Neben der Verwendung von Klassen ist Vererbung ein wichtiges Merkmal objektorientierter

Transkript

1 Kapitel 1 Der vierte Tag 1.1 Vererbung Neben der Verwendung von Klassen ist Vererbung ein wichtiges Merkmal objektorientierter Sprachen. Unter Vererbung versteht man die Möglichkeit, Eigenschaften vorhandener Klassen auf andere zu übertragen. class Mitarbeiter { String name; int gehalt; Mitarbeiter(String n, int g) { name = n; gehalt = g; void gehalterhoehen(int erhoehung) { gehalt += erhoehung; class Chef extends Mitarbeiter { // Diese Klasse erbt von Mitarbeiter String abteilung; // Klasse Chef hat zusätzliches Feld abteilung // Konstruktor der Oberklasse wird aufgerufen Chef(String n, int g, String abt) { super(n,g); // muss als erstes stehen abteilung = abt; // Diese Methode überschreibt die Methode aus der Oberklasse void gehalterhoehen(int erhoehung) { gehalt += 2*erhoehung; 1

2 2 KAPITEL 1. DER VIERTE TAG Vererbung ermöglicht die Abbildung von Hierarchien und die Wiedervendung von Code. Die Unterklasse erbt Methoden und Felder der Oberklasse. Sie kann aber auch eigene Member definieren. Methoden der Unterklasse, welche die gleiche Signatur wie Methoden der Unterklasse besitzen, überschreiben diese. Es gibt in Java keiner Mehrfachvererbung d.h. eine Klasse hat immer nur eine Oberklasse und nicht mehrere. Jede Java-Klasse erbt von der Klasse Objekt auch wenn es nicht explizit angegeben wird. public class TestMitarbeiter { public static void main(string[] args) { Mitarbeiter m = new Mitarbeiter("Heinz",1000); Chef c = new Chef("Ole",2000,"Abeilung2"); m.gehalterhoehen(100); c.gehalterhoehen(100); System.out.println(m.gehalt); // ergibt 1100 System.out.println(c.gehalt); // ergibt 2200 Mit dem Ausdruck super lässt sich nicht nur der Konstruktor der Oberklasse aufrufen, sondern auch auch überschriebene Methoden. In dem Beispiel von oben würde super.gehalterhoehen(100); in der Klasse Chef die Methode der Klasse Mitarbeiter aufrufen. 1.2 Modifier Modifier sind eine Möglichkeit die Eigenschaften von Klassen, Methoden und Variablen zu verändern. Vorallem beeinflussen Modifier die Sichtbarkeit von Programmelementen. Sie erlauben eine Kontrolle darüber, inwiefern die abgeleiteten Klassen Zugriff auf die Elemente der Oberklasse haben. public : Elemente diesen Typs sind überall sichtbar. Sie können in der eigenen Klasse und von Methoden beliebiger anderer Klassen benutzt werden. Auch Klassen können public sein. Allerdings darf in jeder Quelldatei nur eine öffentliche Klasse stehen. protected : Methoden oder Variablen diesen Typs sind nur in der aktuellen Klasse und in von ihr abgeleiteten Klassen sichtbar. Außerdem sind sie für Klassen aus dem gleichen Paket sichtbar.

3 1.3. STATIC 3 package scoped : Wenn kein Modifier angegeben wird, gilt die Regel, dass Klassen, Methoden und Variablen nur innerhalb ihres Pakets sichtbar sind. static : Elemente mit diesem Attribut sind nicht an die Existenz einer Instanz gebunden, d.h. sie existieren vom Laden einer Klasse bis zum Beenden des Programms. final Membervariablen vom Typ final können nicht verändert werden. Methoden mit diesem Typ dürfen nicht überschrieben werden und Klassen nicht zur Ableitung neuer Klassen benutzt werden. Solche Variablen kann man als Konstanten betrachten. Es gibt die Konvention konstante Variablen in Großbuchstaben zu benennen. Außerdem gibt es noch die Modifier transient und volatile. Sie sind für die Serialisierung von Objekten und für die Programmierung von Threads wichtig. 1.3 static Wir haben schon verschiedene statische Membervariablen und Methoden kennengelernt z.b. ist out eine statische Membervariable von System. Die Klasse Math besitzt verschiedene statische Methoden wie abs, sin oder cos. Eine weitere Anwendung von statischen Klassenvariablen ist ein Instanzenzähler: public class TestAuto { public static int objcnt = 0; public Testauto { ++objcnt; public void finalize() { --objcnt; public static void main(string[] argv) { Testauto auto1; Testauto auto2 = new Testauto(); System.out.println("Anzahl Testauto-Instanzen: " + Testauto.objcnt); Auch die main-methode ist statisch definiert. 1.4 Abstrakte Klassen Außerdem gibt es noch die Möglichkeit, abstrakte Methoden zu definieren. Eine solche Methode bestitzt anstelle der geschweiften Klammern mit Anweisungen lediglich ein Semikolon und das Attribut abstract. Eine Klasse mit abstrakten Methoden wird insgesamt als abstrakt gekennzeichnet. Sie kann nicht instanziert

4 4 KAPITEL 1. DER VIERTE TAG werden. Klassen, die sich von abstrakten Klassen ableiten müssen alle abstrakten Methoden aus der Oberklasse implementieren oder sind selbst abstrakt. abstract class Mitarbeiter { String name; public abstract double monatsbrutto(); class Arbeiter extends Mitarbeiter { double stundenlohn; double anzahlstunden; // abstrakte Methode public double monatsbrutto() { return studenlohn * anzahlstunden; // überschreibt monatsbrutto(); 1.5 Interfaces Ein Interface ist eine besondere Klasse, die ausschließlich abstrakte Methoden und Konstanten enthält. Anstelle des Schlüsselwortes class verwendet man interface. Man kann ein Interface als eine Art Schnittstelle auffassen, die bestimmte Eigenschaften für ihre Unterklassen definiert. Es gelten ähnliche Regeln wie für abstrakte Klassen: Von einem Interface können keine Instanzen gebildet werden. Eine von einem Interface abgeleitete Klasse muss alle Methoden des Interface implementieren. Wenn die abgeleitete Klasse nicht alle Methoden implementiert, muss sie als abstract definiert werden. Ein Interface kann dazu benutzt werden um Mehrfachvererbung zu simulieren. public interface Groesse { public int laenge(); public int hoehe(); public int breite(); public class Auto implements Groesse { public int laenge; public int hoehe; public int breite; public int leistung; public int lange() { return this.laenge; public int hoehe() { return this.hoehe; public int breite() { return this.breite;

5 1.6. GRAPHISCHE AUSGABE MIT SWING 5 Interfaces sind die nächste Entsprechung zu Klassen in Haskell. Beispielsweise gibt es in Java das Interface Comparable mit der abstrakten Methode compareto. Dieses Interface kann von Klassen implementiert werden, die paarweise vergleichbar sind Mehrfachvererbung Eigentlich ist in Java keine Mehrfachvererbung möglich, d.h. eine Klasse kann immer von einer Oberklasse erben. Es ist allerdings möglich, dass eine Klasse von mehreren Interfaces erbt. Diese muss dann allerdings alle abstrakten Methoden der Interfaces implementieren, oder wird als abstract deklariert. Die Auto-Klasse von oben könnte z.b. die Interfaces Groesse und Comparable implementieren. public class Auto implements Groesse, Comparable { public int laenge; public int hoehe; public int breite; punlic int leistung; public int lange() { return this.laenge; public int hoehe() { return this.hoehe; public int breite() { return this.breite; public int CompareTo(Object o) { int ret = 0; if (leistung < ((Auto)o).leistung) { ret = -1; else if (leistung > ((Auto)o).leistung) { ret = 1; return ret; 1.6 Graphische Ausgabe mit Swing Ein großer Vorteil von Java ist, dass Methoden zur Erzeugung von graphischen Oberflächen frei Haus mitgeliefert werden. Es gibt zwei Bibliotheken für die Erzeugung von Fenstern, Buttons etc. Die ältere heisst AWT (Abstract Window Toolkit). Sie ist etwas langsam und hat deshalb einen schlechten Ruf unter Programmiern. Dies war der Grund für die Entwicklung von Swing. Swing ist eine Sammlung von Klassen, die alles bieten was man zur Gestaltung von graphischen Oberflächen braucht. Leider ist diese Bibliothek sehr umfangreich. Eine Einführung würde einen eigenen Kurs füllen. Deshalb nur ein kurzes Beispiel wie man Dialoge und Eingabefelder mit Swing erzeugen kann:

6 6 KAPITEL 1. DER VIERTE TAG import javax.swing.joptionpane; public class SwingDemo { public static void main(string[] args) { String input = JOptionPane.showInputDialog("Bitte geben sie etwas ein: "); JOptionPane.showMessageDialog(null,"Danke! Sie haben eingegeben: " + input);