Interface. So werden Interfaces gemacht

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1 Design Ein Interface (=Schnittstelle / Definition) beschreibt, welche Funktionalität eine Implementation nach Aussen anzubieten hat. Die dahinter liegende Algorithmik wird aber der Implementation überlassen.

2 Design Ein Interface (=Schnittstelle / Definition) beschreibt, welche Funktionalität eine Implementation nach Aussen anzubieten hat. Die dahinter liegende Algorithmik wird aber der Implementation überlassen. Analog Ein Interface ist die Formale (in Java geschrieben) Beschreibung des UseCase.

3 Design Ein Interface (=Schnittstelle / Definition) beschreibt, welche Funktionalität eine Implementation nach Aussen anzubieten hat. Die dahinter liegende Algorithmik wird aber der Implementation überlassen. Analog Ein Interface ist die Formale (in Java geschrieben) Beschreibung des UseCase. Es ist nicht das Wie, sondern das Was, welches interessiert.

4 Example Für unser Beispiel soll eine Definition für ein Behältnis (=Box) entstehen: Goal Was muss eine Box können, damit sie eine Box ist? etwas in sie hineintun können (=insert)

5 Example Für unser Beispiel soll eine Definition für ein Behältnis (=Box) entstehen: Goal Was muss eine Box können, damit sie eine Box ist? etwas in sie hineintun können (=insert) etwas aus ihr herausholen können (=remove)

6 Example Für unser Beispiel soll eine Definition für ein Behältnis (=Box) entstehen: Goal Was muss eine Box können, damit sie eine Box ist? etwas in sie hineintun können (=insert) etwas aus ihr herausholen können (=remove) schauen, ob die Box leer ist (=isempty)

7 Interface Boxable 3 public interface Boxable { 25 }

8 Interface Boxable 3 public interface Boxable { 4 /** 5 * Diese Methode erlaubt das Hinzufuegen Kopie der Referenz auf ein Exemplar einer beliebigen Klasse (= Object ). 6 * 7 item Diese Variable erhaelt eine Referenzkopie auf ein beliebiges Object 8 Exception Falls die ( Vor -) Bedingungen nicht so sind, wie wir sie brauchen. 9 */ 10 public void insert ( Object item ) throws Exception ; 25 }

9 Interface Boxable 3 public interface Boxable { 10 public void insert ( Object item ) throws Exception ; 12 /** 13 * Diese Methode gibt eine Kopie der Referenz eines Exemplares einer beliebigen Klasse (= Object ) zurueck, welches vorher mit # put ()} bekanntgegeben wurde 14 * 15 die Referenz auf das Object. 16 Exception Falls die ( Vor -) Bedingungen nicht so sind, wie wir sie brauchen. 17 */ 18 public Object remove () throws Exception ; 25 }

10 Interface Boxable 3 public interface Boxable { 10 public void insert ( Object item ) throws Exception ; 18 public Object remove () throws Exception ; 20 /** 21 * Diese Methode gibt an, ob das Boxable keine Referenz traegt (= frei ist ) 22 false falls eine Referenz vorhanden ist, sonst true 23 */ 24 public boolean isempty (); 25 }

11 Implementation von Boxable (SimpleBox) 3 /** 4 * Diese Auspraegung (= Implementierung ) von Boxable } kann genau ein 5 * Element verwalten. Falls versucht wird mehrere Elemente aufzunehmen, wird 6 * eine Exception geworfen. Falls versucht wird KEIN Element (= 7 * <code > null </ code >) aufzunehmen, wird eine Exception geworfen. 8 * 9 * Falls versucht wird ein Element abzugeben, obwohl kein Element vorhanden ist, 10 * wird eine Exception geworfen. 11 */ 12 public class SimpleBox implements Boxable { 39 }

12 Implementation von Boxable (SimpleBox) 12 public class SimpleBox implements Boxable { 14 /** An diesem Ort wird das Item verwaltet */ 15 private Object item ; Override 18 public Object remove () throws Exception { 24 } Override 27 public void insert ( Object item ) throws Exception { 34 } Override 36 public boolean isempty () { 38 } 39 }

13 Implementation von Boxable (SimpleBox) 12 public class SimpleBox implements Boxable { 14 /** An diesem Ort wird das Item verwaltet */ 15 private Object item ; Override 18 public Object remove () throws Exception { 19 if ( isempty ()) 20 throw new Exception (" SimpleBox ist leer "); 21 Object item = this. item ; 22 this. item = null ; 23 return item ; 24 } 27 public void insert ( Object item ) throws Exception { 34 } 36 public boolean isempty () { 38 } 39 }

14 12 public class SimpleBox implements Boxable { 14 /** An diesem Ort wird das Item verwaltet */ 15 private Object item ; 18 public Object remove () throws Exception { 24 } Override 27 public void insert ( Object item ) throws Exception { 28 if (! isempty ()) 29 throw new Exception ( 30 " Es ist nicht moeglich KEIN Element in die SimpleBox zu legen "); 31 if ( this. item!= null ) 32 throw new Exception (" SimpleBox ist bereits voll " ); 33 this. item = item ; 34 } 36 public boolean isempty () { 38 } 39 } Implementation von Boxable (SimpleBox)

15 Implementation von Boxable (SimpleBox) 12 public class SimpleBox implements Boxable { 14 /** An diesem Ort wird das Item verwaltet */ 15 private Object item ; 18 public Object remove () throws Exception { 24 } 27 public void insert ( Object item ) throws Exception { 34 } Override 36 public boolean isempty () { 37 return item == null ; 38 } 39 }

16 Organisation in Packages Ein Package dient zur logischen Ordnung von Java-Einheiten. Das Arbeiten mit Packages entspricht dem Arbeiten mit einer Verzeichnisstrucktur.

17 Organisation in Packages Eine mögliche Package Struktur in einem Projekt sieht wie folgt aus: ch.bfh.sws.java.mas box +-api +-Box.java +-implementation +-SimpleBox.java +-ShuffleBox.java +-StackBox.java +-QueueBox.java +-TestBox.java

18 Classname Bei einer solchen Struktur wird jeder Klassenname ein-eindeutig: 1 package ch.bfh. sws. java. mas2009. box. implementation ; 5 public class SimpleBox implements Box { 7 }

19 Classname Bei einer solchen Struktur wird jeder Klassenname ein-eindeutig: 1 package ch.bfh. sws. java. mas2009. box. implementation ; 5 public class SimpleBox implements Box { 7 } Fully Qualified Name ch.bfh.sws.java.mas2009.box.implementation.simplebox.java

20 Developping by Interface Es ist üblich, dass nicht anhand einer Klasse programmiert wird, sondern anhand eines Interfaces. Dies ermöglicht es dem Programm mit jder beliebigen Implementation des Interfaces umzugehen (=late binding)

21 7 /** 8 * Der BoxManager hat die Faehigkeit, mit einer beliebigen Box zu arbeiten 9 * 10 */ 11 public class BoxManager { 13 /** 14 * Eine Box wird mit maximal 5 Elementen bestueckt. 15 box Eine Referenz auf ein beliebiges Exemplar, dessen Plan das Interface Box implementiert. 16 Exception Falls keine Box mitgegeben wird. 17 */ 18 public void fill ( Box box ) throws Exception { } 54 }

22 11 public class BoxManager { 18 public void fill ( Box box ) throws Exception { 22 if( box == null ) throw new Exception (" Es wurde keine Box mitgegeben "); 23 try { 24 for ( int i = 0; i < 5; i ++) { 25 box. insert ( new String (" Item : " + i)); 26 } 27 } catch ( Exception e) { 28 System. out. println (e. getmessage ()); 29 } 30 } 54 }

23 11 public class BoxManager { 18 public void fill ( Box box ) throws Exception { } 31 /** 32 * Eine Box wird komplett entleert und deren Inhalt als String auf der Konsole angezeigt. 34 box Eine Referenz auf ein beliebiges Exemplar, dessen Plan das Interface Box implementiert. 35 Exception Falls keine Box mitgegeben wird. 36 */ 37 public void empty ( Box box ) throws Exception { } 54 }

24 11 public class BoxManager { 18 public void fill ( Box box ) throws Exception { } 37 public void empty ( Box box ) throws Exception { 41 if( box == null ) throw new Exception (" Es wurde keine Box mitgegeben "); 42 while (! box. isempty ()) { 43 try { 44 System. out. println ( box. remove ()); 45 } catch ( Exception e) { 46 System. out. println (" Das darf aber nicht passieren!: " + e. getmessage ()); 47 } 48 } 53 } 54 }

25 Developping by Interface Und was, wenn doch mal etwas genau von einer speziellen Implementierung verlangt wird?

26 17 public class SimpleBox implements Box { /** 50 * Spezielle Methode von SimpleBox 51 */ 52 public void mightymethod (){ 53 System. out. println ("I am the mightiest!"); 54 } 55 }

27 11 public class BoxManager { /** 32 * Eine Box wird komplett entleert und deren Inhalt als String auf der Konsole angezeigt. 33 * Falls die Box eine SimpleBox ist, wird deren spezielle Methode noch ausgefuehrt. 34 box Eine Referenz auf ein beliebiges Exemplar, dessen Plan das Interface Box implementiert. 35 Exception Falls keine Box mitgegeben wird. 36 */ 37 public void empty ( Box box ) throws Exception { if ( box instanceof SimpleBox ) { 50 SimpleBox sb = ( SimpleBox ) box ; 51 sb. mightymethod (); 52 } 53 } 54 }

28 Test by simplicity 3 /** 4 * Definition eines beliebigen Schlosses 5 */ 6 public interface Lock { 19 public void lock ( String secretkey ) throws Exception ; 33 public void unlock ( String secretkey ) throws Exception ; 41 public boolean islocked (); 42 }

29 6 public interface Lock { 7 /** 8 * Fuer das Locking wird ein Schluessel in Form eines Strings benutzt. 9 * 10 secretkey 11 * Der Schluessel mit dem das Lock } verschlossen wird. 12 Exception 13 * <ul > 14 * <li > Falls KEIN Schluessel (= < code > null </ code >) mitgegeben wurde </ li > 15 * <li > Falls das Lock } bereits anderweitig geschlossen wurde. 16 * </li > 17 * </ul > 18 */ 19 public void lock ( String secretkey ) throws Exception ; 42 } Test by simplicity

30 6 public interface Lock { 21 /** 22 * Fuer das Unlocking wird der Schluessel benoetigt, welcher beim Lock # lock ( String )} zum Zuge kam. 23 * 24 secretkey 25 * Der Schluessel mit dem das Lock } geoeffnet wird. 26 Exception 27 * <ul > 28 * <li > Falls das Lock } bereits anderweitig geoeffnet wurde. 29 * <li > Falls der Schluessel falsch ist </ li > 30 * </li > 31 * </ul > 32 */ 33 public void unlock ( String secretkey ) throws Exception ; Test by simplicity

31 Test by simplicity 6 public interface Lock { 35 /** 36 * Statusabfrage 37 * 38 <code > true </ code >, falls das Lock } verschlossen ist, sonst 39 * <code > false </ code > 40 */ 41 public boolean islocked (); 42 }

32 Test by simplicity Implementation zum Testen (Der Kryptogloge ist in den Ferien)

33 Interfaces defined by Interfaces Es ist auch möglich, eine Beziehung zwischen mehreren Interfaces zu erstellen: 6 /** 7 * A Safe } can do the things a Box } can and is able to 8 * protect itself with the abilities of a Lock } 9 */ 10 public interface Safe extends Box, Lock { 11 }

34 Use Interfaces Die Implementation kann dann ausschliesslich auf Interfaces basieren:

35 Use Interfaces 7 public class DefaultSafe implements Safe { 8 private Lock lock ; 9 private Box box ; 11 public DefaultSafe ( Lock lock, Box box ) throws Exception 12 { 13 if( lock == null box == null ) throw new Exception (" Not all composits provided "); 14 this. lock = lock ; 15 this. box = box ; 16 } }

36 Use Interfaces 7 public class DefaultSafe implements Safe { 8 private Lock lock ; 9 private Box box ; Override 19 public Object remove () throws Exception { 20 if( this. lock. islocked ()) throw new Exception (" Safe locked "); 21 return this. box. remove (); 22 } }

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