Übersicht. Informatik 2 Teil 3 Anwendungsbeispiel für objektorientierte Programmierung

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1 Übersicht 3.1 Modell Konto 3.2 Modell Konto - Erläuterungen 3.3 Benutzer Ein- und Ausgabe mit Dialogfenster I 3.4 Benutzer Ein- und Ausgabe mit Dialogfenster II 3.5 Klassen- und Objekteigenschaften des Beispielprogramms 3.6 Der Konstruktor 3.7 Methoden für Ein- und Auszahlung 3.8 Konteninformation 3.9 Die Klassenmethode Zinssatz setzen 3.10 Arrays von Objekten 3.11 Die Klasse Bankschalter main()-methode 3.12 Die Klasse Bankschalter Fortsetzung I 3.13 Die Klasse Bankschalter Fortsetzung I 3.14 Kommentare zur Klasse Bankschalter Prof. Martin Trauth Folie 1 / 15

2 3.1 Modell Konto Als Beispiel für objektorientiertes Programmieren wird ein Bankkonto verwendet. Klasse: Konto Eigenschaft: Zinssatz Objekt: Konto1 Eigenschaften: Kundennummer Guthaben Methoden: Zinssatz setzen Konto anlegen (Konstruktor) Methoden: Einzahlen Auszahlen Info Klasse: Projekt Methode main() Prof. Martin Trauth Folie 2 / 15

3 3.2 Modell Konto (Erläuterungen) Die Methode main() ist nicht Teil der Klasse Konto, sondern gehört zu einer eigenen Klasse. Das ist ein übliches Vorgehen, wenn eine Klasse universell nutzbar sein soll. In unserem Fall wird die Klasse Konto, bzw. ihre Objekte, von der Methode main() genutzt. Pfeile, die zu Eigenschaften zeigen, symbolisieren das Schreiben (= Verändern) dieser Eigenschaft. Zeigen die Pfeile von der Eigenschaft weg, dann wird sie gelesen (ohne sie zu verändern). Der dicke Pfeil, der von der Konstruktor-Methode zum Objekt zeigt, verdeutlicht, dass das Objekt erst durch den Konstruktor erzeugt wird. Im Bild sehen Sie nur ein Objekt, aber es können (fast) beliebig viele erzeugt werden. Die Klasse gibt es aber nur einmal! Pfeile, die zu Methoden zeigen, bedeuten das Aufrufen der Methode. Die Methode main() kann in unserem Beispiel alle Klassen- und Objektmethoden aufrufen. Prof. Martin Trauth Folie 3/ 15

4 3.3 Benutzer Eingabe und Ausgabe mit Dialogfenster I Moderne DV-Systeme verwenden üblicherweise grafische Gestaltungselemente, vor allem so genannte Fenster. Statt der Standard-Ein- und Ausgabemethoden kann man auch in Java Fenster verwenden. Sie leiten sich aus Klassen des Swing-Pakets ab. Dieses Paket (javax.swing) muss also importiert werden. Ein Beispiel: import javax.swing.*; public class T3_3 { public static void main(string[] args) { String eingabe = JOptionPane.showInputDialog("Bitte Text eingeben"); JOptionPane.showMessageDialog(null, "Ihr Text:\n" + eingabe); Das String-Objekt, das der Referenz eingabe zugewiesen wird, wird von der Klassenmethode JOptionPane.showInputDialog() erzeugt. Es ist deren Rückgabewert. Rückgabewerte können Objekte sein! Der erste Parameter (null) der Methode JOptionPane.showMessageDialog() bedeutet, dass das Fenster nicht innerhalb eines anderen Fensters auftaucht, sondern an der Oberfläche. Prof. Martin Trauth Folie 4 / 15

5 3.4 Benutzer Eingabe und Ausgabe mit Dialogfenster II So sehen die Fenster dieses Beispiels aus: Beim Ausgabefenster wurde ein mehrzeiliger Text verwendet (mit dem Steuerzeichen \n im Ausgabe-String). Die Fenster sind so genannte modale Fenster, d.h. das Programm stoppt bis die Fenster wieder geschlossen sind (z.b. durch den OK-Button). Für unser Beispielprogramm sollen ebenfalls solche Ein- und Ausgabefenster eingesetzt werden. Nur Fehler werden über den Standard-Ausgabekanal gemeldet. Prof. Martin Trauth Folie 5 / 15

6 3.5 Klassen- und Objekteigenschaften des Beispielprogramms Alle Eigenschaften in unserem Beispiel werden als protected deklariert (Zugriff durch Objekte und Klasse der gleichen oder einer abgeleiteten Klasse, oder aus dem gleichen Package heraus (s. 1.12). Ohne ihre Methoden sieht die Klasse Konto dann so aus: class Konto { protected int kundennr; protected double guthaben; protected static double zinssatz; /* hier fehlen noch die Methoden */ Zinssatz ist eine Klasseneigenschaft (für alle Konten gleich) und wird daher zusätzlich als static deklariert. Prof. Martin Trauth Folie 6 / 15

7 3.6 Der Konstruktor Wenn ein neues Konto angelegt wird, wird gleich eine neue Kundennummer eingetragen (Parameter des Konstruktors). Außerdem ist es sinnvoll das Guthaben auf 0,00 Euro zu setzen, denn es ist ja noch nichts eingezahlt worden. Der Konstruktor sieht dann so aus: public Konto(int kundennr){ this.kundennr = kundennr; this.guthaben = 0.; Bitte beachten: Ein Konstruktor trägt stets den Namen der Klasse (Großschreibung beachten!) und hat nie einen Rückgabewert (auch nicht void). Ansonsten ist er eine Klassenmethode wie andere auch. Was in seinem Methodenrumpf steht, wird ausgeführt nachdem das Objekt erzeugt wurde. Prof. Martin Trauth Folie 7 / 15

8 3.7 Methoden für Einzahlung und Auszahlung Eine Einzahlung ist simpel zu programmieren: die Einzahlungs-Methode erhält die Einzahlungssumme als Parameter und erhöht das Guthaben um diesen Betrag. Bei der Auszahlung wird zuerst überprüft, ob die gewünschte Summe überhaupt zur Verfügung steht. Nur dann wird das Guthaben entsprechend reduziert (unsere Bank gibt keinen Kredit). Wir arbeiten mit einem boolean- Rückgabewert: true wenn die Auszahlung erfolgen konnte, false wenn sie abgelehnt wurde. /*Einzahlung*/ public void einzahlung(double betrag){ this.guthaben = this.guthaben + betrag; /*Auszahlung*/ public boolean auszahlung(double betrag){ if (this.guthaben >= betrag) { this.guthaben = this.guthaben - betrag; return true; else return false; Hier ist void notwendig Prof. Martin Trauth Folie 8 / 15

9 3.8 Konteninformation Für die Konteninformation wird wieder ein Fenster aus dem swing-package verwendet. Dazu muss natürlich vor der Klassendefinition das Paket importiert werden (import javax.swing.*;) public void information(){ JOptionPane.showMessageDialog(null, "Kundennummer: " + this.kundennr + "\n" + "Guthaben: " + this.guthaben + "\n" + "Zinssatz: " + Konto.zinssatz); Bemerkungen: Die Methode information hat keine Parameter. Die Parameterklammern bleiben daher leer. Der Zinssatz ist eine Klasseneigenschaft. Beim Zugriff muss daher vor dem Punktoperator der Klassenname angegeben werden, denn this würde sich auf das Objekt beziehen (weil information eine Objektmethode ist). Der gesamte Ausgabestring setzt sich aus Strings, Steuerzeichen und Zahlenwerten zusammen. Letztere werden automatisch in Strings umgewandelt (siehe 2.8), darum muss man sich also nicht kümmern. Prof. Martin Trauth Folie 9 / 15

10 3.9 Die Klassenmethode Zinssatz setzen Die Klassenmethode wird als static deklariert und der Zugriff auf die Klasseneigenschaft zinssatz erfolgt ohne die Verwendung des Punktoperators. public static void setzins(double zins) { zinssatz = zins; Wichtig: diese Methode steht nicht den einzelnen Objekten zur Verfügung. Beim Aufruf muss der Klassenname vor dem Punktoperator verwendet werden: Konto.setZins(<Zinssatz>). Prof. Martin Trauth Folie 10 / 15

11 3.10 Arrays von Objekten Wenn man nun die Klasse Konto verwenden möchte, um Konten anzulegen und zu verwalten, wird man nicht nur ein Konto anlegen wollen. Erzeugt man aber viele Konto-Objekte, dann will man nicht für jedes im Programmtext einen Namen angeben wollen. Ideal ist ein Array von Konto-Objekten. Auf jedes Einzelne kann man dann mit seinem Index zugreifen. Ein Array für bis zu 100 Objekte der Klasse Konto, die den Namen bankkonten haben, wird so erzeugt: Konto[ ] bankkonten = new Konto[100]; Wichtig: Mit dieser Zeile wird nur das Array erzeugt, nicht die Konto-Objekte selbst. Nach Erzeugung des Array-Objekts existieren lediglich 100 (leere) Referenzen auf Objekte der Klasse Konto. Die Referenzen haben die Namen bankkonten[0] bis bankkonten[99]. Die Konto-Objekte müssen danach erst noch erzeugt und den Referenzen zugewiesen werden. Vorher würde ein Zugriff auf eine solche Referenz das Ergebnis NULL (= leere Referenz = zeigt auf Nichts) haben. Bewirkt dann meist eine NullPointerException. In Java wird diese NULL in Kleinbuchstaben (null) dargestellt, obwohl es eigentlich als Konstante groß geschrieben werden müßte (ähnlich inkonsequent ist die Kleinschrift bei true und false). Prof. Martin Trauth Folie 11 / 15

12 3.11 Die Klasse Bankschalter main()-methode Wir definieren eine Klasse Bankschalter, welche (nur) die main()-methode enthält. Diese Klasse verwendet Klassenmethoden und Objekte der Klasse Konto. Hinter den Programmzeilen sind Kommentarnummer angegeben. Die dazu passenden Kommentare folgen nach der Vorstellung des Programmcodes. Die Klasse Konto muss übrigens nicht importiert werden, da wir davon ausgehen, dass sie sich im gleichen Package befindet. package pack1; import javax.swing.*; public class Bankschalter { public static void main(string[] args) { Konto[] bankkonten = new Konto[100]; int kontoindex = 1; // wir fangen mit 1 an, daher nur 99 Konten möglich int kontonr; double betrag; do { String string1 = JOptionPane.showInputDialog("Bitte Aktion wählen: \n" + "1 - Konteninformation\n" + "2 - Einzahlung\n" + "3 - Auszahlung\n" + "4 - Zinssatz ändern\n" + "5 - Neues Konto anlegen\n" + "0 - Abbruch"); Fortsetzung des Programmcodes auf nächster Seite! Prof. Martin Trauth Folie 12 / 15

13 3.12 Die Klasse Bankschalter Fortsetzung 1 switch (Integer.parseInt(string1)) { case 0: System.exit(0); break; case 1: bankkonten[kontowahl()].information(); break; // Kommentar 1 case 2: kontonr = kontowahl(); betrag = Double.parseDouble(JOptionPane.showInputDialog("Betrag: ")); // Kommentar 2 bankkonten[kontonr].einzahlung(betrag); break; case 3: kontonr = kontowahl(); betrag = Double.parseDouble(JOptionPane.showInputDialog("Betrag: ")); if (!bankkonten[kontonr].auszahlung(betrag)) JOptionPane.showMessageDialog(null, "Guthaben ist nicht groß genug"); break; case 4: betrag = Double.parseDouble(JOptionPane.showInputDialog("Zinssatz: ")); Konto.setZins(betrag); // Kommentar 3 break; case 5: int kundennr = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("KundenNr: ")); bankkonten[kontoindex++] = new Konto(kundenNr); // Kommentar 4 //Ende Switch-Block while (true); //Endlosschleife: Ausstieg per exit bei switch-auswahl 0 Prof. Martin Trauth Folie 13 / 15

14 3.13 Die Klasse Bankschalter Fortsetzung 2 Hier nun die Klassen-Methode kontowahl(): private static int kontowahl() { return Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog("Bitte Kontonummer wählen: ")); // Ende der Klasse Die Methode macht eine Benutzerabfrage nach der Kontonummer, konvertiert den Rückgabe-String des Eingabefensters nach Integer (mit der Hüllklassen-Methode Integer.parseInt() ) und gibt den Wert zurück. Prof. Martin Trauth Folie 14 / 15

15 3.14 Kommentare zur Klasse Bankschalter 1. Vor dem Punktoperator steht das Objekt. Da wir ein Array von Objekten haben, muss ein Index angegeben werden. Das ist eine Integer-Zahl. Es wird der Rückgabewert der Klassenmethode kontowahl() verwendet. 2. Die Eingabe-Methode JOptionPane.showInputDialog(), die ein Eingabefenster erzeugt, hat einen String- Rückgabewert. Dieser wird als Parameter an die Hüllklassen-Methode Double.parseDouble() übergeben, die daraus einen double-wert macht. Zuletzt wird dieser Wert der double-variablen betrag zugewiesen. 3. setzins() ist eine Klassenmethode. Daher steht der Klassenname vor dem Punktoperator und nicht die Objekt- Referenz. 4. Hier wird das Konto-Objekt erzeugt und der indizierten Referenz (Array-Element) zugewiesen. Der Index steht in eckigen Klammern und wird nach der Indizierung (weil das ++ hinter dem Index steht) des Array-Elements inkrementiert. Die Kontonummer (identisch mit dem Array-Index) wird also immer um 1 erhöht, wenn ein Konto angelegt wurde. Beim Erzeugen des Objekts (Schlüsselwort new) wird die Kundennummer dem Konstruktor als Parameter übergeben. Prof. Martin Trauth Folie 15 / 15