Vorkurs Informatik WiSe 15/16

Transkript

1 Java 7 Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe, Technische Universität Braunschweig, IPS

2 Überblick OO in Java Vererbung Abstrakte Klassen und Interfaces Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 2

3 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. ZugriffsBeschraenker class KlassenName { T attributsname; T attributsname = Initialisierungswert. // Methoden

4 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 ZugriffsBeschraenker class KlassenName { // Attribute Zugriffsbeschraenker Rueckgabetyp name(t1 Paramter1,...) { // Anweisungen Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 4

5 Beispiel: Counter Anforderungen Klasse mit einem internen Zustand der zählt public class Counter { public int count; Zustand ist immer positiv Ändert sich immer nur um eins nach oben Kann auf 0 zurück gesetzt werden Zustand kann abgefragt werden Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 5

6 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { public int count; public class Test { public static void main( String[] a ) { Counter c1 = new Counter(); c1.count++; //? c1.count += 1; //? c1. count = c1. count + 1; //? c1.count = 0; //? c1.count; //? Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 6

7 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { public int count; public class Test { public static void main( String[] b ) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2; c1. count ++; c1.count; //? c2. count ++; c2.count; //? c1.count --; //? c1.count *= 2; //? c1.count = -42; //? Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 7

8 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { private int count; public class Test { public static void main( String[] c ) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2; c1. count ++; c1.count; //? c2. count ++; c2.count; //? c1.count --; //? c1.count *= 2; //? c1.count = -42; //? Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 8

9 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { private int count; public void increase() { count ++; public int getcount() { return count; public void reset() { count = 0; public class Test { public static void main( String[] d ) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2; c1.increase(); c1.getcount(); //? c2.increase(); c2.getcount(); //? Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 9

10 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { private int count; public void increase() { count ++; public int getcount() { return count; public void reset() { count = 0; public class Test { public static void main( String[] e ) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2 = c1; c1.increase(); c1.getcount(); //? c2.increase(); c2.getcount(); //? c2.reset(); c1.getcount(); //? c2.getcount(); //? Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 10

11 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { private int count; public void increase() { count ++; public int getcount() { return count; public void reset() { count = 0; public class Test { public static void main( String[] f ) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2 = c1; f(c2); c1.getcount(); //? static void f( Object c) { for ( int i = 0; i < 99; i += 5) { c.increase(); //? Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 11

12 Beispiel: Counter Was passiert? public class Counter { private int count; public void increase() { count ++; public int getcount() { return count; public void reset() { count = 0; public class Test { public static void main( String[] g ) { Counter c1 = new Counter(); Counter c2 = c1; f(c2); c1.getcount(); //? static void f( Counter c) { for ( int i = 0; i < 99; i += 5) { c.increase(); Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 12

13 Überblick OO in Java Vererbung Abstrakte Klassen und Interfaces Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 13

14 Vererbung in Java Vererbung ermöglicht es, Klassen zu spezialisieren Wiederverwendung vorhandener Klassen Kindklasse erhält alle Attribute und Methoden der Elternklasse Syntax: class Kindsklasse extends Elternklasse... Objekte der Kindsklasse sind auch Objekte der Elternklasse Kindsklasse kann Methoden ändern (überschreiben), Zugriff auf Version der Elternklasse mit super Jede Klasse hat genau eine direkte Elternklasse, ohne Angabe Object

15 Ein schneller Counter public class Counter { private int count; public Counter( int start) { this. count = start; protected setcount( int count) { this. count = count; public void increase() { count ++; public int getcount() { return count; public void reset() { count = 0;

16 Ein schneller Counter Wichtig: Kindklasse darf nicht auf private Elemente der Elternklasse zugreifen! Wichtig: Konstruktoren werden nicht vererbt! setcount ist protected, damit die Unterklasse, den Counter freier setzen kann Alternativ: Mehrfache Benutzung von increase der Elternklasse public class FastCounter extends Counter { public FastCounter( int start) { super( start); public void increase() { setcount( getcount() + 2); public void increase() { super. increase(); super. increase();

17 Polymorphie Jedes Objekt einer Kindklasse ist auch ein Objekt seiner Elternklassen. Counter c = new FastCounter (0); Java löst Methodenaufrufe auf Objekte zur Laufzeit auf c. increase(); // Ruft increase von FastCounter auf, obwohl c eine Counter - Referenz ist System. out. println(c. getcount()); // <- 2 Es wird die Methode des Typs des referenzierten Objektes aufgerufen, nicht die vom Typ der Referenz! Das Objekt selbst weiß, wie es was tun muss Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 17

18 Was passiert? public class A { public void say() { System. out. println(" Klasse A"); public class B extends A { public void say() { System. out. println(" Klasse B");... A a = new A(); a.say(); B b = new B(); b.say(); A b2 = new B(); b2.say();

19 == und Referenzen == vergleicht für Referenzdatentypen nur, ob beide Referenzen auf das selbe Objekt zeigen. Counter a = new Counter(0); Counter b = new Counter(0); System. out. println(a == b); Counter c = a; System. out. println(a == c); Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 19

20 equals Alle Klassen erben von Object Object hat Methode public boolean equals(object o) Ohne Überschreiben wie == Kann in Unterklasse überschrieben werden, um wertmäßig zu vergleichen Da eine Referenz auf ein Object übergeben wird, muss man beim überschreiben auf zwei Sachen achten: null und den richtigen Typ o intanceof Klasse gibt true zurück, wenn o nicht null ist und ein Objekt vom Typ der angegebenen Klasse ist Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 20

21 Counter equals() public class Counter { public boolean equals( Object o) { if (!( o instanceof Counter)) { return false; //o null oder falscher Typ Counter c = ( Counter) o; return c. getcount() == getcount(); Counter a = new Counter(0); Counter b = new Counter(0); System. out. println(a. equals(b)); Counter c = a; System. out. println(a. equals(c)); Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 21

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23 Abstrakte Klassen Klassen, von denen keine Objektinstanzen erzeugt werden können Baupläne für andere Klassen Sind mit abstract markiert. Können Methoden ohne Implementierung enthalten Diese Methoden müssen auch mit abstract markiert werden Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 23

24 Ein abstrakter Counter public abstract class IntCounter { private int count; public IntCounter( int start) { this. count = start; protected setcount( int count) { this. count = count; public abstract void increase(); public int getcount() { return count; public void reset() { count = 0;

25 Interfaces Interfaces geben an, über welche Methoden eine Klasse verfügt Es wird jedoch keine Implementierung mitgegeben. Eine Klasse kann beliebig viele Interfaces implementieren (im Vergleich zum Erben) Die Definition eines Interfaces wird mit interface eingeleitet. Klassen implementieren Interfaces mit implements. Interfaces sind Typen Gegen Interfacetyp programmieren Implementierungen einfach austauschbar ZugriffsBeschraenker interface KlassenName { // Statische Konstanten ( public, static, final sind implizit) int ANSWER = 42; // Abstrakte Methoden ( abstract, public sind implizit) void foo();

26 Überblick und Ausblick Vererbung Polymorphie Abstrakte Klassen Interfaces Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 26

27 Danke Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Werner Struckmann / Stephan Mielke, Jakob Garbe Seite 27