Vererbung. CoMa-Übung XI TU Berlin. CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
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- Hennie Hofer
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1 Vererbung CoMa-Übung XI TU Berlin CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
2 Themen der Übung Themen heute Evaluation Rücksprachen IDEs Eclipse & Netbeans Packages, innere Klassen Vererbung, Generics Interfaces Enums Evaluation Heute bekommt ihr Evaluationsbögen zur CoMa-Übung. Nutzt Kommentare, schreibt, was euch gut gefällt oder euch nicht gefällt. CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
3 Rücksprachen Ablauf 30 min bei einem Tutor oder Assistenten. Finden in der letzten Vorlesungswoche ( ) statt. Termine werden über Listen im Sekretariat verteilt. Die Listen liegen noch NICHT aus. Ankündigung auf der HP & in der Vorlesung, wenn sich das ändert. Themen Alles seit dem Zwischentest: Datenstrukturen: Arrays, Listen, Queues, Stacks Rekursion Vererbung Landau-Notation, Kürzeste Wege, Sortieralgorithmen Definitionen und Ideen, keine Beweise CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
4 Rücksprachen (2) Zur Vorbereitung: Wiederholungs-Übungstermine am 4. und 5. Februar. Beantwortung von Fragen, Wiederholung von Stoff. Fragen / Wünsche per Mail an Martin oder am 4. / 5. mitbringen. Proberücksprachen Öffentliche Rücksprachen am 6.2. in der Übung. Öffentliche Rücksprachen sind Freiversuche Bei Nicht-Bestehen habt ihr trotzdem noch 2 Chancen. Meldet euch aber bitte nur, wenn ihr euch vorbereiten wollt. ;) Anmeldung per Mail an Martin oder in den Übungen am 4. & 5. Bei Nicht-Bestehen der Rücksprache: Wiederholungs-Rücksprache bei einem Assistenten in der ersten & zweiten Woche der Semesterferien. CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
5 IDEs IDEs (Integrated Development Environments) Editoren zum Schreiben von Java-Programmen mit vielen Hilfs-Features (für PA 11 hilfreich). Viele kostenlos & für die meisten Systeme verfügbar. Beispiele: Eclipse ( & Netbeans ( Eclipse Einführung Netbeans Einführung NetbeansNutzung.pdf Sehr ausführliches, komplett bebildertes Handbuch (Kapitel 3). CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
6 Packages CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
7 Innere Klassen CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
8 Vererbung Eigenschaften Eigenschaften: Ist-eine-Art-von -Beziehung Vererbung erweitert / spezialisiert CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
9 Vererbung Eigenschaften Eigenschaften: Ist-eine-Art-von -Beziehung Vererbung erweitert / spezialisiert Bsp: Jeder Studierender ist ein Mensch (aber nicht umgekehrt) Studenten haben Attribute, die andere Menschen nicht haben (z.b. Matrikelnummern) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
10 Vererbung Eigenschaften Eigenschaften: Ist-eine-Art-von -Beziehung Vererbung erweitert / spezialisiert Bsp: Jeder Studierender ist ein Mensch (aber nicht umgekehrt) Studenten haben Attribute, die andere Menschen nicht haben (z.b. Matrikelnummern) Notation: class Student extends Mensch { private int matrikelnummer; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
11 Vererbung Typen Typen: Ein Student-Objekt ist vom Typ Student und Mensch (sowie von allen Oberklassen von Mensch) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
12 Vererbung Typen Typen: Ein Student-Objekt ist vom Typ Student und Mensch (sowie von allen Oberklassen von Mensch) Wird bei einer Klasse kein extends angegeben, geht der Compiler von extends Object aus CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
13 Vererbung Typen Typen: Ein Student-Objekt ist vom Typ Student und Mensch (sowie von allen Oberklassen von Mensch) Wird bei einer Klasse kein extends angegeben, geht der Compiler von extends Object aus Jede Klasse hat Object als Oberklasse Jede Klasse hat Methoden wie tostring() und equals() Object ist die einzige Klasse ohne Oberklasse Vererbungshierarchie ist ein Baum (keine Mehrfachvererbung) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
14 Vererbung Test auf Typen Test auf Typen: Wir nehmen jetzt an, dass Student von Mensch erbt, und Mensch direkt von Object Ein Objekt vom Typ Mensch, lässt sich mit instanceof of seinen Typ testen Beispiel: Mensch mensch; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
15 Vererbung Test auf Typen Test auf Typen: Wir nehmen jetzt an, dass Student von Mensch erbt, und Mensch direkt von Object Ein Objekt vom Typ Mensch, lässt sich mit instanceof of seinen Typ testen Beispiel: Mensch mensch; (mensch instanceof Student) ist false (mensch instanceof Mensch) ist true (mensch instanceof Object) ist true CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
16 Vererbung Sichtbarkeit Sichtbarkeits-Modifizierer: Es gibt private, <nichts>, protected, public private: Sichtbar innerhalb der Klasse <nichts>: Sichtbar innerhalb der Package protected: Sichtbar innerhalb der Package und in abgeleiteten Klassen public: Überall sichtbar CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
17 Vererbung Designregeln Regeln: A hat ein B (z.b. ein Student hat Matrikelnummer) A bekommt ein Datenfeld vom Typ B A ist von der Art B (z.b. ein Student ist ein Mensch) A wird von B abgeleitet A verhält sich wie B / A hat die Eigenschaft B (z.b. Studenten sind nach Matrikelnummern sortierbar) A implementiert Interface B CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
18 Vererbung Designregeln Regeln: Nicht immer eindeutig, Bsp. Quadrat und Rechteck Variante 1: Jedes Quadrat ist eine spezialisiertes Rechteck leite Quadrat von Rechteck ab Variante 2: Ein Rechteck hat 2 Seitenlängen, ein Quadrat nur ein Rechteck erweitert Quadrat, leite Quadrat von Rechteck ab Variante 3: Rechteck und Quadrat sind beides Vielecke leite beide von Vieleck ab Richtig und falsch gibt es nicht immer CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
19 Generics Vorteile & Deklaration Vorteile bisher: Ermöglichen parametrisierte Klassen (z.b. List<T>) Super, wenn Klassen nichts über T wissen müssen (Listen, Queues, Stacks,...) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
20 Generics Vorteile & Deklaration Vorteile bisher: Ermöglichen parametrisierte Klassen (z.b. List<T>) Super, wenn Klassen nichts über T wissen müssen (Listen, Queues, Stacks,...) Deklaration: Parametrisierte Typen für Klassen (z.b. List<T>) Parametrisierte Typen für Methoden, z.b. public class Util { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
21 Generics Deklaration Deklaration: Variante 1: public class Util { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
22 Generics Deklaration Deklaration: Variante 1: public class Util { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; Variante 2: public class Util<T> { public T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
23 Generics Deklaration Deklaration: Variante 1: public class Util { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; Variante 2: public class Util<T> { public T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; Beide Varianten funktionieren CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
24 Generics Deklaration Deklaration: Variante 1: public class Util { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; Variante 2: public class Util<T> { public T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; Beide Varianten funktionieren Nur in einer Methode gebraucht nur dort deklarieren CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
25 Generics Deklaration Deklaration: Variante 3: public class Util<T> { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
26 Generics Deklaration Deklaration: Variante 3: public class Util<T> { public <T> T random( T m, T n ) { return Math.random() > 0.5? m : n; Würde auch gehen, aber unschön & unnötig Typ-Parameter der Klasse wird in der Methode überschrieben CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
27 Generics Type Erasure Effekt: Parametrisierte Typen existieren nur für den Kompiler Zur Laufzeit nicht CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
28 Generics Type Erasure Effekt: Parametrisierte Typen existieren nur für den Kompiler Folgen: Zur Laufzeit nicht if (list instanceof List<String>) funktioniert nicht if (list instanceof List) schon, sagt aber nichts über den Typ-Parameter CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
29 Generics Type Erasure Effekt: Parametrisierte Typen existieren nur für den Kompiler Folgen: Zur Laufzeit nicht if (list instanceof List<String>) funktioniert nicht if (list instanceof List) schon, sagt aber nichts über den Typ-Parameter.getClass() hilft auch nicht für Typ-Parameter List<Integer> intlist =...; List<String> strlist =...; boolean b = (intlist.getclass() == strlist.getclass()); //ergibt true CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
30 Generics Typanpassung Konzept: Generics lassen sich umgehen: List<Integer> intlist =...; List list = intlist; list.add( Hallo Welt! ); Haben den Typ der Liste angepasst bzw. vergessen Compiler warnt (zu recht), aber kein Compilefehler Generics nicht umgehen! CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
31 Generics Typanpassung Konzept: Generics lassen sich umgehen: List<Integer> intlist =...; List list = intlist; list.add( Hallo Welt! ); Haben den Typ der Liste angepasst bzw. vergessen Compiler warnt (zu recht), aber kein Compilefehler Generics nicht umgehen! Bemerkung: Jeder Integer ist auch ein Object Das hier: List<Integer> intlist =...; List<Object> list = intlist; gibt aber einen Compile-Fehler wegen obiger Situation CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
32 Generics Raw-Typen Implizit: Man kann Generics weglassen (z.b. List statt List<String>) Der Typ-Parameter hat dann den unbekannten Typ Praktisch ist dann Object der Typ-Parameter CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
33 Generics Raw-Typen Implizit: Man kann Generics weglassen (z.b. List statt List<String>) Der Typ-Parameter hat dann den unbekannten Typ Praktisch ist dann Object der Typ-Parameter Explizit: Will man explizit einen unbekannten Typ: List<?>? steht für den unbekannten Typ Vorteil: Compiler weiß, dass der Typ-Parameter nicht vergessen wurde Keine Warnung deswegen CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
34 Generics Der unbekannte Typ? Unterschied zwischen? und Object: LinkedList<Object> list = new LinkedList<Integer>(); Fehler (wie eben) LinkedList<?> list = new LinkedList<Integer>(); Erlaubt CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
35 Generics Typen Typ-Inferenz: Neue Methode für Util: public class Util { public static <T> T max( T m, T n ) { return (m > n)? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
36 Generics Typen Typ-Inferenz: Neue Methode für Util: public class Util { public static <T> T max( T m, T n ) { return (m > n)? m : n; Geht so nicht > nur für primitive Zahltypen definiert CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
37 Generics Typen Typ-Inferenz: Neue Methode für Util: public class Util { public static <T> T max( T m, T n ) { return (m > n)? m : n; Geht so nicht > nur für primitive Zahltypen definiert Das Interface Comparable<T> stellt eine Methode int compareto(t t) für vergleichbare Objekte bereit CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
38 Generics Typen Typ-Inferenz: Neue Methode für Util: public class Util { public static <T> T max( T m, T n ) { return (m > n)? m : n; Geht so nicht > nur für primitive Zahltypen definiert Das Interface Comparable<T> stellt eine Methode int compareto(t t) für vergleichbare Objekte bereit Besser, geht aber immer noch nicht: public class Util { public static <T> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
39 Generics Eingeschränkte Typen Typ-Einschränkung: So geht es: public class Util { public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
40 Generics Eingeschränkte Typen Typ-Einschränkung: So geht es: public class Util { public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; <T extends Comparable<T>> erzwingt, dass nur Typen T zugelassen werden, die mit sich selbst vergleichbar sind CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
41 Generics Eingeschränkte Typen Typ-Einschränkung: So geht es: public class Util { public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; <T extends Comparable<T>> erzwingt, dass nur Typen T zugelassen werden, die mit sich selbst vergleichbar sind Typen, die mit irgendwas anderem vergleichbar sind, reichen dafür nicht nicht <T extends Comparable<?>> geht daher nicht CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
42 Generics Eingeschränkte Typen Typ-Einschränkung mit extends extends erlaubt es, einen Typ-Parameter einzuschränken auf Unterklassen einer vorgegebenen Klasse Klassen, die bestimmte Interfaces implementieren CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
43 Generics Eingeschränkte Typen Typ-Einschränkung mit extends extends erlaubt es, einen Typ-Parameter einzuschränken auf Unterklassen einer vorgegebenen Klasse Klassen, die bestimmte Interfaces implementieren Kombinierbar: <T extends Comparable<T> & Cloneable> erfordert, dass T das Interface Comparable<T> implementiert und das Interface Cloneable implementiert. CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
44 Generics Eingeschränkte Typen Typ-Einschränkung mit extends extends erlaubt es, einen Typ-Parameter einzuschränken auf Unterklassen einer vorgegebenen Klasse Klassen, die bestimmte Interfaces implementieren Kombinierbar: <T extends Comparable<T> & Cloneable> erfordert, dass T das Interface Comparable<T> implementiert und das Interface Cloneable implementiert. Typ-Einschränkung mit super super erlaubt es, einen Typ-Parameter einzuschränken auf Oberklassen einer vorgegebenen Klasse CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
45 Beispiel mit extends, super,? max-methode: Methode von eben erlaubt alles mit sich selbst vergleichbare public class Util { public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
46 Beispiel mit extends, super,? max-methode: Methode von eben erlaubt alles mit sich selbst vergleichbare public class Util { public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; Stellt euch vor, wir haben Klassen Obst und Apfel Apfel erbt von Obst Apfel implementiert Comparable<Obst> (Vergleich auf Vitamingehalt,...) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
47 Beispiel mit extends, super,? max-methode: Methode von eben erlaubt alles mit sich selbst vergleichbare public class Util { public static <T extends Comparable<T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; Stellt euch vor, wir haben Klassen Obst und Apfel Apfel erbt von Obst Apfel implementiert Comparable<Obst> (Vergleich auf Vitamingehalt,...) Apfel nicht direkt mit sich selbst vergleichbar max(apfel1,apfel2) geht daher nicht CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
48 Beispiel mit extends, super,? max-methode Lösung: Neue Methode: public class Util { public static <T extends Comparable<? super T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
49 Beispiel mit extends, super,? max-methode Lösung: Neue Methode: public class Util { public static <T extends Comparable<? super T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; Erlaubt alles mit einer Oberklasse von sich vergleichbare CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
50 Beispiel mit extends, super,? max-methode Lösung: Neue Methode: public class Util { public static <T extends Comparable<? super T>> T max( T m, T n ) { return (m.compareto(n) > 0)? m : n; Erlaubt alles mit einer Oberklasse von sich vergleichbare max(apfel1,apfel2) geht CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
51 Generische Arrays erstellen Beobachtung: T[] test = new T[3]; geht nicht Problem: Infos über den Typ von T zur Laufzeit nicht mehr vorhanden Lösung: den Typ von T selbst speichern! Datentyp für Typen Ein Objekt der Klasse Class<T> stellt den Typ T dar Objekt ist mittels Classname.class zu finden (z.b. String.class) Gibts auch für Arrays eines Typs: Classname[].class (z.b. String[].class) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
52 Generische Arrays erstellen static <T> T[] createarray(class<t[]> type, int len) { return type.cast( Array.newInstance(type.getComponentType(), len)); Methode bekommt einen Typ type und eine Länge len übergeben Erzeugt ein Array vom gewünschten Typ und Länge und gibt es zurück Etwas umständlich, funktioniert aber Methode erfordert import java.lang.reflect.array; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
53 Interfaces & Schnittstellen Idee Interfaces stellen Beziehungen wie A hat die Eigenschaft B Ein Student hat die Eigenschaft, mit anderen Studenten vergleichbar zu sein ( Interface Comparable) A ist von der Art B Ein Matrikelnummer-Sortierer für Studenten ist von der Art, ein Sortierer für Studenten zu sein ( Interface Comparator) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
54 Interfaces & Schnittstellen Idee Interfaces stellen Beziehungen wie A hat die Eigenschaft B Ein Student hat die Eigenschaft, mit anderen Studenten vergleichbar zu sein ( Interface Comparable) A ist von der Art B Ein Matrikelnummer-Sortierer für Studenten ist von der Art, ein Sortierer für Studenten zu sein ( Interface Comparator) Mehrere Interfaces pro Klasse erlaubt eine Art von Mehrfachvererbung CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
55 Interfaces Deklaration Deklaration von Interfaces Schlüsselwort interface Sichtbarkeitsmodifizierer (z.b. public ) Name: Konvention wie bei Klassen Generics möglich CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
56 Interfaces Deklaration Deklaration von Interfaces Schlüsselwort interface Sichtbarkeitsmodifizierer (z.b. public ) Name: Konvention wie bei Klassen Generics möglich Beispiel: public interface Comparable<T> { CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
57 Interfaces Deklaration Deklaration von Interfaces Schlüsselwort interface Sichtbarkeitsmodifizierer (z.b. public ) Name: Konvention wie bei Klassen Generics möglich Beispiel: public interface Comparable<T> { Inhalt von Interfaces Keine Konstruktoren Nur public abstract Methoden Schlüsselwörter werden automatisch ergänzt nicht selbst schreiben Nur static final Variablen (d.h. Konstanten) Schlüsselwörter werden automatisch ergänzt nicht selbst schreiben CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
58 Interfaces Beispiel public interface Comparable<T> { int MAGIC NUMBER = 4; boolean compareto(t t); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
59 Interfaces Beispiel public interface Comparable<T> { int MAGIC NUMBER = 4; boolean compareto(t t); Deklaration von Interfaces Deklariert ein öffentliches Interface namens Comparable<T> Generischer Typ T CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
60 Interfaces Beispiel public interface Comparable<T> { int MAGIC NUMBER = 4; boolean compareto(t t); Deklaration von Interfaces Deklariert ein öffentliches Interface namens Comparable<T> Generischer Typ T Deklariert eine Methode compareto Rückgabewert boolean Parameter vom Typ T Implizit public und abstract Muss von implementierenden Klassen implementiert werden CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
61 Interfaces Beispiel public interface Comparable<T> { int MAGIC NUMBER = 4; boolean compareto(t t); Deklaration von Interfaces Deklariert ein öffentliches Interface namens Comparable<T> Generischer Typ T Deklariert eine Methode compareto Rückgabewert boolean Parameter vom Typ T Implizit public und abstract Muss von implementierenden Klassen implementiert werden Konstante MAGIC NUMBER mit Wert 4 Steht implementierenden Klassen zur Verfügung Konstante Großschreiben CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
62 Interfaces Was nicht geht Verboten Konstruktoren Statische Methoden Methoden, die nicht public sind Methoden, die nicht abstract sind (d.h. ausprogrammierte Methoden gehen nicht) Objektvariablen Klassenvariablen, die nicht final sind CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
63 Interfaces Was nicht geht Verboten Konstruktoren Statische Methoden Methoden, die nicht public sind Methoden, die nicht abstract sind (d.h. ausprogrammierte Methoden gehen nicht) Objektvariablen Klassenvariablen, die nicht final sind Und wenn man das braucht? Abstrakte Klassen abstract class Können alles, was Interfaces können Können alles, was Interfaces verboten ist Nachteil: man kann nur von einer abstrakten Klasse erben CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
64 Interfaces Markerinterfaces Spezialfall Markerinterfaces CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
65 Interfaces Markerinterfaces Spezialfall Markerinterfaces Leeres Interface (d.h. ohne Konstanten und Methoden) z.b. public interface Cloneable { CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
66 Interfaces Markerinterfaces Spezialfall Markerinterfaces Leeres Interface (d.h. ohne Konstanten und Methoden) z.b. public interface Cloneable { Kann mit instanceof getestet werden z.b. if (object instanceof Cloneable) so kann leicht getestet werden, ob clone()-aufrufe auf einem Objekt Sinn machen CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
67 Interfaces Markerinterfaces Spezialfall Markerinterfaces Leeres Interface (d.h. ohne Konstanten und Methoden) z.b. public interface Cloneable { Kann mit instanceof getestet werden z.b. if (object instanceof Cloneable) so kann leicht getestet werden, ob clone()-aufrufe auf einem Objekt Sinn machen Subinterfaces Interfaces können erweitert werden mittels extends z.b. public interface Comparable<T> extends Cloneable { CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
68 Interfaces Markerinterfaces Spezialfall Markerinterfaces Leeres Interface (d.h. ohne Konstanten und Methoden) z.b. public interface Cloneable { Kann mit instanceof getestet werden z.b. if (object instanceof Cloneable) so kann leicht getestet werden, ob clone()-aufrufe auf einem Objekt Sinn machen Subinterfaces Interfaces können erweitert werden mittels extends z.b. public interface Comparable<T> extends Cloneable { Comparable<T> erhält dann alle Methoden und Konstanten von Cloneable CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
69 Interfaces Implementierung Implementierung Schlüsselwort implements z.b. public class Student extends Mensch implements Comparable<Student>, Cloneable Die Klasse Student implementiert die Interfaces Comparable<Student> und Cloneable public boolean compareto(student student) muss implementiert werden für das Interface Comparable<Student> (oder wir machen die Klasse Student abstrakt) Cloneable ist ein Markerinterface, nichts zu implementieren Zusätzlich erbt die Klasse Student von der Klasse Mensch man erbt immer von einer Klasse und beliebig vielen Interfaces CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
70 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Methode haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { void bewegedich(); public interface Lebewesen { void bewegedich(); public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
71 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Methode haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { void bewegedich(); public interface Lebewesen { void bewegedich(); public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { Kein Widerspruch okay CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
72 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Methode haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { void bewegedich(); public interface Lebewesen { boolean bewegedich(); public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
73 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Methode haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { void bewegedich(); public interface Lebewesen { boolean bewegedich(); public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { Widerspruch Compilefehler CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
74 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Konstante haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { int MAGIC = 4; public interface Lebewesen { String MAGIC = Huhu ; public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
75 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Konstante haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { int MAGIC = 4; public interface Lebewesen { String MAGIC = Huhu ; public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { Für den Compiler okay CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
76 Interfaces Mehrfachvererbung Was passiert, wenn zwei Interfaces dieselbe Konstante haben? Beispiel: public interface Fahrzeug { int MAGIC = 4; public interface Lebewesen { String MAGIC = Huhu ; public interface LebendesFahrzeug extends Fahrzeug, Lebewesen { Für den Compiler okay Zugriff über Fahrzeug.MAGIC bzw. Lebenwesen.MAGIC Sonst Compile-Fehler CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
77 Interfaces Vorteile Vorteile von Interfaces Unabhängig von Implementierung Beschränkung auf das Nötigste CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
78 Interfaces Vorteile Vorteile von Interfaces Unabhängig von Implementierung Beschränkung auf das Nötigste Leichter wiederzuverwenden Leicht zu ändern CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
79 Interfaces Vorteile Vorteile von Interfaces Unabhängig von Implementierung Beschränkung auf das Nötigste Leichter wiederzuverwenden Leicht zu ändern Noch ein Beispiel Interface für Sortieralgorithmen: public interface Sorter<T> { void sort(list<t> list, Comparator<T> c); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
80 Interfaces Vorteile Vorteile von Interfaces Unabhängig von Implementierung Beschränkung auf das Nötigste Leichter wiederzuverwenden Leicht zu ändern Noch ein Beispiel Interface für Sortieralgorithmen: public interface Sorter<T> { void sort(list<t> list, Comparator<T> c); Sortiert eine gegebene Liste Vergleiche zweier Objekte über einen Comparator<T> (Java-Interface) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
81 Interfaces Beispiel Interface für Sortieralgorithmen: public interface Sorter<T> { void sort(list<t> list, Comparator<T> c); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
82 Interfaces Beispiel Interface für Sortieralgorithmen: public interface Sorter<T> { void sort(list<t> list, Comparator<T> c); Interface für Vergleiche: public interface Comparator<T> { int compare(t o1, T o2); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
83 Interfaces Beispiel Interface für Sortieralgorithmen: public interface Sorter<T> { void sort(list<t> list, Comparator<T> c); Interface für Vergleiche: public interface Comparator<T> { int compare(t o1, T o2); Jetzt: 2-dimensionale Objekte nach Fläche oder Umfang sortieren public abstract class TwoDimensionalObject { public abstract double area(); public abstract double perimeter(); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
84 Interfaces Beispiel Basisklasse für 2-dimensionale Objekte: public abstract class TDO { public abstract double area(); public abstract double perimeter(); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
85 Interfaces Beispiel Basisklasse für 2-dimensionale Objekte: public abstract class TDO { public abstract double area(); public abstract double perimeter(); Abgeleitete konkrete Klassen: public class Rectangle extends TDO {... CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
86 Interfaces Beispiel Basisklasse für 2-dimensionale Objekte: public abstract class TDO { public abstract double area(); public abstract double perimeter(); Abgeleitete konkrete Klassen: public class Rectangle extends TDO {... Jetzt: Comparator für Sortieralgos implementieren CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
87 Interfaces Beispiel Vergleich basiert auf Fläche: import java.util.comparator; public class AscendingAreaComparator implements Comparator<TDO> { public int compare(tdo o1, TDO o2) { return o1.area() - o2.area(); import java.util.comparator; public class DescendingAreaComparator implements Comparator<TDO> { public int compare(tdo o1, TDO o2) { return o2.area() - o1.area(); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
88 Interfaces Beispiel Vergleich basiert auf Umfang: import java.util.comparator; public class AscendingPerimeterComparator implements Comparator<TDO> { public int compare(tdo o1, TDO o2) { return o1.perimeter() - o2.perimeter(); import java.util.comparator; public class DescendingPerimeterComparator implements Comparator<TDO> { public int compare(tdo o1, TDO o2) { return o2.perimeter() - o1.perimeter(); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
89 Zusammenfassung CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
90 Aufzählungen mit enum enum erlaubt es, Aufzählungstypen zu definieren Beispiel: Weiß, Orange, Rot als Typ zum Knotenfärben bei Tiefensuche Lässt sich auch über Integer realisieren (0 = Weiß, 1 = Orange, 2 = Rot) Problem dabei: Kann ungültige Integer-Werte zuweisen (z.b. 3) CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
91 Aufzählungen mit enum enum erlaubt es, Aufzählungstypen zu definieren Beispiel: Weiß, Orange, Rot als Typ zum Knotenfärben bei Tiefensuche Lässt sich auch über Integer realisieren (0 = Weiß, 1 = Orange, 2 = Rot) Problem dabei: Kann ungültige Integer-Werte zuweisen (z.b. 3) public enum NodeColor { WHITE, ORANGE, RED; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
92 Aufzählungen mit enum enum erlaubt es, Aufzählungstypen zu definieren Beispiel: Weiß, Orange, Rot als Typ zum Knotenfärben bei Tiefensuche Lässt sich auch über Integer realisieren (0 = Weiß, 1 = Orange, 2 = Rot) Problem dabei: Kann ungültige Integer-Werte zuweisen (z.b. 3) public enum NodeColor { WHITE, ORANGE, RED; Deklariert einen öffentlichen Aufzählungstyp NodeColor mit drei möglichen Werten: WHITE, ORANGE, RED Aufzählungstypen (auch Enumerations) genannt sind spezielle Klassen Mögliche Werte eines Aufzählungstyps sind Konstanten Großbuchstaben verwenden CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
93 Aufzählungen mit enum public enum NodeColor { WHITE, ORANGE, RED; Benutzung der NodeColor-Aufzählung Deklaration einer Variablen vom Typ NodeColor: NodeColor color; NodeColor-Werte zuweisen: color = NodeColor.WHITE; NodeColor-Werte vergleichen: Vergleiche mit ==, nicht equals if (color == NodeColor.WHITE)... CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
94 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch erlaubt Fallunterscheidungen basierend auf dem Wert einer Integer- oder Aufzählungsvariable hier für Aufzählungen CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
95 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch erlaubt Fallunterscheidungen basierend auf dem Wert einer Integer- oder Aufzählungsvariable hier für Aufzählungen public enum NodeColor { WHITE, ORANGE, RED; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
96 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch erlaubt Fallunterscheidungen basierend auf dem Wert einer Integer- oder Aufzählungsvariable hier für Aufzählungen public enum NodeColor { WHITE, ORANGE, RED; switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
97 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; default: System.out.println( Unbekannt! ); CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
98 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; default: System.out.println( Unbekannt! ); Wert der Variable color wird unterschieden NullPointerException wenn color == null ist CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
99 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; default: System.out.println( Unbekannt! ); Wert der Variable color wird unterschieden NullPointerException wenn color == null ist Springt zu passenden case, führt Anweisungen aus Passt kein case, wird zu default gesprungen break verlässt die switch-anweisung CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
100 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; default: System.out.println( Unbekannt! ); Bereichsabfragen (0-18, 18-99,...) sind mit switch nicht möglich CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
101 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; default: System.out.println( Unbekannt! ); Bereichsabfragen (0-18, 18-99,...) sind mit switch nicht möglich Es werden nur byte, char, short, int und Aufzählungen unterstützt CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
102 Fallunterscheidungen mit enum und switch switch (color) { case WHITE: System.out.println( Weiß! ); break; case ORANGE: System.out.println( Orange! ); break; case RED: System.out.println( Rot! ); break; default: System.out.println( Unbekannt! ); Bereichsabfragen (0-18, 18-99,...) sind mit switch nicht möglich Es werden nur byte, char, short, int und Aufzählungen unterstützt Ohne break werden nachfolgende Fälle auch abgearbeitet! CoMa-Übung XI (TU Berlin) Vererbung / 47
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