Organisatorisches. Folien (u.a.) gibt's auf der Lva-Homepage zum Download

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1 Organisatorisches Folien (u.a.) gibt's auf der Lva-Homepage zum Download Vertretung in den UE Neuer Termin Zwischentest (15.12., 18 bis 20 Uhr) Tutorium montags und mittwochs IT I - VO 3 1

2 Wissensüberprüfung 16 von 61 Studierenden haben weniger als 3 Punkte ( negativ ). Stoff bisher: Attribute, Konstruktor, Methodenaufruf, if Mit zunehmendem neuen Stoff (Schleifen, Vererbung) wird's nicht leichter IT I - VO 3 2

3 Wissensüberprüfung Wie ruft man set-methode public void setbla(int neuerwert) aus einer Klasse Blabla für ein Objekt der Klasse Blabla auf? Blabla dasblabla =...; int a =...; dasblabla.setbla(a); IT I - VO 3 3

4 Wissensüberprüfung Der Datentyp der Parameter wird beim Aufruf einer Methode nicht wiederholt! Vorne steht der Objekt-, nicht der Klassenname! IT I - VO 3 4

5 Wissensüberprüfung Weitere Anmerkung: Auch parameterlose Methoden brauchen ()! == (Vergleich) vs = (Zuweisung)! Wenn strukturell nicht klar ist, dass in jedem Fall return ausgeführt wird, gibt es Compilerfehler missing return statement! IT I - VO 3 5

6 Wissensüberprüfung Weitere Anmerkung: Variable können nur verwendet werden, wenn deklariert bzw. wenn sie Parameter einer Methode sind. Lokale vs. globale Variable (Gültigkeitsbereich) IT I - VO 3 6

7 Attribute vs. Hilfsvariable Attribute stehen für wesentliche Eigenschaften von Objekten der Klasse. Hilfsvariable sollten möglichst lokal gespeichert werden (dort, wo sie zum ersten Mal benötigt werden) IT I - VO 3 7

8 Entwurf von Klassen Wie sollen die Klassen für eine Problemstellung gewählt werden, sodass die Lösung leicht zu verstehen und zu verändern ist? Merkmale für die Qualität der Lösung: Geringes Coupling Hohe Cohesion Wenig/keine Code duplication Vorgehen: Responsibility-driven design Thinking ahead Refactoring IT I - VO 3 8

9 Coupling Coupling refers to links between separate units of a program. If two classes depend closely on many details of each other, we say they are tightly coupled. We aim for loose coupling. Loose coupling makes it possible to: understand one class without reading others; change one class without affecting others IT I - VO 3 9

10 Cohesion Cohesion refers to the number and diversity of tasks that a single unit is responsible for. If each unit is responsible for one single logical task, we say it has high cohesion. We aim for high cohesion. A method should be responsible for one and only one well defined task. Classes should represent one single, well defined entity. High cohesion makes it easier to: understand what a class or method does, use descriptive names, reuse classes or methods IT I - VO 3 10

11 Code duplication Code duplication is an indicator of bad design, makes maintenance harder, can lead to introduction of errors during maintenance IT I - VO 3 11

12 Responsibility-driven design Question: where should we add a new method (to which class)? Each class should be responsible for manipulating its own data. The class that owns the data should be responsible for processing it. RDD leads to low coupling IT I - VO 3 12

13 Thinking ahead When designing a class, we try to think what changes are likely to be made in the future. We aim to make those changes easy IT I - VO 3 13

14 Refactoring When classes are maintained, often code is added. Classes and methods tend to become longer. Every now and then, classes and methods should be refactored to maintain cohesion and low coupling IT I - VO 3 14

15 Refactoring and testing When refactoring code, separate the refactoring from making other changes. First do the refactoring only, without changing the functionality. Test before and after refactoring to ensure that nothing was broken IT I - VO 3 15

16 Summary Quality of code requires much more than just performing correct at one time. Code must be understandable and maintainable. Good quality code avoids duplication, displays high cohesion, low coupling. Coding style (commenting, naming, etc.) is also important. There is a big difference in the amount of work required to change poorly structured and well structured code IT I - VO 3 16

17 Arrays in Java Arrays sind eine Möglichkeit, um mehrere gleichartige Daten zu verwalten. Ein Array stellt eine Liste fixer Größe dar, wobei die Listenelemente von beliebigem Datentyp sein können. Alle Elemente eines Arrays haben aber denselben Datentyp. Arrays in Java sind eine spezielle Objektart. Bei der Erzeugung eines Array-Objekts wird seine Größe (=Anzahl der Elemente) festgelegt. Zum Programmieren mit Arrays gibt es eine spezielle Notation IT I - VO 3 17

18 Definition einer Array-Variablen Datentyp[] variablenname; Z.B.: int[] a; Auto[] fuhrpark; Die Elemente eines Arrays können von primitiven oder nicht-primitiven Datentyp sein. Bei einem nicht-primitiven Datentyp sind die Elemente des Arrays nicht die Objekte selbst, sondern Objekt-Referenzen IT I - VO 3 18

19 Erzeugen eines Array-Objekts new Datentyp[Größe] Z.B.: int[] zahlenliste; zahlenliste = new int[24]; int n = 100; Auto[] fuhrpark = new Auto[n]; Der Aufruf des Konstruktors erzeugt ein Array-Objekt der angegebenen Größe mit dem angegebenen Datentyp. Die Elemente des Arrays werden mit Default-Werten initialisiert: Objekt-Referenzen werden auf null gesetzt. int-, long-, double-werte werden auf 0 gesetzt. boolean-werte werden auf false gesetzt IT I - VO 3 19

20 Zugriff auf ein Array-Objekt Auf die Elemente eines Arrays kann mit Hilfe ihrer Nummer zu gegriffen werden: int[] a = new int[10]; a[5] = 13; a[6] = 2*a[5]; In Java sind die Array-Elemente mit 0 beginnend nummeriert, also 0,1,2, Auf die Größe eines Arrays kann mit <Array-Variable>.length zugegriffen werden (z.b. a.length). Das letzte Element eines Arrays a hat also den Index (a.length - 1) IT I - VO 3 20

21 Die while-schleife in Java while(bedingung) { Anweisungsblock } Die Bedingung ist ein Ausdruck, der true oder false liefert. Der Anweisungsblock der while-schleife wird ausgeführt, wenn vor Ausführung des Anweisungsblocks die <Bedingung> true liefert. Nach Ende des Anweisungsblocks wird die <Bedingung> erneut überprüft, und der Anweisungsblock nochmals ausgeführt, wenn die Bedingung true ist. Das wiederholt sich, bis die Bedingung false ist IT I - VO 3 21

22 Die do-while-schleife in do{ Anweisungsblock }while(bedingung) Java Funktionsweise wie while-schleife. Läuft aber mindestens einmal durch, weil Überprüfung erst am Ende IT I - VO 3 22

23 Die Objekt-Referenz this Auf das Objekt, dessen Methode gerade ausgeführt wird, kann mit this zugegriffen werden. In einem Konstruktor bezeichnet this das Objekt, das gerade erzeugt wird. Auf Attribute kann eindeutig mit this.attributname zugegriffen werden IT I - VO 3 23

24 Vordefinierte Java-Klassen Klassen-Bibliotheken Sammlungen von nützlichen Klassen, die nicht selbst programmiert werden müssen. In Java sind diese in packages organisiert. Für die Java-Programmierung muss man einige wichtige dieser Klassen kennen. Man muss die Klassen-Dokumentation (Class API) lesen können, um sich über weiter Klassen informieren zu können. API: Applications Programmers Interface IT I - VO 3 24

25 Lesen der Klassen-Dokumentation Die Dokumentation beschreibt in der Regel nur die Verwendung der Klassen, nicht wie die Klassen implementiert sind. Die Dokumentation liegt in HTML-Format vor. Eine Klassen-Dokumentation enthält: Name der Klasse Allgemeine Beschreibung der Klasse Liste der Konstruktoren und Methoden mit Parametern und Rückgabewerten Eine Beschreibung für jeden Konstruktor und jede Methode: Was bewirkt der Konstruktor oder die Methode? IT I - VO 3 25

26 Information Hiding Die Klassen-Dokumentation enthält keine Implementierungsdetails: Attribute und Methoden, die private sind. Die Implementierung der Methoden IT I - VO 3 26

27 Verwendung von Bibliotheksklassen Klassen aus einem Java package müssen importiert werden, und können dann wie eine Klasse des eigenen Projektes/Paketes verwendet werden: import <Paketname>.<Klassenname>; Z.B.: import java.util.random; Dabei ist java.util das Paket, das die Klasse Random enthält. (Diese Klasse ist für aktuelle Übungsaufgaben nützlich!) IT I - VO 3 27

28 Die Klasse Random Die Klasse Random stellt verschiedene Methoden zur Erzeugung von Zufallszahlen zur Verfügung. Mit Konstruktor new Random() wird ein Zufallszahlengenerator erstellt. Mit Methoden double nextdouble() int nextint()... werden dann Zufallszahlen erzeugt IT I - VO 3 28

29 Strings in Java Strings sind Objekte der Klasse String im package java.lang. Die Klassen von java.lang sind die einzigen Klassen, die automatisch importiert werden. Besondere Syntax für Strings: Automatisches Erzeugen eines String-Objektes durch Angabe eine Zeichenkette, z.b. "abc". Zusammenfügen von Strings durch den Operator +, z.b. string1 + "abc". Datentypen werden automatisch in Strings umgewandelt, wenn das nötig ist, z.b. "" Vergleich von Strings mit Methode equals IT I - VO 3 29

30 Datentyp char char ist einer der primitiven Datentypen. In Variable vom Typ char kann man ein einzelnes Zeichen speichern. Beispiel: char x = 'u'; Umwandlung in String funktioniert analog zu int: String s = + x; IT I - VO 3 30

31 switch Mit switch können mehr als zwei Fälle abgefragt werden (Alternative zu stark verzweigtem if). Beispiel: String farbe = einzuckerl.getfarbe(); boolean gefaelltmir; switch(farbe) { case rot : } gefaelltmir = false; break; case orange : gefaelltmir = true; break; default: gefaelltmir = false; IT I - VO 3 31