Konstruktoren, Packages und Scopes

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1 Universität Bayreuth Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Datenbanken und Informationssysteme Prof. Dr.-Ing. Jablonski Konstruktoren, Packages und Scopes Dipl. Inf. Manuel Götz Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Lehrstuhl für Mathematik und ihre Didaktik Didaktik der Informatik Universität Bayreuth Universität Bayreuth Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik D Bayreuth D Bayreuth

2 Konstruktoren Konstruktoren dienen dazu, den Zustand neuer Objekte festzulegen Konstruktoren haben den gleichen Namen wie die Klasse Konstruktoren haben keinen Rückgabewert (also kein "return") Für jede Klasse gibt es implizit einen Default-Konstruktor Dieser Default-Konstruktor hat keine Parameter Beispiel Konto: Bisher haben alle Werte zu Beginn den Wert int: 0 inhaber: null Kontonummer und Inhaber sollen aber bei der Instanziierung des Objekts gesetzt werden Definition eines Konstruktors public Konto(int neuenummer, String name) { nummer = neuenummer; inhaber = name; kontostand = 0; } Aufruf des Konstruktors Konto meinkonto = new Konto(1112, "Schorsch"); Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 2

3 Platz des Konstruktors in einer Klasse Einen Konstruktor schreibt man konventionsgemäß nach den Klassenvariablen und vor den Methoden einer Klasse Definition der Klasse Klassenvariablen Konstruktor(en) Methode(n) Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 3

4 Overloading Methoden und Konstruktoren können "überladen" werden, d.h. es gibt mehrere Konstruktoren oder Methoden mit gleichem Namen, aber unterschiedlichen Parametern in einer Klasse Der Unterschied in der Parameterliste muss dabei die Anzahl der Parameter oder den Typ betreffen Unterschiedliche Parameternamen mit gleichem Typ sind nicht(!!!) erlaubt Beispiel Konto Neben dem bereits erstellten Konstruktor zur Initialisierung eines Konto- Objekts mit Kontonummer und Inhaber soll ein weiterer Konstruktor erstellt werden Ziel: bei speziellen Angebotsaktionen soll ein Konto bereits mit einem Startkapital angegeben werden public Konto(int neuenummer, String name, int startkapital) { nummer = neuenummer; inhaber = name; kontostand = startkapital; } Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 4

5 Pakete Ein Java-Programm besteht aus (sehr) vielen Klassen Klassen werden selbst erstellt oder Klassen werden aus "Klassen-Bibliotheken" in ein Projekt eingebunden Das Rad muss nicht jedesmal neu erfunden werden! Wiederverwendung von Code Problem : Klassen werden in Java an Hand ihres Namens unterschieden Wie kann sichergestellt werden, dass nicht zufällig ein Programmierer auf der anderen Seite der Erdkugel gerade an einer Java-Klasse arbeitet, die genauso heißt wie meine? Fasse gleichartige / logisch zusammengehörige Klassen in Paketen zusammen. Der eindeutige Name einer Klasse ergibt sich dann aus Paketname + Klassenname Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 5

6 Verwenden von Paketen Aufnehmen einer Klasse in ein package Die erste Zeile in einer Java-Datei (Klasse) muss den package-namen angeben Beispiel: package kontenpackage; public class Konto { } Klassen aus einem anderen package verwenden Objekte von Klassen aus dem eigenen package können ohne Weiteres verwendet werden Klassen aus anderen packages müssen vorher import werden Beispiel: package kontenpackage; import bank.bankmathematik; Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 6

7 Scopes Scopes gibt es im Zusammenhang mit 4 Bereichen Lokale Variablen Klassenvariablen Konstruktoren einer Klasse Methoden einer Klasse Scopes legen einen Gültigkeitsbereich fest Man kann eine Variable/Methode nur innerhalb ihres Gültigkeitsbereichs verwenden Versucht man eine Variable außerhalb ihres Gültigkeitsbereichs zu verwenden, erhält man eine Fehlermeldung: Die Variable ist dort nicht definiert! Sinn "Information Hiding" Man möchte nicht, dass jeder alle Informationen sieht oder ändern kann Beispiel: Kontostand kann nur mit den Methoden einzahlen(betrag) bzw. auszahlen verändert werden Protokollierung möglich!!! Lokale Variablen sind nur innerhalb des Blocks gültig, indem sie definiert wurden! Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 7

8 Was ist ein Block? Einfach ausgedrückt: Der Bereich zwischen zwei geschweiften Klammern Block eines Konstruktors Block einer Klasse Block einer Methode Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 8

9 Wofür kann ein Scope angegeben werden? Klassenvariablen Konstruktoren Methoden Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 9

10 Typen von Scopes Es gibt 4 Typen von Scopes, die angegeben werden können public Die Variable / Methode ist überall sichtbar "Keine Angabe" In jeder Klasse des eigenen package sichtbar Nicht in anderen Klassen protected In der Klasse und allen Unterklassen sichtbar private Nur in der Klasse sichtbar niedrigster Zugriffs- Schutz höchster Scopes werden manuell angegeben für Klassenvariablen Konstruktoren Methoden Lokale Variablen sind nur innerhalb ihres Blocks (z.b. Methode) sichtbar!!! Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 10

11 Tipp Klassenvariablen sind meist "private", öffentliche Methoden und Konstruktoren "public" Klassenvariablen Konstruktoren Methoden Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 11

12 Externe Libraries Man muss das Rad nicht jedes Mal neu erfinden Prinzip Vorgehen Bereits bestehende Programme sollen erneut verwendet werden Warum sollte man sich über etwas Gedanken machen, was Spezialisten schon dreimal gelöst haben??? Einbinden fremder Java-Klassen in das eigene Programm Eine Ansammlung von Klassen, die der Lösung eines Problems dienen, wird in Java als Bibliothek oder Library bezeichnet Eine Library liegt in Java in Form eines JAR-Files (Java ARchive) vor Dieses JAR-File muss dem Projekt in Eclipse hinzugefügt werden Danach können die Packages aus dem File importiert und die Klassen verwendet werden Die hinzugefügten Klassen müssen nicht als Quellcode vorliegen!!! Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 12

13 Hinzufügen eines JAR-Files in Eclipse Das Hinzufügen besteht aus 3 Schritten 1. Einfügen der JAR-Datei in das Projekt Anlegen eines Ordners libs Importieren des Files Durch diesen Vorgang wird die Datei für das Eclipse erst sichtbar Durch das Einfügen in einen Projektunterordner wird das JAR-File bei einem Export mit exportiert Sonst sind die Programme auf einem anderen Rechner nicht lauffähig 2. Referenzieren des JAR-Files als Bibliothek Nun erkennt Eclipse, das weitere Klassen verwendet können 3. Angaben der import-befehle für die benötigten Klassen Siehe Folie über Pakete Durch den import-befehl werden die fremden Klassen in einer Klasse sichtbar und können dort wieder verwendet werden Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 13

14 Einfügen der JAR-Datei in das Projekt - 1 Ordner libs anlegen Rechtsklick auf Projekt Auswahl von "new" >> "Folder" Auswahl des Projekts Angabe des Namens "libs" "Finish" drücken Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 14

15 Einfügen der JAR-Datei in das Projekt - 2 Importieren der JAR-Datei Rechtsklick auf Ordner "libs" Auswahl von "Import " Im Wizzard "File System wählen" "Next" drücken Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 15

16 Einfügen der JAR-Datei in das Projekt - 3 "Browse" drücken Das Verzeichnis wählen, in dem die Datei liegt "OK" drücken Im Auswahlfenster einen Haken vor die Datei setzen "Finish" drücken Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 16

17 Referenzieren des JAR-Files als Bibliothek - 1 Rechtsklick auf Projekt >> Properties Auswahl von Java Build Path Auswahl des Reiters "Libraries" "Add JARs" drücken Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 17

18 Referenzieren des JAR-Files als Bibliothek - 2 Durch Auswahl der Kreuze Projekt und Ordner "libs" öffnen Auswahl des JAR-Files "OK" drücken "OK" drücken Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 18

19 Der MP3-Player Das JAR JavaPlayer.jar enthält einen MP3-Player Dieser wird von der Klasse javazoom.jl.player.advanced.javaplayer gesteuert D.h. diese Klasse muss mit einer import-anweisung importiert werden Methoden der Klasse JavaPlayer public class JavaPlayer { public void play (String filename) { //spielt einen Song, der an der Stelle filename im Verzeichnisbaum liegt } public void stop() { //stoppt das Abspielen eines Songs } } public boolean isplaying() { //gibt zurück, ob gerade ein Song abgespielt wird } Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 19

20 Beispiel für das Abspielen eines Songs package ; import javazoom.jl.player.advanced.javaplayer; public class TestPlayer { } public static void main(string[] args) { JavaPlayer javaplayer = new JavaPlayer(); javaplayer.play("c:/users/btn402/music/my Music/ACDC - Hells Bells.mp3" ); System.out.println(javaPlayer.isPlaying()); javaplayer.stop(); } Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 20

21 Aufgabe Aufgabe 1 Überarbeiten Sie ihr Bank-Programm und fügen Sie sinnvolle Scopes ein. Aufgabe 2 Laden Sie sich die Datei JavaPlayer.jar von der Homepage herunter Impotieren Sie das JAR in ein neues Projekt Schreiben Sie ein Programm, das ein MP3 auf Ihrer Festplatte abspielt. Lassen Sie sich beim Abspielen ausgeben, ob gerade ein Song abgespielt wird Lehrstuhl für Angewandte Informatik IV Didaktik der Informatik 21