwaltet werden: Student name Joe User account juser matnum subject NWI grade GS Course title Perl-Praxis time 2 type Ü grade GS Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 20/21

21 Projekt, cont. Die folgenden Methoden sollen implementiert werden: $juser = Student->new( Joe User, juser, 12345, NWI, GS ); $perl = Course->new( Perl-Praxis, 2, Ü, GS ); $juser->enroll($perl); $juser->totaltime; $juser->timetable; $perl->as_text; # Berechtigung pruefen # Gesamt-SWS # tabellarischer Stundenplan # Informationen zu Veranstaltung foreach $course ($juser->courses) { print $course->as_text; Perl-Praxis Objektorientiertes Programmieren 21/21