Institut für Programmierung und Reaktive Systeme. Java 6. Markus Reschke

Transkript

1 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme Java 6 Markus Reschke

2 OOP Objekte = Verhalten (durch Methoden) + Daten (durch Attribute) Klassen = Baupläne für Objekte Kapselung von Programmteilen Einfacheres Ändern von Programmen Wiederverwendung von Programmteilen Markus Reschke Java 6 2 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

3 Klassen in Java 1 ZugriffsBeschraenker class KlassenName { 2 // Attribute 3 // Methoden 4 } Eine Klasse mit public-zugriffsbeschränker pro.java-datei

4 Attribute in Java Attribute beschreiben die Daten, die jedes Objekt speichert Klasse gibt an, welche Attribute Objekte dieser Klasse haben Jedes Objekt verfügt über eine eigene Kopie dieser Attribute Änderungen an den Attributen eines Objektes wirken sich nur auf dieses Objekt aus Attribute sollen fast immer private sein. Werden fast wie lokale Variablen definiert. 1 ZugriffsBeschraenker class KlassenName { 2 T attributsname ; 3 T attributsname = Initialisierungswert. 4 // Methoden 5 }

5 Methoden Methoden sind die Aktionen, die mit einem Objekt ausgeführt werden können Statische Methoden kennen wir schon Unterschied zu statischen Methoden: Sie arbeiten auf einzelne Objekte 1 ZugriffsBeschraenker class KlassenName { 2 // Attribute 3 Zugriffsbeschraenker Rueckgabetyp name ( T1 Paramter1,...) { 4 // Anweisungen 5 } 6 }

6 Zugriffsbeschränker Zugriffsbeschränker erlauben es, Elemente von Klassen vor dem Zugriff von außen versteckt. Dies erschwert unsachgemäße Verwendung von Objekten und erleichtert Kapselung. Beschränker Klasse Paket Unterklassen Rest public Y Y Y Y protected Y Y Y N keine Angabe Y Y N N private Y N N N Normalerweise reichen public und private. Markus Reschke Java 6 6 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

7 Beispiel: Counter 1 public class Counter { 2 private int count ; 3 4 public void increase () { 5 count ++; 6 } 7 8 public int getcount () { 9 return count ; 10 } public void reset () { 13 count = 0; 14 } 15 }

8 Erzeugen von Objekten Wir können nun selber Klassen erstellen, wie werden diese nun verwendet? new erzeugt neue Objekte auf dem Heap. Syntax: new Klassenname(Konstruktorparameter) new gibt eine Referenz auf das neue Objekt zurück Stack Heap obj, Counter, Counter { count, int, 1 description, String, } String {... } 1 Counter c = new Counter ();

9 null Nullreferenz Variable von Referenztyp zeigt auf nichts Standardwert von Attributen mit Referenzdatentyp 1 Counter c = null ;

10 Der. Operator Wir können jetzt neue Objekte erzeugen. Wie benutzt man nun ein Objekt? Der.-Operator kann auf eine Referenz angewendet werden, um auf die Attribute und Methoden des referenzierten Objektes zuzugreifen. Voraussetzung ist, dass der Zugriff erlaubt ist (Beschränker) Syntax: referenz.element 1 Counter c = new Counter (); 2 c. increase (); 3 c. increase (); 4 c. reset (); Markus Reschke Java 6 10 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

11 Konstruktoren Oft müssen beim Erzeugen von Objekten Attribute initialisiert werden Vom Benutzer der Klasse zu verlangen, dass er die Attribute selber nach dem Erzeugen setzt, kann zu Fehlern führen Konstruktoren sind Methoden, die beim Erzeugen des Objektes aufgerufen werden. Kein Rückgabetyp, Gleicher Name wie Klasse Falls keiner selber definiert: Default Konstruktor ohne Parameter Klassenname() wird automatisch erzeugt Konstruktoren werden nicht vererbt

12 Beispiel: Counter 1 public class Counter { 2 private int count ; 3 4 public Counter () { 5 this (1) ; 6 } 7 8 public Counter ( int start ) { 9 count = start ; 10 } public void increase () { 13 count ++; 14 } public int getcount () { 17 return count ; 18 } public void reset () { 21 count = 0; 22 } 23 }

13 Verdecken von Attributen und this Lokale Variablen und Methodenparameter können Attribute verdecken Zugriff auf lokale Variable anstatt aufs Attribut this ist eine Referenz auf das aktuelle Objekt. Kann benutzt werden, um trotz des Verdeckens auf das Attribut zuzugreifen. Markus Reschke Java 6 13 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

14 Was Passiert? 1 public class Counter { 2 private int count = 100; 3 4 public void nichtverdeckt () { 5 System. out. println ( count ); 6 } 7 8 public void verdeckt () { 9 int count = 0; 10 System. out. println ( count ); 11 } public void verdecktparam ( int count ) { 14 System. out. println ( count ); 15 } public void verdecktthis () { 18 int count = 0; 19 System. out. println ( this. count ); 20 } 21 }

15 static static markiert Elemente von Klassen als statisch Wird normalerweise hinter dem Zugriffsbeschränker angegeben Für statische Attribute existiert nur eine einzige Kopie, die von allen Objektinstanzen dieser Klasse geteilt wird. Statische Methoden können ohne Objektinstanz genutzt werden, dürfen aber auch nur auf statische Elemente der Klasse zugreifen Nicht-statische Attribute existieren ja nur für Objektinstanzen, statische Methodenaufrufe operieren auf keinem Objekt Zugriff mit Klassenname.Element Markus Reschke Java 6 15 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

16 Was Passiert? 1 public class Statisch { 2 public int a = 0; 3 public static int b = 1; 4 5 public static void main ( String [] args ) { 6 Statisch n1 = new Statisch (); 7 n1. a = 1; 8 Statisch n2 = new Statisch (); 9 n2. a = 2; 10 System. out. println (n1.a); 11 System. out. println (n2.a); 12 n1. b = 5; 13 System. out. println (n1.b); 14 System. out. println (n2.b); 15 System. out. println ( Statisch.b); 16 } 17 }

17 Überladen von Methoden Mehrere Methoden in einer Klasse können den selben Namen haben Müssen sich in der Parameterliste unterscheiden (durch andere Typen, andere Anzahl von Parametern oder beidem) Rückgabetyp wird nicht zur Unterscheidung herangezogen Auswahl der passenden Methode geschieht zur Kompilierzeit Markus Reschke Java 6 17 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

18 Was Passiert? 1 public class Overload { 2 3 public void foo ( Object a) { 4 System. out. println (" Das war ein Object "); 5 } 6 7 public void foo ( String a) { 8 System. out. println (" Das war ein String "); 9 } public static void main ( String [] args ) { 12 Overload o = new Overload (); 13 Object obj = new String (" Foobar "); 14 o. foo ( obj ); 15 String str = new String (" Foobar "); 16 o. foo ( str ); 17 } }

19 final final vor Attributen und lokalen Variablen verhindert das Ändern derer Werte Für Referenttypen heißt dies: Es kann nicht geändert werden, worauf die Referenz zeigt. Das referenzierte Objekt ansich ist jedoch noch veränderbar. final vor Klassen: Von der Klasse kann nicht geerbt werden final vor Methoden: Kein Überschreiben möglich 1 import java. util.*; 2 public class Fin { 3 public static final List < String > l = new ArrayList < String >() ; 4 public static final int ANSWER = 42; 5 6 public static void main ( String [] args ) { 7 System. out. println (l); 8 // Geht nicht, da l final ist 9 // l = new ArrayList < String >() ; 10 // Das referenzierte Objekt selbst kann geaendert werden 11 l. add (" Test "); 12 System. out. println (l); 13 } 14 }

20 Demo: Flexiblere Arrays Live in der Vorlesung Demo: Ein Listenimplementierung mit Arrays in Java Markus Reschke Java 6 20 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

21 Demo: Binärer Suchbaum Live in der Vorlesung Demo: Ein binärer Suchbaum in Java Markus Reschke Java 6 21 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme

22 Überblick und Ausblick Klassen Attribute Methoden Modifier null Datenstrukturen Montag: Vererbung und Interfaces Markus Reschke Java 6 22 Institut für Programmierung und Reaktive Systeme