Einführung in die Objektorientierung

Transkript

1 Rainer Schmidberger

2 Objektorientiert daisy : Kunde 2. angebot Nein Prozedural Schleife über alle Projekte Noch was zu tun? Manager informieren... Ja Daten Progr. dagobert : Manager Weitere Aufträge? Nein Ja Daten Manager Neukunde suchen tudeinearbeit 1. tudeinearbeit donald : Programmierer Angebot erstellen... Daten Kunde Folie 2

3 Beispiele für Objekte Manager Warteschlange Bildschirmfenster Folie 3 Datenbank Programmierer "Kaffeetas" String Angebot

4 Beispiel: Warteschlange push() pop() Interne Daten Eingangsposition Ausgabeposition Datenbereich Füllstand Interne Funktionalität Zyklische Weiterbewegung von Eingangs- und Ausgangsposition Schnittstelle Gekaplte Daten und Funktionalität Folie 4

5 Objekte sind eine abgeschlosne Einheiten erledigen Aufträge oder Dienste Die Dienste des Objektes werden durch ine öffentlichen Methoden ( = Operationen) beschrieben sind zustandsbehaftet und verwalten ihre erforderlichen Daten lbst Die Eigenschaften oder Zustände des Objektes werden durch ine Attribute definiert Jedes Attribut hat einen Namen und kann Werte aus einem vorgegebenen Wertebereich annehmen können erzeugt und wieder gelöscht werden Folie 5

6 Klasn Eine Klas ist die Abstraktion, also der Datentyp, eines Objekts und definiert die Struktur (die Attribute und Methoden) iner Objekte Die Klas wird implementiert, nicht das Objekt Klasn erzeugen Objekte; Objekte sind Instanzen genau einer Klas Die Klas kann über eigene (Klasn-) Methoden und eigene (Klasn-) Attribute verfügen. Ein Klasnattribut ist nur einmal für die Klas (und für alle Objekte der Klas) vorhanden. Folie 6

7 Objekte An object has state, exhibits some well-defined behavior, and has a unique identity. Quelle: Booch, Grady, Object-Oriented Analysis and Design with Applications, 1991 Folie 7

8 Datenkaplung Quelle: Booch, Grady, Object-Oriented Analysis and Design with Applications, 1991 Folie 8

9 Beispiel: Personen-Objekt Objektname Attribute eineperson : Person name alter gehalt Donald Klasnname Attributwerte tgehalt() gehalterhoehen() Methodenaufruf mit Parameter eineperson.tgehalt( 1000 ) Methodenaufruf eineperson.gehalterhoehen() Folie 9

10 Beispiel: Klas Person in Java public class Person { private String name; private double gehalt; private int alter; public double getgehalt() { return gehalt; } Klasndefinition Attribute public void tgehalt(double g) { gehalt = g; } Methoden } public void gehalterhoehen() { // es gibt für alle 100 EUR mehr gehalt = gehalt + 100; } //... Folie 10

11 Verwendung der Klas Person // Objekt der Klas Person erzeugen Person donald = new Person(); // Attribut "gehalt" tzen donald.tgehalt(1000); // Gehalt abfragen double wert = donald.getgehalt(); // Gehaltrhöhung donald.gehalterhoehen(); // erneut nach Gehalt abfragen wert = donald.getgehalt(); Objekt erzeugen Methoden des Objekts nutzen Folie 11

12 Vererbung (1) Vererbung soll die Wiederverwendung konzeptionell unterstützen Soll eine neue Klas erstellt werden, die eine Erweiterung einer bestehenden darstellt, so wird die neue Klas von der bestehenden abgeleitet; die Struktur der bestehenden Klas wird vererbt Abgeleitete Klasn werden zu Kindklasn, die übergeordneten Klasn zu Vaterklasn. Alternative (und besre) Begriffe: Spezialisierung und Generalisierung Achtung: der Begriff der Vererbung ist weder im biologischen noch im BGB-Sinn (Vermögensübergabe) auf die unmittelbar übertragbar. Folie 12

13 Vererbung (2) Person name alter gehalt gehalterhoehen Programmierer progsprache Manager firmenwagen Spezialisierung Die Kindklasn Programmierer und Manager werden von der Klas Person abgeleitet - sind Spezialisierungen der Klas Person Generalsierung Die Gemeinsamkeiten von Programmierer und Manager werden in der Vaterklas Person vereinigt Person ist Generalisierung von Programmierer und Manager Folie 13

14 Vererbung A subclass may inherit the structure and behavior of its superclass. Quelle: Booch, Grady, Object-Oriented Analysis and Design with Applications, 1991 Folie 14

15 Polymorphismus UML-Darstellung Person gehalterhoehen() Programmierer gehalterhoehen() Java-Code Methoden können in Kindklasn mit lbem Namen erneut implementiert Damit entsteht unterschiedliches Verhalten, die öffentliche Struktur bleibt gleich Die Objekte können sich autonom verhalten public class Programmierer extends Person { } public void gehalterhoehen() { gehalt = gehalt * 2; } Folie 15

16 Beispiel: Polymorphie Java-Code Person donald = new Person(); Programmierer trick = new Programmierer(); donald.tgehalt(1000); trick.tgehalt(1000); System.out.println("Donald verdient " + donald.getgehalt() + " EUR."); System.out.println("Trick verdient " + trick.getgehalt() + " EUR."); donald.gehalterhoehen(); trick.gehalterhoehen(); System.out.println("Donald verdient " + donald.getgehalt() + " EUR."); System.out.println("Trick verdient " + trick.getgehalt() + " EUR."); Ausgabe: Donald verdient 1000 EUR. Trick verdient 1000 EUR. Donald verdient 1100 EUR. Trick verdient 2000 EUR. Folie 16

17 Zusammenfassung: Merkmale von OO Objektabstrahierung Es werden aus der Objektabstraktion Klasn gebildet, die Funktionalität und Daten verbindet Datenkaplung Interne Daten und Funktionalitäten werden gekaplt Informationhiding Vererbung Konzeptionelle Trennung von allgemeinem - und damit wiederverwendbarem - und speziellem Programmcode Polymorphie Objekte mit gleicher öffentlicher Struktur haben individuelles Verhalten Objektautonomie Programmieren von "Was" anstelle von "Wie" Folie 17

18 Wie findet man Klasn? Aus den Hauptwörten der Aufgabenbeschreibung Aber Achtung: Abgrenzung zu Attributen und Rollen! Ausfiltern von Synonymen Trennung in technische und fachliche (Domain)-Klasn Durch Abstrahierung genannter Objekte Durch Zuständigkeiten (Responsibility): ist "etwas" für einen Dienst zuständig, muss es existieren und beschreibbar in Durch Dienstnutzung (Collaboration): nutzt "etwas" Dienste einer bekannten Instanz, muss es existieren, und beschreibbar in Wichtige Aufgabe: geeignete Namen finden! Folie 18

19 CRC Methode Class: Name der Klas List of superclass: List of subclass: Responsibility Liste aller Aufgaben, für die die Klas zuständig ist Collaboration Liste aller Dienstnutzungen bei anderen Klasn Nach Rebecca Wirfs-Brock et al, Designing Object-Oriented Software, Prentice Hall, 1990 Folie 19

20 Wie notiert man Klasn und Objekte? Um OO-Strukturen (Klasn, Objekte, Botschaften, Vererbung, usw.) darzustellen ist eine standardisierte Notation hilfreich Gegen 1990 entstanden eine ganze Reihe dier Notationen, die teilwei auch mit einer gewisn Methodik verbunden waren. Ab 1996 wurden einige dier Notationen in der UML zusammengefasst Folie 20