Objekt-orientierte Programmierung

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1 Objekt-orientierte Programmierung Eine (sehr) kurze Einführung Daniel Lübke

2 Gliederung Motivation Grundlagen (Objekte, Klassen, Vererbung) Interfaces Klassenvariablen und -methoden Kohäsion und Kopplung 2

3 Wozu OOP in Software-Entwurfsseminar? OOP ist das wichtigste Paradigma für Standard-SW-Entwicklung (nicht Embedded, Kernel etc.) Erlaubt die Strukturierung von sehr großen Projekten OOP ist schwer lehrbar Theorie unterscheidet sich von der Praxis Viel Pfusch in der Praxis Hauptsache es läuft Aber damit kann man viele Vorteile von OOP nicht nutzen Grundlage oder empfohlen für viele Entwicklungsprozesse RUP, extreme Programming (XP)... 3

4 Was ist ein Objekt? Technisch: Verbund aus Methoden (behaviour) + Daten (state) Kann Nachrichten(!) empfangen und verarbeiten Oft Abbild der Realität Aber was heißt das? Zustand: hungrig sayhallo() feed(fish) satt übel ףּﭏתּ Zustand: satt 4

5 Kapselung I/II Kapselung ist das Verbergen des Zustandes (= Daten) vor anderen Objekten Zustand ist nur über private/protected Instanzvariablen realisiert Nur Methoden können Zustand ändern Ermöglicht: Garantie für konsistenten Zustand Einfaches Austauschen von Implementierungen Speichern in DB statt in Dateien Quicksort statt Bubblesort... 5

6 Kapselung II/II if(!konqi.issick()) { konqi.feed(nextfish); satt müde wach übel public boolean issick() { if(caller == tux) { return false; return this.sick; public void feed(object toeat) { if(this.issick() && toeat istype Fish) { this.throwup();... 6

7 Klassen I/II Instanz Konqi Instanz Tux Attribute: Methoden: boolean hungry boolean sleepy boolean firing feed(...) sleep(...) makefire(...) boolean hungry boolean sleepy boolean diving feed(...) sleep(...) dive(...) class Dragon class Penguin 7

8 Klassen II/II Klassen sind der Bauplan für Objekte Hier werden Attribute und Methoden definiert Klassen definieren Konstruktoren (Constructors) Werden bei der Objekterstellung aufgerufen Initialisieren das Objekt class Penguin { private boolean hungry; public Penguin() { this.hungry = true; public void feed(...) { this.hungry = false; Penguin tux = new Penguin(); // Tux is always hungry, feed him! tux.feed(...); 8

9 Überladen von Methoden Methoden mit demselben Namen, aber unterschiedlichen Parametern heißen überladen class Penguin { public void feed(fish f) { this.hungry = false; public void feed(penguin p) { /* do you think i'm a canibal? */ tux.feed(fish); tux.feed(penguin); 9

10 Klassen und Vererbung I/II Instanz Konqi Instanz Tux Attribute: Methoden: boolean hungry boolean sleepy boolean firing feed(...) sleep(...) makefire(...) class Animal boolean hungry boolean sleepy boolean diving feed(...) sleep(...) dive(...) class Dragon class Penguin 10

11 Klassen und Vererbung II/II class Animal { private boolean hungry; private boolean sleepy; Oberklasse vererbt an Unterklasse Unterklasse erbt von Oberklasse public boolean feed(...) { public boolean sleep(...) { Dabei werden alle Methoden und Attribute mitvererbt Daher kann die Unterklasse überall anstatt der Oberklasse verwendet werden (Tux is-a Penguin, Tux is-an Animal) class Dragon extends Animal { private boolean firing; class Penguin extends Animal { private boolean diving; public boolean fire(...) { public boolean dive(...) { 11

12 Überschreiben von Methoden Überschreiben (Overriding) von Methoden ersetzt in einer Unterklasse die Implementierung der Oberklasse class Animal { private boolean hungry; private boolean sleepy; public boolean feed(...) { this.hungry = false; Animal a = new Animal(); a.feed(something); class AnotherAnimal extends Animal { private boolean atecount; AnotherAnimal b = new AnotherAnimal(); b.feed(something); public boolean feed(...) { this.atecount++; if(atecount >= 3) { this.atecount = 0; this.hungry = false; 12

13 Polymorphismus Was passiert hier? public void feedanimal(animal a) { a.feed(...); Man weiß es nicht!!! obj.feedanimal(new Animal()); obj.feedanimal(new AnotherAnimal()); Durch dynamisches Binden wird die Implementierung zum jeweiligen Objekt-Typ aufgerufen! Dieses Verhalten nennt man Polymorphismus 13

14 Interfaces Ein Interface ist eine Sammlung von Methoden-Deklarationen ohne Implementierung Kann von einer Klasse implementiert werden, die dann verpflichtet ist, alle Interface-Methoden zu implementieren public interface Eatable { public int getcalorines(); public class Fish implements Eatable { public int getcalorines() { return 10; Fish f = new Fish(); f.getcalorines(); Eatable e = f; e.getcalorines(); 14

15 Programm to an interface Guter Stil: Programmieren mit Interfaces Erlaubt später den einfachen Austausch der Implementierung Erhöht Flexibilität in SW-Projekten public interface Fish { [...] public class FishImpl implements Fish { [...] // here we only use // interfaces public Fish[] gofishing(): public feed(fish f); // choose implementation only // during creation! Fish f = new FishImpl(); 15

16 Abstract Classes Abstrakte Klassen sind Mischung aus Interfaces und Klassen Können Implementierung enthalten Können nicht instanziiert werden Nicht: Program to an abstract class (Vererbung) Können sinnvoll für Default-Implementierungen eingesetzt werden z.b. WindowListener vs. WindowAdapter 16

17 Klassenvariablen und -methoden I/II Definiert mittels static in der Klasse Können ohne ein Objekt benutzt werden Vorsicht: Kann schnell zu unsauberen Design führen! Aber benutzen, wenn Methode den Objektzustand nicht ändert und die Methode nicht polymorph verwendet werden soll z.b. Math.sin(x) Attribut für alle Instanzen shared verwendet werden soll z.b. Counter 17

18 Klassenvariablen und -methoden I/II public class Fish { // here we save the number of // created objects of this class private static creationcounter = 0; public Fish() { // register this instance // during creation Fish.creationCounter++; public static int getfishcounter() { return Fish.creationCounter; 18

19 Kohäsion und Kopplung Kopplung bezeichnet die Abhängigkeiten zwischen Modulen z.b. Klassen oder Packages Geringere Kopplung ist besser Abhängigkeiten erhöhen Aufwand bei Änderungen/Wartung Kohäsion bezeichnet die Verbundenheit innerhalb eines Moduls In OOP meistens Package Gute Klassen gehören zu einem zusammengehörenden Aufgabenfeld 19

20 Danke für Eure Aufmerksamkeit Sind noch irgendwelche Fragen? 20

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