Abstrakte Datentypen. EntryStack top : StackEntry pop : Stack Stack. pop : Stack Stack empty : Stack boolean. empty : Stack boolean. Algebraische A.D.

Transkript

1 Vererung Rüklik en, Stapel, Wartehlangen Thoma Röfer Pakete Vererung Frühe / päte inden Lokale Klaen Zugriffhutz trakte Klaen und Shnitttellen Mehrfahe Eren trakte Datentypen reate reate puh puh Entry Entry top Entry top Entry pop pop empty oolean empty oolean lgeraihe.d. top(puh(, top(puh(, ) ) e e pop(puh(, pop(puh(, ) ) empty(reate()) empty(reate()) empty(puh(, ) empty(puh(, ) top top 4.puh(6) entrie Queue PI Vererung.pop() Stapel Wartehlange q.puh("6") lat lat 9 9 entrie "7" "5" "" "" "7" "8" "4" "9" "" "6" Einfah verkettete e q.pop() DL DL lat lat Doppelt verkettete e DL DL DL DL DL DL Pakete (Pakage) Konzept Klaen dienen zum Zuammenfaen von Methoden und ttriuten Pakete dienen zum Zuammenfaen von Klaen und weiterer Pakete Im Quelltext m nfang pakage Paketname. Paketname Namenraum importieren import Paketname. Paketname. ( * Klaenname ) Im Dateiytem Pakete werden al Ordner repräentiert In luej Ein neue Paket kann man mit eareiten Neue Paket erzeugen Pakete werden fat wie eigene Projekte ehandelt java.lang.sytem.out.prln("hallo") Paket Paket Klae ttriutmethode PI Vererung Vererung und ageleitete Klaen Vererung Erlaut die Modellierung der ia Relation zwihen Klaen Wenn Klae von Klae ert, it die Unterklae (u / ageleitete Kla der Oerklae (uper / aikla Ziele Wiederverwendung von ode Untertützung von Polymorphie Sihtweien geleitete Klae it Erweiterung der aiklae aiklae it allgemeiner, ageleitete Klae it pezieller Reale Vererung / virtuelle Vererung Eine Methode wird real verert, wenn die ageleitete Klae die Methode wiederverwendet Eine Methode wird virtuell verert, wenn die ageleitete Klae die Methode üerhreit PI Vererung 4 Vererung eipiel Vererung eipiel Seriennr; Seriennr; etseriennr() etseriennr() Stellung Stellung ; ; Drehzahl Drehzahl d; d; ; ; TNode TNode T T data; data; etdata(t etdata(t data data d; d; T T getdata() getdata() data; data; PI Vererung 5 PI Vererung 6

2 Üerhreiung Üerhreiung von Methoden Eine ageleitete Klae definiert eine Methode mit derelen Signatur wie ihre aiklae Üerhreien durh Methode mit derelen Parameterlite aer anderem Rükgaetyp niht erlaut Wurde eine Methode al final deklariert, kann ie niht üerhrieen werden Üerhreiung von ttriuten Der Zugriff auf ttriute erfolgt durh frühe indung (alo zur Kompilierzeit) fn( fn( fn( fn( final final fn( fn( fn( fn( Üerhreiung Üerhreiung * * uper.fn(; uper.fn(; ufruf ufruf der der aiklaenmethode aiklaenmethode fn(doule fn(doule Üerladung Üerladung doule doule fn( fn( Fehler Fehler gleihe gleihe Parameterlite, Parameterlite, anderer anderer Rükgaetyp Rükgaetyp fn( fn( Fehler Fehler Üerhreiung Üerhreiung niht niht erlaut erlaut PI Vererung 7 Virtuelle Methoden und päte inden Virtuelle Methoden Methoden ezeihnet man al virtuell, wenn man üer eine Referenz vom Typ einer aiklae eine Methode einer ageleiteten Klae aufrufen kann In Java ind alle Methoden virtuell Späte inden Wenn ert zur Laufzeit eine Programm enthieden werden kann, welhe (virtuell Methode aufgerufen wird, ezeihnet man die al päte oder dynamihe inden Virtuelle Methodentaellen Zur Realiierung de päten inden enthält jede JavaOjekt eine vertekte Referenz auf die virtuelle Methodentaelle einer Klae Darin tehen die dreen der Methoden, die für ein Ojekt dieer Klae aufgerufen werden müen PI Vererung 8 Frühe inden / Späte inden Virtuelle Methodentaellen ; () () ; ; getvalue() ; ; () () ; ; getvalue() ; a (); Sytem.out.prln(a.); Sytem.out.prln(a.getValue()); uper fn fn fn uper fn fn fn() fn() fn() fn() a a (); (); a.fn(); a.fn(); (); ();.fn();.fn();.;.;.fn();.fn(); Kompilierfehler! Kompilierfehler! PI Vererung 9 PI Vererung Kontruktoren Standardkontruktor eipiele Standardkontruktor Wenn man keine Kontruktoren definiert, erzeugt Java automatih einen Kontruktor ohne Parameter (nur dann) Kontruktionreihenfolge Ojekte werden immer von der aiklae zur ageleiteten Klae kontruiert Um einen anderen al den Standardkontruktor der aiklae auzuführen, mu die erte Zeile eine Kontruktor uper( ) enthalten It die niht o, führt Java automatih uper() am nfang au Hinwei Innerhal eine Kontruktor einer aiklae kann man Methoden einer ageleiteten Klae aufrufen, evor deren Kontruktor ageareitet wurde! ( (a) a) Sytem.out.prln(a); (doule (doule uper(() uper(() ; ; () () Fehler Fehler () () niht niht definiert definiert a; a; i; i; ( ( thi.i thi.i i; i; a 7; 7; PI Vererung PI Vererung

3 Kontruktionreihenfolge eipiel () () Sytem.out.prln(" Sytem.out.prln(" it it kontruiert"); pr(); kontruiert"); pr(); pr() pr() Sytem.out.prln(" Sytem.out.prln(" wurde wurde aufgerufen"); aufgerufen"); () () Sytem.out.prln(" Sytem.out.prln(" it it kontruiert"); pr(); kontruiert"); pr(); pr() pr() Sytem.out.prln(" Sytem.out.prln(" wurde wurde aufgerufen"); aufgerufen"); Typumwandlung in Klaenhierarhie In Rihtung aiklae utomatihe Typumwandlung a (); In Rihtung ageleitete Klae Durh explizite Typumwandlung (ating) () a; Fall niht möglih, wird laatexeption erzeugt a (); () a; Typafrage zur Laufzeit if(a intaneof ) () a; PI Vererung PI Vererung 4 Lokale Klaen Lokale Klaen eipiel Eine Klae it lokal, wenn ie innerhal einer anderen Klae definiert wird Statihe lokale Klaen Eine tatihe lokale Klae unterheidet ih außer in ihrer Sihtarkeit niht von gloalen Klaen Statihe Methoden und ttriute der üergeordneten Klae liegen im Sihtarkeitereih der lokalen Klae Ojektlokale Klaen Ojekte von nihttatihen, lokalen Klaen enthalten eine vertekte Referenz auf da Ojekt der üergeordneten Klae, in deen Kontext ie erzeugt wurden Damit haen ie Zugriff auf deen Methoden und ttriute, d.h. diee efinden ih im Sihtarkeitereih der lokalen Klae ; ; pr() pr() Sytem.out.prln(); Sytem.out.prln(); pr() pr() Sytem.out.prln("Hello"); Sytem.out.prln("Hello"); () () ; ; (); ();.pr();.pr(); (); ();.pr();.pr(); hello() hello() (); ();.pr();.pr(); (); (); PI Vererung 5 PI Vererung 6 Zugriffhutz Indizierte e mit Zugriffhutz Zwek Dient der Kapelung der Funktionalität einer Klae Vertekt die erne Implementierung der Funktionalität Je kleiner die öffentlihe Shnitttelle, deto flexiler kann die erne Implementierung angepat werden, ohne andere Klaen ändern zu müen Steigert die Wartarkeit von Software! Zugriffmodifizierer (ae modifier) (kann niht vor gloalen Klaen tehen) Klaen, Methoden und ttriute können nur innerhal derelen Klae genutzt werden proteted (kann niht vor gloalen Klaen tehen) Klaen, Methoden und ttriute können nur innerhal derelen Klae und von ihr ageleiteten Klaen genutzt werden Keine ngae Klaen, Methoden und ttriute können nur innerhal deelen Paket genutzt werden Klaen, Methoden und ttriute können üerall genutzt werden ; ; ( ( ; ; () () at( at( ; ; while(po while(po!! ) ).;.; po; po; ; ; get( get( at(. at(. et( et( at(. at(. PI Vererung 7 PI Vererung 8

4 trakte Klaen Shnitttellen (Interfae) Eine Klae it atrakt, wenn mindeten eine Methode atrakt it, d.h. ihre Signatur zwar angegeen, aer niht implementiert it Ojekte atrakter Klaen können niht kontruiert werden, wohl aer Ojekte ageleiteter Klaen, ei denen alle atrakten Methoden implementiert wurden Nutzen trakte Klaen erlauen die Implementierung einer Teilfunktionalität, ei der etimmte Detail offen gelaen werden Durh die atrakten Methoden werden ageleitete Klaen dazu verpflihtet, diee zu implementieren atrat atrat eriennummer; eriennummer; atrat atrat ; ; Stellung Stellung ; ; Drehzahl Drehzahl d; d; m m (); (); m.; m.; g g (); (); Shnitttellen definieren auhließlih Kontanten und atrakte Methoden Wenn eine Klae Shnitttellen implementiert, mu ie die darin vereinarten Methoden definieren Zudem ert ie die vereinarten Kontanten nmerkungen lle Methoden ind atrat lle Methoden und Kontanten in Shnitttellen ind erfae erfae Prale Prale pr(); pr(); erfae erfae Drawale Drawale draw(); draw(); implement implement Prale, Prale, Drawale Drawale pr() pr() draw() draw() Prale Prale p p (); (); p.pr(); p.pr(); Drawale Drawale d d (Drawal (Drawal p; p; d.draw(); d.draw(); PI Vererung 9 PI Vererung Mehrfahe Eren egriff Eine Klae ert von mehreren anderen Klaen Multiple Inheritane oft falh üeretzt al Mehrfahvererung Rihtiger mehrfahe (er)eren In Java Eren von mehreren Klaen oder atrakten Klaen wird niht untertützt Eren von mehreren Shnitttellen (Interfae) it möglih Mehrfahe Eren Vorteile It manhmal dem Prolem angemeen Rooter MoilePlattform, rm Rooter r Rooter(); MoilePlattform m r; rm r; Nahteile Komplexität der Programmierprahe teigt leitunghierarhien ind azyklihe, gerihtete Graphen uper niht mehr eindeutig (in ++ daher tatt uper immer Name der aikla Komplexe roating notwendig rm m; Unterheidung zwihen Eren per Wert und Eren per Referenz wird notwendig PI Vererung PI Vererung Die Klae Generihe indizierte e Wenn ei einer Klae keine aiklae angegeen wird, ert ie direkt von der Klae (Java fügt ozuagen ein) nonten wird indirekt von geert, da die aiklae entweder direkt oder wiederum indirekt von ert Nutzen enthält Methoden, die omit in jeder Klae zur Verfügung tehen equal(), lone(), tostring(), Diee müen aer in ageleiteten Klaen paend üerhrieen werden Generihe Programmieren Referenzen auf können auf jede JavaOjekt verweien Daher kann man polymorphe Methoden hreien, die mit allen Ojekten funktionieren Referenzen auf werden in ontainern verwendet (univerelle Datenpeiher, z.. java.util.rray oder java.util.e ; ; ( ( ; ; () () at( at( ; ; while(po while(po!! ) ).;.; po; po; ; ; get( get( at(. at(. et( et( at(. at(. PI Vererung PI Vererung 4 4

5 Generihe indizierte e inertefore( inertefore( remove( remove( if(po if(po ) ) Elem Elem.;.; (; (; ele ele if(po if(po ) ) ); ); Elem. Elem. ; ;....;..; Elem; Elem; ele ele oolean oolean empty() empty() ); ); Elem. Elem..;.;.. Elem; Elem; l l (); (); l.inertefore(, l.inertefore(, "Hello"); "Hello"); l.inertefore(, l.inertefore(, Integer()); Integer()); String String (String) (String) l.get(); l.get(); PI Vererung 5 5