Eine weitere Veranschaulichung ist, dass wenn eine Methode auf den ganzen Zahlen von 23 bis 42 funktioniert, sie nur durch eine Methode überschrieben

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2 Eine weitere Veranschaulichung ist, dass wenn eine Methode auf den ganzen Zahlen von 23 bis 42 funktioniert, sie nur durch eine Methode überschrieben werden darf, die zumindest auch auf den Zahlen von 23 bis 42 funktioniert. Die überschreibende Methode darf aber auch für weitere Zahlen funktionieren. Wenn eine Methode Rückgabewerte aus dem Bereich 53 bis 69 liefert, darf eine überschreibende Methode auch nur höchstens Ergebnisse aus diesem Zahlenbereich liefern, auch weniger Werte sind erlaubt. Diese Regel kann formal nicht überprüft werden, ist aber durch Entwickler konsequent einzuhalten. 366

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4 Dies ist ein kleines akademisches Beispiel, um die Auswertung bei Vererbung mit überschriebenen Methoden und Nutzung von dynamischer Polymorphie zu verdeutlichen. Natürlich sind alle Klassen OO-untypisch, da sie keine Objektvariablen enthalten. Weiterhin macht es wenig Sinn, Vererbung einzusetzen, wenn fast alle Methoden überschrieben werden. 368

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6 Am Rande sollte man sich fragen, was passieren würde, wenn man das Überschreiben von meth2 in C weglassen würde. Es würde keine Änderung geben, da automatisch in der beerbten Klasse nach der Methode meth2 gesucht würde. 370

7 Auf der linken Seite sind die wesentlichen Informationen zu den Methoden zusammengefasst, auf der rechten Seite steht eine Methode zur Analyse des Verhaltens. Für ein Objekt der Klasse A ist das Verhalten direkt ohne Besonderheiten. Innerhalb der Methode meth2 wird die Methode meth3 aufgerufen. 371

8 Zunächst ist zu beachten, dass das neue Objekt der Klasse B an eine Variable vom Typ A zugewiesen wird, was machbar ist, da B die Klasse A beerbt. Interessant ist der Aufruf von meth2, wobei die Suche nach der Implementierung in der Klasse B beginnt. Da es in B keine Methode meth2 gibt, wird in der beerbten Klasse A gesucht und die Methode gefunden. Dabei wird meth3 aufgerufen, wobei wieder die Suche nach der Implementierung in B beginnt. Man wird direkt fündig und es wird "B3" ausgegeben. 372

9 Zunächst ist zu Beachten, dass das neue Objekt der Klasse C an eine Variable vom Typ C zugewiesen wird, was machbar ist, da C die Klasse B und diese die Klasse A beerbt. Interessant ist der Aufruf von meth2, wobei die Suche nach der Implementierung in der Klasse C beginnt und gefunden wird. Es wird die Methode meth2 der beerbten Klasse B aufgerufen. Da es in B keine Methode meth2 gibt, wird in der beerbten Klasse A gesucht und die Methode gefunden. Dabei wird meth3 aufgerufen, wobei die Suche nach der Implementierung wieder in C beginnt. Man wird direkt fündig und es wird "C3" ausgegeben. 373

10 Grundsätzlich wird bei der Ausführung von objektorientierten Programmen für jedes Objekt vermerkt, aus welcher Klasse es erzeugt wurde. Das Objekt kann dann Variablen von Typ dieser zur Erzeugung genutzten Klasse und Variablen aller von diese Klasse beerbten Klassen zugewiesen werden. Beim Methodenaufruf spielt die zur Erzeugung genutzte Klasse eine entscheidende Rolle, da immer in dieser Klasse zuerst nach der Methode gesucht wird, Nur falls die Methode nicht gefunden wird, wird schrittweise in den direkt beerbten Klassen gesucht. Dieser Ansatz gilt für jeden Methodenaufruf; es wird zur Laufzeit entschieden, welche Methode genutzt werden soll. 374

11 Wird super.methode() aufgerufen, wird grundsätzlich in der beerbten Klasse der gerade betrachteten Klasse gesucht. Dies bedeutet z. B., wenn in einer Methode m() in C ein Aufruf super.n() steht, wird die Methode n() in B gesucht, Steht dann im n() der Aufruf einer Methode super.p(), wird diese Methode in A gesucht. Sollte in n() in B ein Aufruf p() stehen, würde nach der vorher vorgestellten Regel in C gesucht. 375

12 Spätestens bei diesem Beispiel kann die Frage aufkommen, ob man durch dynamische Polymorphie zu einer Endloskette von Methodenaufrufen kommen kann. Dies ist durch einige Varianten möglich. Ein Beispiel wäre eine Methode m() in C, die super.n() aufruft und eine Methode n() in B, die m() aufruft. Bei einem Aufruf m() für ein Objekt vom Typ C wird dann die Methode n() vom B ausgeführt, was unmittelbar zu einem Aufruf m() von C führt. 376

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14 Für Objekte der Klasse Student ist der Aufruf von gruss() nicht machbar, da die Klasse keine Objektmethode für das Objekt anbietet. Wird eine Variable von einem bestimmten Typen deklariert, sind auch nur die Methoden nutzbar, die für den genutzten Typen vorhanden sind. Auch wenn ein Objekt einer erbenden Klasse genutzt wird, kann damit nicht auf die neu in der erbenden Klasse ergänzten Methoden zugegriffen werden. 378

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20 Der Begriff des Frameworks soll hier nicht weiter erläutert werden; er spielt aber in der späteren Programmierausbildung eine wichtige Rolle. Es sei nur angedeutet, dass diese Frameworks mit Objekten von Klassen umgehen können, die bei der Erstellung des Frameworks nicht bekannt waren; hier kann die Nutzung von instanceof sehr wichtig werden. Anmerkung: Programmierabgaben von Anfängern werden gerne nach "instanceof" durchsucht, um ggfls. für schlechten Programmierstil die Note herunterzusetzen. 384

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22 Tritt "instanceof" nur sehr selten in der Studentenverwaltung auf, wäre der schwächere Ansatz dann akzeptabel, wenn bekannt ist, dass keine Erweiterungen des Programms um neue Studentenarten geplant sind. Wenn man diesen Trick sehr häufig anwenden muss, stellt sich wieder die Frage, ob man die richtigen Typen von Variablen nutzt bzw. ob wirklich eine Vererbung genutzt werden soll. Alternativ sollte man über getrennte Klassen nachdenken, die z. B. Objektvariablen eines gleichen Typen haben. 386

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30 Die Klasse EinUndAusgabe wird hier nur benutzt, um eine Methode zur Erstellung von Zufallszahlen nutzen zu können. Hier würde man später mit mehr Programmiererfahrung sicherlich andere Lösungen bevorzugen. Beim Angriff wird sichergestellt, dass, sofern die Stärke und Geschick mindestens den Wert zwei (genauer reicht 1) haben, auch ein positiver Wert zurückgeliefert wird. Durch die Multiplikation können bei starken und geschickten Kämpfern recht hohe Angriffswerte das Ergebnis sein. Bei der Verteidigung wird ein reiner Zufall für den realen Schaden genutzt; hier kann später noch Kreativität und Programmiergeschick zur Erweiterung genutzt werden. Der resultierende Schaden wird zurückgegeben, damit er anderweitig, z. B. zur Anzeige auf dem Bildschirm, genutzt werden kann. 394

31 Kritisch kann man feststellen, dass die sehr große Aktion unten sicherlich gut in mehrere Teilschritte aufgeteilt werden kann. 395

32 Im konkreten Fall kann der Nutzer 30 Punkte auf Kraft und Geschick verteilen, wobei bei ganzzahligen Werte positiv sein müssen. Wenn später die Programmierkünste abgerundet werden, wird man überlegen, das Zahlenwerte, wie 30 und 500 nicht tief im Code der Methode versteckt sein sollen, sondern dass Sie am Anfang einer Klasse in Variablen definiert werden. Dieser Ansatz macht Programme wesentlich wartbarer. 396

33 Ein Kampf findet solange statt, bis der Gesundheitswert eines Kämpfers nicht mehr positiv ist. Die Kämpfer Schlagen sich abwechselnd, wobei der zwei nur schlägt, wenn er den ersten Schlag überstanden hat. 397

34 Die Umsetzung von k1 haut k2 geschieht dadurch, dass zuerst der Angriffswert von k1 berechnet wird (k1.angreifen()) und dieser dann k2 zur Abwehr übergeben wird. 398

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38 Eine abstrakte Klasse kann damit als eine Art Klassenschablone angesehen werden. Alle (erbenden) Nutzer der Schablone werden verpflichtet bestimmte Methoden zu realisieren, damit sie gemeinsam nutzbar werden. 402

39 Im konkreten Beispiel werden alle Kämpfer verpflichtet die Methoden angreifen und einstecken in der geforderten Form zu realisieren. 403

40 Der Code aus der ersten Klassen Kaempfer ist einfach in diese Klasse hineingewandert. 404

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45 Bei der Nutzung von abstrakten Klassen hat es sich gezeigt, dass man oft nur daran interessiert ist, dass bestimmte Methoden realisiert werden, weitere Details kann man vollständig der erbenden Klasse überlassen. Um die Bedeutung völlig abstrakter Klassen zu betonen, hat man dafür in Java (auch C#) den Begriff Interface einführt. In anderen Sprachen wie C++ ist das Konzept aber genauso nutzbar, man muss nur einhalten, dass es ausschließlich abstrakte Methoden in der Klasse geben soll. 409

46 Durch das Schlüsselwort interface wird deutlich, dass es sich um eine abstrakte Klasse handelt. Das Schlüsselwort abstract kann bei den Methoden hingeschrieben werden, muss es aber nicht und ist hier unüblich. 410

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49 Für jede Methode des Interfaces muss angegeben werden, wann sie eingesetzt werden kann (z. B. Wertebereiche für die Parameter), was sie genau machen soll und welche Ergebnisse unter welchen Randbedingungen möglich sind. Schaut man z. B. das Arena-Spiel an, kann man fordern, dass bei einem Angriff immer ein nicht negativer Wert, der maximal 250 ist, zurückgegeben wird. 413

50 Natürlich darf man Leerzeilen zur besseren Strukturierung einfügen. 414

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53 Der obere Teil bei der Interface-Deklaration sieht recht leer aus. Dies kommt, da das Interface selbst nicht kommentiert wurde, was man zur Vervollständigung ergänzen sollte. Der Editor in BlueJ bietet rechts-oben die Möglichkeit zwischen "Source Code" und "Documentation" umzuschalten. 417

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55 Man beachte wieder kritisch, dass in der vorgestellten Dokumentation Umlaute vorkommen. Dies sollte bei der plattformübergreifenden (Windows, Unix) Software-Entwicklung vermieden werden, da es zu Darstellungsfehlern kommen kann. Die Lösung ist die Nutzung der Umlautdarstellung in HTML. 419

56 Es gilt die einfache Aussage: Ein nichtdokumentiertes Programm ist ein nichtexistentes Programm. Die Dokumentation wird in den Praktikumsaufgaben teilweise (sinnvoll oder sträflich?) vernachlässigt, da die Programmentwicklung im Vordergrund steht. Später sind alle abgegebenen Programme immer zu dokumentieren. Ein sorgfäliger und lesbarer Dokumentationsstil muss selbst erarbeitet werden. 420

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58 Man beachte, dass durch Mehrfachvererbung ein Netzwerk von beerbten Klassen entstehen kann, in dem Klassen durchaus mehrfach vorkommen können, was auch das intuitive Verständnis verringert. Generell gilt, dass zyklische Vererbungsabhängigkeiten immer verboten sind. Programmiersprachen wie C++ unterstützen Mehrfachvererbung, haben dafür keine Interfaces. Man kann also in C++ genauso wie in Java programmieren, da Interfaces ja nur vollständig abstrakte Klassen sind. Echte Mehrfachvererbung ist an einigen Stellen nützlich, muss aber mit Vorsicht betrachtet werden. Man kann ohne echte Mehrfachvererbung auskommen. Die Sprache C# unterstützt Mehrfachvererbung und Interfaces. 422

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60 Man überlege sich, warum man kein Objekt dieser Klasse in einer Arena kämpfen lassen möchte. 424

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