> Vererbung, Die Austauschbarkeit

Transkript

1 Objektorientierte Programmierung (OOP) > Vererbung, Die Austauschbarkeit Mark Egloff

2 Lernziel Heute Abend > Sie lernen wie Objekte gezielt kompatibel werden und somit ausgetauscht werden können > Sie verstehen die Begriffe wie Polymorphie, Überschreibung und Schnittstelle > Sie können eigene Objektmodelle erarbeiten bei denen Teile einfach ausgetauscht werden können Mark Egloff

3 Vererbung und Austauschbarkeit Was bedeutet Austauschbarkeit bei Objekten? > Ein Ziel heutiger Softwarentwicklung ist es die Architektur flexibel zu halten. Dies bedingt, dass die Objekte bzw. die Klassen untereinander austauschbar sind > Ein Objekt besitzt bestimmte Eigenschaften, wenn also Klassen ausgetauscht werden, so muss die neue Klasse alle Eigenschaften der alten Klasse aufweisen bzw. übernehmen um die Kompatibilität zu gewährleisten > Die Vererbung bietet hierzu die ideale Grundlage. Klassen welche voneinander abgeleitet sind, besitzen identische Eigenschaften und sind somit kompatibel zueinander Mark Egloff

4 Vererbung und Austauschbarkeit Warum Austauschbarkeit? > Flexibilität Die Anforderungen ändern ständig, was Gestern noch vereinbart wurde, ist Morgen eventuell nicht mehr so. Bestehende Software muss also schnell geändert werden können > Wiederverwendung Wenn Teile austauschbar sind erhöht sich auch deren Wiederverwendungsgrad > Plug-in Prinzip Neue Funktionalität soll einfach hinzu gestöpselt werden können, wobei die bestehende Grundapplikation nicht angepasst werden muss Mark Egloff

5 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Oft hat man in einer Applikation dieselben Anforderungen aber für verschiedene Objekte z.b. grafische Darstellung. Das Problem lässt sich dann nicht elegant lösen und man macht copy-paste Quadrat Dreieck Zeichnungs Appl Kreis Mark Egloff

6 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Die Objekte sind ähnlich. Sie besitzen zum Teils identische Eigenschaften aber auch nur ähnliche Kreis Dreieck Quadrat radius mittelpunkt farbe draw() punkta, punktb, punktc mittelpunkt farbe draw() seite mittelpunkt farbe draw() Identische & Ähnliche Eigenschaften Mark Egloff

7 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Lösungsansatz: Alle identischen Eigenschaften werden in eine Basisklasse Figur ausgelagert. Trotzdem besitzt jede Figur weiterhin eine ähnliche Methode draw() die aber für jede unterschiedlich ist Figur mittelpunkt farbe Kreis Dreieck Quadrat radius punkta, punktb, punktc seite draw() draw() draw() Ähnliche Eig. Mark Egloff

8 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Kreis & Quadrat haben eine unterschiedliche draw() Methode > Dieser Methodenaufruf muss im Fenster hier 2 mal bzw. für jede Figurart unterschiedlich implementiert werden Figur mittelpunkt farbe radius draw() Kreis Quadrat benützt draw() Zeichnungs Appl seite draw() draw() Mark Egloff

9 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Für jede Figur müssen wir ein Attribut und ein Methodenaufruf implementieren class ZeichnungsAppl extends Frame { private Kreis kreis; private Quadrat quad; 2 Datentypen } public void paint(graphics g) { kreis.draw(g); quad.draw(g); } 2 x Methodenaufruf Mark Egloff

10 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Einer geht ja immer noch. Mit jeder neuen Figurart wird die Zeichnungsapplikationsklasse grösser und ständig unhandlicher Dreieck Viereck benützt Vieleck Quadrat Oval Rhombus Diamant Kreis Bild Freihand ZeichnungsAppl Mark Egloff

11 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Wunsch: Im Prinzip ist es doch egal welche Figurenart es ist, sie soll einfach aufgezeichnet werden > In einem solchen Fall reden wir von Generalisierung. Das hier vorliegende Problem soll mittels Austauschbarkeit gelöst werden Zeichnungs Appl draw() draw() Spezialisierte Figur Generelle Figur Mark Egloff

12 Vererbung und Austauschbarkeit Das Substitutionsprinzip (1/4) Rückwärtskompatibilität > Bei Vererbung haben wir gesehen, dass Klassen von anderen Klassen ihre Eigenschaften erben können. Somit sind abgeleitete Klassen kompatibel zu deren Basisklassen. > Diese Regel wurde in bei den Referenzen berücksichtigt. Ein Objekt bzw. seine Referenz kann den Typ der Basisklasse annehmen. Die Referenz ist rückwärtskompatibel z.b.: Rückwärtskompatibilität bei Vererbung Kreis k1 = new Kreis(); Figur f1 = k1; Figur f2 = new Quadrat(); Kreis k2 = new Figur(); Kreis Quadrat Compilerfehler Figur Mark Egloff

13 Vererbung und Austauschbarkeit Das Substitutionsprinzip (2/4) Rückwärtskompatibilität > Wird das Objekt einer Referenz der Basisklasse zugewiesen, benimmt sich das Objekt wie wenn es eine Instanz der Basisklasse wäre > Es kann zu diesem Zeitpunkt nicht mehr direkt auf die speziellen Eigenschaften des Objektes zugegriffen werden z.b.: Aufruf spezieller Eigenschaften so nicht mehr möglich Kreis k = new Kreis(); Figur f = k; f.setradius( 2.5f ) ); Kreis Compilerfehler Figur Mark Egloff

14 Vererbung und Austauschbarkeit Das Substitutionsprinzip (3/4) explizites Casting > Der Compiler gestattet bei komplexen Datentypen nur die Rückwärtskompatibilität als direkte Typumwandlung > Will man dennoch eine Referenz absichtlich einen anderen Typ zuweisen so muss dies mit einem expliziten Casting geschehen Der Interpreter überwacht ob die Typen kompatibel sind und löst eine ClassCastException aus falls nicht. Falsches Casting ist der 2. meiste Laufzeitfehler!!! z.b.: Explizites Casting bei komplexen Datentypen Figur f = new Kreis(); Kreis k = (Kreis) f; funktioniert aber gefährlich Quadrat q = (Quadrat) f; Laufzeitfehler!!! Mark Egloff

15 Vererbung und Austauschbarkeit Das Substitutionsprinzip (4/4) instanceof Operator > bietet einen Operator um zu prüfen vom welchen Typ das hinterlegte Objekt tatsächlich ist, den instanceof Operator. > Dieser sollte immer eingesetzt werden bevor ein explizites Casting durchgeführt wird. Syntax: booleanvalue = ReferenzName instanceof ClassName z.b.: Rückwärtskompatibilität bei Vererbung Figur f = new Kreis(); if ( f instanceof Kreis ) { System.out.print("Ich bin ein Kreis, Casting ok"); Kreis k = (Kreis) f; } Mark Egloff

16 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Das Substitutionsprinzip erlaubt uns schon den ersten Teil zu lösen. Trotzdem können wir es noch nicht ganz vereinfachen Dreieck Viereck Vieleck Quadrat Oval Rhombus Diamant Kreis Freihand Pattern? Figur benützt Zeichnungs Appl Mark Egloff

17 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Wir können zwar nun jede Figur mit dem gleichen Typ handhaben, müssen aber immer noch explizit Casten class ZeichnungsAppl extends Frame { private Figur f; nur noch 1 Datentyp public void paint(graphics g) { if ( f instanceof Kreis)(f (Kreis)).draw(g); if ( f instanceof Quadrat)(f (Quadrat)).draw(g); } } Immer noch 2 x Methodenaufruf Mark Egloff

18 Vererbung und Austauschbarkeit Der Polymorphismus (1/4) > Um das Prinzip der Austauschbarkeit und Kompatibilität zu vervollständigen wurde in der Objektorientierung ein weiterer Mechanismus eingeführt, der Polymorphismus > Polymorph = vielgestaltig ( mehrere Formen ) > Biologie: Unterschiedliche Formen von Lebewesen derselben Art > Chemie: Stoffe die abhängig der Umgebung verschiedene Formen annehmen z.b. Aggregatszustand > In der OO Welt bedeutet es, dass stets die konkrete Eigenschaft des Objektes aufgerufen wird, auch dann wenn das Objekt vorgibt von einer anderen Klasse bzw. Typ zu sein Mark Egloff

19 Vererbung und Austauschbarkeit Der Polymorphismus (2/4) Überschreibung v. Methoden > Von Überschreibung reden wir dann, wenn in der Basisklasse sowie in der abgeleiteten Klasse dieselben Eigenschaften nochmals definiert werden z.b.: Überschreibung der Methode umfang() u. draw() class Figur { public float umfang() {...} public void draw(graphics g) {...} } class Kreis extends Figur { public float umfang() {...} public void draw(graphics g) {...} } Mark Egloff

20 Vererbung und Austauschbarkeit Der Polymorphismus (3/4) Überschreibung v. Methoden > Es stellt sich nun die Frage, was passiert wenn im Falle der Substitution eine überschriebene Eigenschaft aufgerufen wird? z.b.: Aufruf der Methode umfang() Figur f = new Figur(); f.umfang(); Kreis k = new Kreis(); k.umfang(); Figur.umfang() Kreis.umfang() Figur f2 = new Kreis(); // substitution f2.umfang();??? In einem solchen Fall wird immer die Methode des eigentlichen Typs aufgerufen Kreis.umfang() Mark Egloff

21 Vererbung und Austauschbarkeit Der Polymorphismus (4/4) Überschreibung v. Methoden > Das Prinzip des Polymorphismus ist der Schlüssel zu flexiblen Softwarearchitekturen > Die Basisklasse bildet eine grundlegende Schnittstelle, wobei die abgeleiteten Klassen sich nachher anstöpseln können > Man spricht auch von dynamic, late oder runtime binding da erst zur Laufzeit entschieden wird welche Funktionalität aufgerufen wird PluginA method() Interface method() Application PluginB method() method() Mark Egloff

22 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Wir wenden nun das Prinzip des Polymorphismus auf unsere Zeichnungsapplikation an. Die Methode draw() wird in allen FigurKlassen implementiert Kreis radius draw() Quadrat seite Figur mittelpunkt farbe draw() benützt draw() Zeichnungs Appl draw() Mark Egloff

23 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Nun können wir jedes Figur-Objekt als Figur handhaben und sich selber aufzeichnen lassen. Die Zeichnungsapplikation weiss nun nicht mehr das es spezielle Figurarten gibt class ZeichnungsAppl extends Frame { private Figur f; nur noch 1 Datentyp public void paint(graphics g) { } } f.draw(g); nur noch 1 Methodenaufruf Mark Egloff

24 Vererbung und Austauschbarkeit Der Polymorphismus Vorgehen bei der Umsetzung 1. Identifikation eines Musters wo ständig ähnliche Eigenschaften verschiedener Objekte verwendet werden 2. Gemeinsame Basisklasse schaffen 3. Dieselbe Eigenschaften in allen verwandten Klassen überschreiben 4. Anstelle der abgeleiteten Klassen nur noch die Basisklasse in der Applikation verwenden Mark Egloff

25 Vererbung und Austauschbarkeit Der Polymorphismus weitere Beispiele > Polymorphismus eignet sich überall dort wo eine gemeinsame Schnittstelle geschaffen werden muss, jedoch unterschiedliche Variationen / Ausprägungen existieren > z.b. Dateisystem: File, Verzeichnis, ZipDatei, TARDatei > z.b. Eingabeaufforderung: Alle Befehle wie copy, delete, move > z.b. Verschlüsselung: verschiedene Algorithmen wie DES, RSA > z.b. Multimedia: Player Applikation für MP3, WMA, MPEG, DIVX > Mark Egloff

26 Objektorientierte Programmierung (OOP) > Vererbung, Abstrakte Klassen und Interfaces Mark Egloff

27 Lernziel Heute Abend > Sie verstehen die Begriffe wie abstrakte Klassen, abstrakte Methoden und Interfaces und wofür diese eingesetzt werden > Sie wissen wie Schnittstellen bei Objekten erzwungen werden können > Sie können eigene Schnittstellen erzeugen und diese für abgeleitete Klassen vorgeben Mark Egloff

28 Abstrakte Klassen und Interfaces Warum Schnittstellen? > Dank Schnittstellen sind wir in der Lage Softwareteile abzuspalten und austauschbar zu halten > Man kann eine Schnittstelle als einen Vertrag ansehen der genau vorgibt was ich erfüllen muss um sie zu nutzen bzw. die Kompatibilität zu gewährleisten > In der OO besteht eine Schnittstelle ebenfalls aus einem Datentyp z.b. Klasse und deren Methoden. Um den Vertrag zu erfüllen, muss ich eine Klasse gemäss dessen Aufbau erzeugen und die Methoden überschreiben Mark Egloff

29 Abstrakte Klassen und Interfaces Warum Schnittstellen? > Problem: Wie weiss das bestehende System meine Klasse zu nutzen? A funca() B MyClass funcb() System? myfunc() C funcc() D funcb() dem System unbekannt Schicht Mark Egloff

30 Abstrakte Klassen und Interfaces Warum Schnittstellen? > Lösung: erzwingen von Implementationen mittels der Vorgabe einer Schnittelle z.b. durch Interfaces oder abstrakte Klassen A funca() Interface MyClass B funcb() System InterfaceD myfunc() func1() C func1() func2() func2() D funcc() funcb() dem System bekannt Schicht dem System unbekannt Schicht Mark Egloff

31 Abstrakte Klassen und Interfaces Warum Schnittstellen? z.b. Interface mittels Vererbung, das Applet- Framework Interface java.applet.* Applet Figur draw() FigurenApplet Rechteck seitea seiteb draw() Kreis radius draw() init() paint() Init() paint() Browser Aufbau interessiert Programmierer nicht Vertrag Programmierer Aufbau interessiert Browser nicht Mark Egloff

32 Abstrakte Klassen und Interfaces Leere Methoden, die die Schnittstelle vorgeben > Wenn wir eine Schnittstelle vorgeben wollen, so haben wir bis jetzt eine leere Methode in der Basisklasse implementiert, die dann in den abgeleiteten Klassen überschrieben wird. Diese Vorgabe von Schnittstellen kann man aber nun gezielter lösen. > In gibt es dazu zwei Konzepte: abstrakte Klassen und Schnittstellen (engl. interfaces). z.b.: Beispiel leere draw() Methode class Figur { } public void draw(graphics g) { } Mark Egloff

33 Abstrakte Klassen und Interfaces Modifizierer abstract bei Klassen > Mittels dem abstract kann in eine Klasse bzw. eine Methode als abstrakt definiert werden > Eine solche definierte Abstrakte Klasse kann nicht mehr instanziert werden, dient nur noch als Basisklasse. z.b.: Abstrakte Klasse Figur abstract class Figur { public void draw(graphics g) { } } z.b.: Instanzierung einer abstrakten Klasse endet in Compilerfehler Figur f = new Figur(); Compilerfehler Mark Egloff

34 Abstrakte Klassen und Interfaces Modifizierer abstract bei Methoden (1/2) > Bei Methoden bedeutet abstract dass diese Methode keine Implementation besitzt, also leer ist > Zusätzlich wird aber nun erzwungen, dass diese Methode in abgeleiteten Klassen implementiert werden muss > Damit erreichen wir die Vorgabe einer Schnittstelle. Jeder der von meiner Klasse erben möchte, muss diese Methode implementieren > Abstrakte Methoden können nur innerhalb von abstrakten Klassen definiert werden Mark Egloff

35 Abstrakte Klassen und Interfaces Modifizierer abstract bei Methoden (2/2) z.b.: abstrakte Methode in Basisklasse erzwingt implementation abstract class Figur { abstract public void draw(graphics g); } class Kreis extends Figur { } Compilerfehler class Kreis extends Figur { public void draw(graphics g) {... } } Mark Egloff

36 Abstrakte Klassen und Interfaces Handhabung von abstrakten Methoden > Wenn wir von einer Klasse abstrakte Methoden erben, so haben wir zwei Möglichkeiten 1. Wir überschreiben alle abstrakten Methoden und implementieren sie. 2. Wir überschreiben die abstrakte Methode nicht. Das bedeutet: Eine abstrakte Methode bleibt in unserer Klasse, und unsere Klasse muss wiederum abstrakt sein Mark Egloff

37 Abstrakte Klassen und Interfaces Interfaces (Schnittstellen) (1/3) > Das Konzept der abstrakten Klassen und Methoden wurde weiter entwickelt, daraus entstand das Konzept der Schnittstellen > Eine Schnittstelle (interface) enthält keine Implementierungen, sondern nur Namen und Signaturen der enthaltenen Methoden. > Ein Interface kann wie eine abstrakte Klasse nicht instanziert werden > Eine Schnittstelle wird in wie eine Klasse implementiert, man verwendet anstelle von class nun aber interface z.b.: Interface Drawable in Datei Drawable.java interface Drawable { public void draw(graphics g); } Mark Egloff

38 Abstrakte Klassen und Interfaces Interfaces (Schnittstellen) (2/3) > Möchte eine Klasse eine Schnittstelle verwenden, so folgt hinter dem Klassennamen das Schlüsselwort implements und dann der Name der Schnittstelle. > Die Klasse verpflichtet sich nun alle Methoden der Schnittstelle zu implementieren. Sie darf aber dafür jederzeit als Instanz der Schnittstelle angesehen zu werden. > Eine Klasse darf mehrere Schnittstellen implementieren z.b.: Interface Drawable in Klasse Kreis implementieren class Kreis implements Drawable { public void draw(graphics g) {...} } Mark Egloff

39 Abstrakte Klassen und Interfaces Interfaces (Schnittstellen) (3/3) z.b.: Handhabung eines Kreis-Objektes als Instanz der Schnittstelle Kreis k = new Kreis(); Drawable d = k; d.draw(g); > Wenn eine Klasse eine Schnittstelle implementiert, redet man oft dass Sie einen Service unterstützt. Man sieht auch oft direkt im Code dass eine Instanz geprüft wird ob Sie eine Schnittstelle bzw. Service unterstützt. z.b.: Prüfen ob Service unterstützt wird und Aufruf der Funktionalität Object o =...; if ( o instanceof Service) ((Service)o).callService(); Mark Egloff

40 Abstrakte Klassen und Interfaces Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Wir können nun anstelle der Basisklasse Figur ein Interface Drawable schaffen, somit trennen wir die draw() Funktionalität von der Basisklasse. Figur mittelpunkt farbe Kreis radius draw() Quadrat Drawable draw() benützt draw() Zeichnungs Appl seite draw() Mark Egloff

41 Vererbung und Austauschbarkeit Problem einer Zeichnungsapplikation Unterschiedliche Figuren mit gleichen Eigenschaften > Die Zeinungsapplikation prüft ob jede Figurinstanz den Service Drawable unterstützt und wenn ja ruft sie den Service auf z.b.: Figuren auf Service-Unterstützung Drawable prüfen class ZeichnungsAppl extends Frame { private Figur[] farray; public void paint(graphics g) { for (int i=0; i<farray.length; i++) }} if ( farray[i] instanceof Drawable) ((Drawable)fArray[i]).draw(g); Überprüfen u. aufrufen Mark Egloff

42 Objektorientierte Programmierung (OOP) > Vererbung, java.lang.object Mark Egloff

43 Lernziel Heute Abend > Sie lernen die Basisklasse aller Objekte kennen java.lang.object > Sie wissen wie Objekte in verglichen und kopiert werden > Sie können eigene Klassen schreiben in denen die Grundfunktionen genutzt werden Mark Egloff

44 Die Basisklasse java.lang.object Object ist die Mutter aller Oberklassen > In sind alle Klassen implizit von der Klasse java.lang.object abgeleitet > Somit spielt diese Klasse eine ganz besondere Rolle, da alle anderen Klassen automatisch Unterklassen sind und die Methoden erben beziehungsweise überschreiben > Diese Klasse bietet einige wichtige Grundfunktionalitäten sowie Schnittstellen um mit Objekten bzw. deren Referenzen zu arbeiten Mark Egloff

45 Die Basisklasse java.lang.object Methoden der Klasse java.lang.object Methode getclass() hashcode() equals(object) tostring() notify() notifyall() wait(int) clone() finalize() Beschreibung Gibt die Klasse des Objektes zurück Gibt den Identifikationscode des jeweiligen Objekts zurück Vergleicht sich selbst mit einem anderen Objekt und gibt true oder false zurück Gibt eine String Repräsentation des Objekts zurück Sperrt sich selber oder gibt sich selber als Semaphore wieder frei, benötigt für die Synchronisation mit Threads Gibt eine Kopie von sich selber zurück, muss überschrieben werden Destruktor Methode, wird beim Aufruf des GC ausgeführt Mark Egloff

46 Die Basisklasse java.lang.object Alles ist ein Object > Obwohl extends java.lang.object nicht explizit bei der Klassendeklaration aufgeführt ist, werden alle Klassen implizit von Object vererbt > Die meisten Methoden von Object können direkt verwendet werden. Einige müssen jedoch zuerst überschrieben werden > Alle Referenzen können vom Typ Object gehandhabt werden z.b.: Aufruf der vererbten Methode tostring() Kreis k = new Kreis(); System.out.println( k.tostring() ); Kreis@67315 z.b.: Kreisobjekt als java.lang.object handhaben Object o = new Kreis(); Mark Egloff

47 Die Basisklasse java.lang.object Überschreiben der Methode tostring() (1/2) > Die Methode tostring() gibt eine String Repräsentation des Objektes zurück > Standardmässig gibt die Methode den Klassennamen sowie den HashCode des Objektes zurück. Diese beiden Angaben identifizieren das Objekt > Leider helfen diese Angaben wenig um die Objekte selber zu identifizieren. Diese Methode wird deshalb oft überschrieben z.b.: Aufruf der herkömmlichen Methode tostring() Kreis k = new Kreis(); System.out.println( k.tostring() ); Kreis@67315 Mark Egloff

48 Die Basisklasse java.lang.object Überschreiben der Methode tostring() (2/2) z.b.: Überschreiben der Methode tostring() class Kreis { private float radius; public Kreis(float radius){ this.radius = radius; } public String tostring() { return "Kreis: radius = " + radius; } } z.b.: Aufruf der Methode tostring() Kreis k = new Kreis(2.5f); System.out.println( k.tostring() ); Kreis: 2.5 Mark Egloff

49 Die Basisklasse java.lang.object Aufruf der Methode tostring() (1/2) > ruft bei String Verknüpfungen (mittels + ) automatisch selber die tostring() Methode der Objekte auf z.b.: String Verknüpfung ruft tostring() auf Kreis k = new Kreis(2.5f); String s = "Kreis " + k; ruft k.tostring() auf Mark Egloff

50 Die Basisklasse java.lang.object Aufruf der Methode tostring() (2/2) > System.out.println() ist eine überladene Methode, sie akzeptiert auch Referenzen des Typs java.lang.object als Parameter. Man kann Ihr daher alles übergeben und sie ruft dann intern selber die tostring() Methode auf. z.b.: Übergabe als Object und Aufruf der tostring() Methode class PrintStream {... public String println(object obj) { return obj.tostring(); }} z.b.: Impliziter Aufruf der Methode tostring() Kreis k = new Kreis(); System.out.println( k ); ruft k.tostring() auf Mark Egloff

51 Die Basisklasse java.lang.object Objekte vergleichen (1/3) > Um 2 Objekte miteinander zu vergleichen, wird die Methode equals() verwendet. Diese Methode muss für seine eigenen Klassen überschrieben werden. Die vererbte equals() Methode aus Object vergleicht lediglich die Referenzen und daher nicht brauchbar! z.b.: Vergleich 2er String Objekte String s1 = new String("Hallo"); String s2 = new String("Hallo"); boolean a = s1 == s2; false!! boolean b = s1.equals(s2); true Mark Egloff

52 Die Basisklasse java.lang.object Objekte vergleichen (2/3) > Eine eigene equals() Methode zu schreiben ist nicht ganz einfach und kann aufwendig werden (Abhängig von der Grösse und Spezialitäten der jeweiligen Klasse) Kleines Kochrezept: 1. Übergebene Referenz darf nicht null sein 2. Überprüfen ob Referenz auf sich selber zeigt (optional) 3. Überprüfen ob Referenz vom Typ der Klasse ist 4. Casting der Referenz auf Typ der Klasse 5. Überprüfen der einzelnen Attribute. Für jedes Feld gilt > falls Attribut vom elementarer Datentyp == verwenden > falls komplexes Attribut, equals() Methode des Attributs aufrufen 6. Falls nötig die equals() Methode der Basisklasse aufrufen Mark Egloff

53 Die Basisklasse java.lang.object Objekte vergleichen (3/3) z.b.: Überschreiben der Methode equals() class Kreis { private float radius;... public boolean equals(object o) { if ( o == null) return false; if (o == this) return true; if (!(o.getclass().equals(this.getclass()))) return false; if (((Kreis)o).radius!= this.radius) return false; return true; } } Mark Egloff

54 Die Basisklasse java.lang.object Objekte kopieren (1/4) > Um Objekte zu kopieren dient die clone() Methode > Standardmässig ist die clone() Methode geschützt und kann nicht für eigene Klassem verwendet werden. Hier müssen wir erst eine eigene clone() Methode schreiben z.b.: Falsches und Richtiges Kopieren eines String Objektes String s1 = new String("Hallo"); String s2 = s1; String copyofs1 =(String) s1.clone(); keine Kopie! Richtige Kopie Mark Egloff

55 Die Basisklasse java.lang.object Objekte kopieren (2/4) > Die clone() Methode zu verwenden ist nicht trivial. SUN hat hier ein Konzept eingebaut welches man befolgen muss > Die java.lang.object.clone() Methode kopiert standardmässig nur alle Attribute von elementaren Datentypen. Komplexe Attribute müssen selber kopiert werden > Die clone() Methode gibt Object zurück. Man muss danach jeweils casten Kleines Kochrezept: 1. Bei der Klassendeklaration implements Cloneable hinzufügen 2. Methode clone() überschreiben, mit Rückgabetyp Object 3. Neue Instanz erzeugen mit super.clone() und casten 4. Falls nötig noch komplexe Attribute kopieren Mark Egloff

56 Die Basisklasse java.lang.object Objekte kopieren (3/4) z.b.: Überschreiben der Methode clone() class Kreis implements Cloneable { private float radius;... public Object clone() { Kreis kclone = (Kreis) super.clone(); return kclone; } } z.b.: Anwenden der Methode clone() Kreis k1 = new Kreis(2.5f); Kreis k2 = (Kreis) k1.clone(); Mark Egloff

57 Die Basisklasse java.lang.object Objekte kopieren (4/4) > Mit diesem Konzept haben wir die Wahl was für unsere Objekte kopiert werden soll. Dies kann die Effizienz stark beeinflussen. > Man spricht auch von Flacher oder Tiefer Kopie > Flache Kopie nur die wesentlichsten Attribute, die zum Objekt selber gehören, werden kopiert erste Hierarchie > Tiefe Kopie alle Attribute werden kopiert Alle Hierarchien > Würde die Angabe des Interfaces Cloneable bei der Klassendeklaration weggelassen, wird der Aufruf der Methode clone() in eine CloneNotSupportedException enden z.b.: Aufruf der Methode clone() endet in Exception Kreis k1 = new Kreis(2.5f); Kreis k2 = (Kreis) k1.clone(); CloneNotSupportedException Mark Egloff