java1 hoofdstuk 8: object – based programmeren de traditionele software-ontwikkeling =...

JAVA 1

HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN

De traditionele software-ontwikkeling = top-down-analyse (= functionele decompositie) + gestructureerd programmeren (Cobol, C, Pascal,…)

Dit blijkt niet voldoende te zijn om grote software-systemen efficiënt te kunnen onderhouden!

Bij het maken van nieuwe systemen is er door de top-down-analyse geen stimulans om eerder gemaakte modules te hergebruiken!

1. INLEIDING:

O.O. - concepten en O.O. - terminologie

JAVA 2

1. INLEIDING: O.O. - concepten en O.O. - terminologie

Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud?1. Data abstractie (zie ook $ 8.16)

behoefte om data te groeperen

Vb. de leeftijd, het geslacht en de naam van een persoon.

Zo maken we een nieuw datatype = abstract datatype.

Java-programmeurs: eigen user-defined types, klassen genoemd

JAVA 3


Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud?1. Data abstractie (zie ook $ 8.16)

Elke klasse bevat:data (instantie variabelen of members)

én een aantal methodes, die de data kunnen manipuleren

Een klasse is een specificatie voor objecten. Een object is een instantie van een klasse, dat gemaakt is

volgens deze specificatie.

BESLUIT : de focus in Java ligt veeleer op het maken van objecten, dan op het schrijven van methodes zoals in procedurele programmeertalen

JAVA 4


Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud?2. Inkapseling (zie ook $8.16)

Het wijzigen van de interne opbouw van een abstract datatype, mag weinig of géén invoed hebben op de rest van de programmatuur!

Hoe wordt dit gerealiseerd?

De methodes die manipulaties uitvoeren op de attributen, bij elkaar plaatsen, gekoppeld aan dat type = black box of object! Met andere woorden, de implementatiedetails zitten verborgen in het object zelf! data (en methodes)

methodes

JAVA 5


Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud?3. Overerving (zie H9)

Overerving is een mechanisme waarbij software opnieuw wordt gebruikt: nieuwe klassen worden gecreëerd vertrekkende van bestaande klassen, waarbij de attributen en methodes worden geërfd van de basisklasse en uitgebreid met nieuwe mogelijkheden, noodzakelijk voor de nieuwe klasse = afgeleide klasse.

Schematisch:basisklasse

afgeleide klasse

erft van

JAVA 6


Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud?4. Polymorfisme (zie H10)

Met polymorfisme is het mogelijk om systemen te ontwerpen en te implementeren, die eenvoudig uitbreidbaar zijn!

Klassen die nog niet bestaan tijdens de ontwikkeling van het programma, kunnen mits kleine of geen wijzigingen toegevoegd worden aan het generieke deel van het programma, op voorwaarde dat deze klassen deel uitmaken van de hiërarchie.

De enige delen van het programma, die gewijzigd of uitgebreid moeten worden, zijn deze die rechtstreeks te maken hebben met de specifieke klasse, die toegevoegd wordt.

JAVA 7

2. Implementatie van een abstract datatype met een klasse

De naam van een class• moet met een letter beginnen

• mag geen gereserveerd woord uit Java zijn

• iedere class binnen een bepaald bereik (= package) moet een unieke naam hebben

• afspraak in de Java-wereld:

- de naam van een klasse begint met een hoofdletter (vb. Rekening, Televisie, Klant, Time1)

- ieder woord na het eerste woord begint met een hoofdletter (vb. SpaarRekening, WebServer)

JAVA 8

2. Implementatie van een abstract datatype met een klasse (vervolg)

De klasse Time1

• data (attributen, members):

hour, minute, second (integers)

• methoden (lidfuncties):

- Time1() = constructor

- setTime() = set-methode

- toUniversalString() = conversie-methode

- toString() = conversie-methode

JAVA 9


Een klasse beschrijven

public class Time1 extends Object // Object uit package java.lang

{ ….

}

- extends betekent : afgeleid van

- Time1 erft de data en de methoden van de moederklasse Object en voegt er nieuwe eigenschappen aan toe

- Elke klasse in java is een directe of indirecte subklasse van de superklasse Object -> elke klasse erft de 11 methoden, waaronder toString() en equals() uit de klasse Object

JAVA 10


Volgens de UML - notatie

Object

Time1

erft van

JAVA 11


Attribuutwaarden bijhouden

• per attribuut een variabele in de class declareren

• ieder object van de klasse krijgt zijn eigen attributen

• de attributen private declareren : enkel toegankelijk voor de class-code, m.a.w. voor de methoden in de klasse, niet toegankelijk voor de buitenwereld (= principe van inkapseling)

public class Time1 [extends Object] // mag weggelaten worden

{ private int hour, minute, second;

…..

}

JAVA 12


Attributen van een klasse krijgen een beginwaarde

public class Time1 [extends Object]

{ private int hour, minute, second;

…..

}00 0

Type variabele Beginwaarde

byte, short, int, long 0

float, double 0.0

char Teken met unicode waarde 0

boolean false

reference null

JAVA 13


Een methode in een klasse

• wordt gebruikt om de data in een object van de klasse te manipuleren

-> heeft meestal weinig of geen parameters

-> eenvoudige call

• krijgt meestal de toegangsclausule public

JAVA 14


Een methode in een klasse

• is bijgevolg buiten de klasse zelf toegankelijk wanneer een programma (een andere klasse) een referentie naar een Time1-object heeft, want een methode van een klasse moet via een referentie naar een object aangesproken worden, tenzij de methode static is:

Time1 time = new Time1(); // constructie van een Time1-objecttime.setTime(13,27,6); // oproep non-static methode setTimetime.toString(); // oproep non-static methode toString

• mehodes die private zijn, worden de helpmethodes genoemd, vermits deze enkel door andere methodes van dezelfde klasse kunnen aangeroepen worden!

JAVA 15


Een speciale methode: de constructor

• doel = object initialiseren

• methode met dezelfde naam als de klasse

public Time1(){ setTime(0,0,0);

}

• mag geen retuntype hebben (zelfs geen void), wel parameters

JAVA 16


Een speciale methode = de constructor

• wordt automatisch aangeroepen bij aanmaak van een nieuw object :

Time1 time; OF Time1 time = new Time1(); time = new Time1();

• de constructor geeft impliciet een referentie naar het geïnitialiseerde object terug

• een constructor mag overladen worden -> meerdere mogelijkheden omeen object te initialiseren (zie $8.7)

JAVA 17


De overige methoden in de class Time1 : setTime() public void setTime (int h, int m, int s){

hour = ((h >= 0 && h < 24) ? h : 0);minute = ((m >= 0 && m < 60) ? m : 0);second = ((s >= 0 && s < 60) ? s : 0);

}

• public -> algemeen toegankelijk• methode van de klasse Time1 -> heeft toegang tot hour, minute

en second• drie argumenten om het tijd-object te initialiseren• De methode controleert de parameters op geldige waarde ->

een tijd-object bevat altijd geldige data (later met exceptions werken om de buitenwereld op de hoogte te brengen van de foutieve gegevens)!

JAVA 18


De overige methoden in de class Time1 : toUniversalString()import java.text.DecimalFormat;

public String toUniversalString () // Geen parameters!{ DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat(" 00");

return twoDigits.format(hour) + ":" + twoDigits.format(minute) + ":" + twoDigits.format(second);

}

• public -> algemeen toegankelijk

JAVA 19


De overige methoden in de class Time1 : toUniversalString()

• methode van de klasse Time1: heeft toegang tot hour, minute en second

• Maakt gebruik van de bibliotheekklasse DecimalFormat uit het pakketjava.text, om het formaat van een getal vast te leggen: elk getal moet uit twee cijfers bestaan en eventueel vooraan aangevuld met een nul (08 of 12)

• De methode format uit de klasse DecimalFormat formateert het getal engeeft het als een String-object terug. De verschillende strings wordensamengevoegd met de +-operator en de verkregen string is de returnwaarde.

JAVA 20


De overige methoden in de class Time1 : toStandardString()

public String toStandardString (){

DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat(" 00");return ((hour == 12 || hour == 0) ? 12 : hour % 12) + ":" +

twoDigits.format(minute) + ":" + twoDigits.format(second) ":" + (hour < 12 ? " AM" : " PM") ;

}• public -> algemeen toegankelijk• methode van de klasse Time1 -> heeft toegang tot hour, minute

en second• De methode toStandardString dient om het Tijd-object te

converteren naar een string, zoals in de methode toUniversalString(), maar nu gevolgd door een PM- of AM-indicator (11:05:56 PM).

JAVA 21


De klasse Time1 ( = domeinklasse) gebruiken in een applicatieimport javax.swing.JOptionPane;

public class TimeTest1{

public static void main (String args[]){

Time1 time = new Time1(); // constructorString output = " de initiële universele tijd is : " + time.toUniversalString()

+ " \nde initiële standaardtijd is : " + time.toStandardString() time.setTime(13,27,6);output += " \n\nde universele tijd na setTime is : " + time.toUniversalString()

+ " de standaardtijd na setTime is : " + time.toStandardString();time.setTime(99,99,99);output += " \n\nna het toekennen van foutieve waarden : " +

" de universele tijd is : " + time.toUniversalString() + " de standaardtijd is : " + time.toStandardString();

JOptionPane.showMessageDialog(null,output,"Testing Class Time1",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

System.exit(0);}

}

JAVA 22


De klasse Time1 ( = domeinklasse) gebruiken in een applicatie

JAVA 23


Merk op :

• de attributen hour, minute en second zijn private en dus niet toegankelijk buiten de klasse waarin ze gedefinieerd zijn -> wordt er iets gewijzigd aan de datarepresentatie, bijv. we geven de volledige tijd weer als een aantal seconden verlopen sedert middernacht, dan kan de gebruiker dezelfde methodes gebruiken en hij zal dezelfde resultaten krijgen => de implementatie van een klasse is verborgen voor de gebruiker

• methodes toUniversalString en toStandardString krijgen geen argumenten, aangezien ze tot dezelfde klasse behoren als de instantievariabelen van het Time1-object waarop ze inwerken en er dus impliciet toegang toe hebben

• klassen vereenvoudigen het programmeren, vermits de gebruiker van de klasse enkel betrokken is bij de publieke operaties, die ingekapseld zijn in het object

JAVA 24

3. De scope van een klasse

• Class scope– bevat attributen (members) en methoden– members zijn toegankelijk voor alle klassemethoden– je verwijst naar een member * in de klasse met behulp van zijn naam

* buiten de klasse (als public) metobjectReferenceName.objectMemberName

Voorbeeld:int rij[] = new int[10];System.out.println(rij.length);

JAVA 25

3. De scope van een klasse (vervolg)

• Block scope - variabelen gedefinieerd binnen een methode, zijn enkel binnen deze methode gekend = lokale variabelen - deze variabelen hebben geen beginwaarde - wanneer een lokale variabele dezelfde naam heeft als een member van de klasse, dan verbergt de lokale variabele de andere binnen de scope van de methode - een verborgen member is toch toegankelijk binnen de methode door het sleutelwoord this gevolgd door een punt voor de naam van de member te zetten (zie ook $ 8.5)!

JAVA 26

3. De scope van een klasse (vervolg)

Voorbeeld:

public void setTime (int hour, int minute, int second) {

this.hour = ((hour >= 0 && hour < 24) ? hour : 0);this.minute = ((minute >= 0 && minute < 60) ? minute : 0);this.second = ((second >= 0 && second < 60) ? second : 0);

}

JAVA 27

OEFENING: Klasse Doos ontwerpen

Maak een klasse Doos

Attributen: lengte, breedte en hoogte (double)

Methodes:

• setDoos() met 3 parameters, die gecontroleerd moeten worden op geldigheid (> 0) ; indien niet geldig, geef de member de waarde 1.0 • methode inhoud() om de inhoud van een doos te bepalen

•methode toStandardString definiëren voor deze klasse: de string moet zowel de attributen als de inhoud van de doos bevatten

JAVA 28

OPLOSSING

class Doos { private double lengte, breedte, hoogte;

public setDoos ( double deLengte, double deBreedte, double deHoogte ) { lengte = (deLengte > 0 ? deLengte:1.0); breedte = (deBreedte > 0 ? deBreedte:1.0); hoogte = (deHoogte > 0? deHoogte:1.0); } public double inhoud() { return lengte * breedte * hoogte; } public String toStandardString () { return ( " Lengte: " + lengte + "\n" + " Breedte: " + breedte + "\n" + " Hoogte: " + hoogte()

+ "\n" + "Inhoud: " + inhoud() ); }}

JAVA 29

4. Toegangscontroles voor leden van de klasse

• private : niet toegankelijk voor de gebruikers van de klasse; enkel de methodes van de klasse hebben rechtstreekse toegang tot de private membersVoorbeeld:public class TimeTest2{ public static void main(String args[])

{ Time1 time = new Time1(); time.hour = 7; // FOUT!!! hour is een private

attribuut!}

}• public : algemeen toegankelijk; de publieke interface van de klasse zijn de publieke methodes

JAVA 30

4. Toegangscontrole voor leden van de

klasse (vervolg)

Principe van inkapseling: gebruikmaken van private members en publieke methoden, waarmee we toegang hebben tot de data!

Voorbeelden van dergelijke methoden zijn de accessor-methode en de mutator-methode.* accessor-methode of getXxx()-methode: om de waarde van het attribuut xxx voor de buitenwereld kenbaar te maken Voorbeeld:

public int getHour(){ return hour;}

JAVA 31

4. Toegangscontrole voor leden van de

klasse (vervolg)

* mutator-methode of setXxx()-methode: om het private attribuutXxx een waarde te geven, die meegegeven wordt als parameter en die gecontroleerd wordt op geldigheidVoorbeeld:

public void setHour(int h){ hour = ((h >= 0 && h < 24) ? h : 0); }

• protected : zie H9• package : zie $8.12

JAVA 32

5. Gebruikmaken van de this-referentie

• ieder object heeft toegang tot een referentie naar zichzelf = this

• wordt impliciet gebruikt om te refereren naar zowel de attributen

als de methoden van een object

• Java is zuinig met geheugen, door van elke methode van de klasse maar één versie te bewaren, die dan door elk object van de klasse aangeroepen wordt. Elk object heeft echter zijn eigen versie van de attributen!

• als in een methode een parameter dezelfde naam heeft als een member van de klasse, dan gebruiken we expliciet this om de member aan te spreken, anders refereren we naar de parameter!

Uitgewerkt voorbeeld: klassen SimpleTime en ThisTest

JAVA 33

6. Objecten intialiseren: constructors

Instantie-variabelen kunnen als volgt geïnitialiseerd worden:

• expliciet, wanneer ze gedeclareerd worden in de klasse-body • impliciet op hun default-waarden (primitieve numerieke variabelenworden op 0 gezet, booleans krijgen de waarde false en referenties worden gelijk aan null gesteld)• in een constructor zonder parameters• later, na de creatie van het object, via set-methodes• in een constructor met parameters: wanneer een programma een object van een klasse instantieert, kan het zgn. initializers tussen haakjes, na de klasse, meegeven; deze worden als argumenten doorgegeven aan de constructorVoorbeeld: DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat(" 00");

JAVA 34

6. Objecten intialiseren: default constructor

Een default-constructor

• is een constructor zonder parameters Voorbeeld:public Time1(){ setTime(0,0,0);}

• wordt automatisch gemaakt door de compiler als u geen andere constructors binnen die klasse maakt, maar doet in feite niets!• wordt niet gemaakt als u wel andere constructors maakt• de default-constructor van een klasse roept de default-constructor van de superklasse aan, enz… ; als de basisklasse geen default-constructor heeft, geeft de compiler een foutmelding• de body van de default-constructor mag leeg zijn: public Time1() { }

JAVA 35

OEFENINGEN

1. Maak een klasse Rechthoek.

Attributen: breedte en hoogte (double)Methodes:

• constructor met 2 parameters • Methode om de oppervlakte te bepalen• Methode om de omtrek te bepalen• De methode toStandardString definiëren voor deze

klasse: de string moet zowel de attributen als de omtrek en de oppervlakte bevatten

2. Voeg in de klasse Doos een constructor toe, die gebruik maakt van de reeds aanwezige setdoos()-methode.

JAVA 36

OPLOSSINGEN (1)

class Rechthoek { private double lengte, breedte; public Rechthoek ( double deLengte, double deBreedte ) { lengte = deLengte; breedte = deBreedte; } public double omtrek() { return 2 * lengte + 2 * breedte; } public double oppervlakte() { return lengte * breedte; } public String toStandardString () { return ( " Lengte: " + lengte + "\n" + " Breedte: " + breedte + "\n" + " Omtrek: " + omtrek()

+ "\n" + " Oppervlakte: " + oppervlakte() ); }}

JAVA 37

OPLOSSINGEN (2)


public Doos (double l, double b, double h ) {

setDoos(l,b,h); } public setDoos ( double deLengte, double deBreedte, double deHoogte ) { lengte = (deLengte > 0 ? deLengte:1.0); breedte = (deBreedte > 0 ? deBreedte:1.0); hoogte = (deHoogte > 0? deHoogte:1.0); } public double inhoud() { return lengte * breedte * hoogte; } public String toStandardString () { return ( " Lengte: " + lengte + "\n" + " Breedte: " + breedte + "\n" + " Hoogte: " + hoogte()

+ "\n" + "Inhoud: " + inhoud() ); }}

JAVA 38

7. Gebruikmaken van overladen constructoren

Herhaling: overloaden van methodes

Een methode mag meerdere keren in een klasse voorkomen als

• het aantal parameters verschillend is• het type van de parameters verschillend is

Met andere woorden de paramerlijst moet verschillend zijn!

Een verschillend returntype is niet voldoende!

JAVA 39

7. Gebruikmaken van overladen constructoren

Overloaden van de constructor

Wanneer we een constructor in een klasse gaan overladen, kan een object op verschillende manieren geïnitialiseerd worden!

Afhankelijk van het aantal argumenten of van het type van de argumenten, wordt de overeenkomstige constructor aangeroepen!

Zorg ervoor, dat de compiler nooit twijfelt welke constructor juist moet uitgevoerd worden!

JAVA 40

7. Gebruikmaken van overladen

constructoren (vervolg)

Voorbeeld:

public class Time2{

private int hour, minute, second;

public Time2() // default-constructor – versie 1{ setTime(0,0,0); }

public Time2(int h) // versie 2{ setTime(h,0,0); }

public Time2(int h, int m) // versie 3{ setTime(h,m,0); }

JAVA 41



Voorbeeld:

public Time2(int h, int m, int s) // versie 4{ setTime(h,m,s); }

public Time2(Time2 time) // versie 5{ this(time.hour,time.minute,time.second); }

OF

public Time2(Time2 time){ setTime(time.hour,time.minute,time.second); }

}

JAVA 42



Merk op :

Een constructor wordt in een andere constructor van

dezelfde klasse opgeroepen via this, niet door middel

van zijn naam!

Gebruiken we in een constructor een andere

constructor van dezelfde klasse, dan moet deze

aanroep steeds als eerste statement staan!

JAVA 43



Voorbeeld: toepassing van class Time2

public class TimeTest3{ public static void main (String args[])

{Time2 t1, t2, t3, t4, t5, t6; // declaratie van 6

referenties t1 = new Time2(); // 00:00:00t2 = new Time2(2); // 02:00:00t3 = new Time2(21,34); // 21:34:00t4 = new Time2(12,25,42); // 12:25:42t5 = new Time2(27,74,99); // 00:00:00t6 = new Time2(t4); // 12:25:42…… // zie p. 358

}} // uitvoerscherm zie p. 359

JAVA 44

OEFENINGEN

1. Maak een klasse Complex.Members: real en imaginair (double) (real + imaginair * i)Methodes: • default-constructor (real = imaginair = 0.0)• constructor met één parameter (imaginair = 0.0)• constructor met 2 parameters • methode om de optelling van 2 complexe getallen te bepalen• methode om de aftrekking van 2 complexe getallen te

bepalen• De methode toStandardString definiëren voor deze klasse; de

string moet het complex getal als volgt weergeven: (real,imaginair)

2. Voeg in de klasse Doos een default-constructor toe, die gebruik maakt van de reeds aanwezige constructor en die alle members op 1.0 zet.

JAVA 45

OPLOSSINGEN (1)

class Complex{ private double real; private double imaginair; public Complex() { this( 0.0, 0.0 ); // aanroep constructor met 2 parameters } public Complex( double r ) { this( r, 0.0 ); } public Complex( double r, double i ) { real = r; imaginary = i; }

JAVA 46

OPLOSSINGEN (1)

// Optelling van 2 complexe getallen public Complex optelling( Complex right ) { return new Complex( real + right.real, imaginair + right.imaginair ); } // Aftrekking van 2 complexe getallen public Complex aftrekking( Complex right ) { return new Complex( real - right.real, imaginair - right.imaginair ); } // Geeft de Stringrepresentatie weer van een complex getal public String toStandardString() { return "(" + real + ", " + imaginair + ")"; }}

JAVA 47

OPLOSSINGEN (2)


public Doos() {

this(1.0,1.0,1.0); } public Doos (double l, double b, double h ) {

setDoos(l,b,h); } public setDoos ( double deLengte, double deBreedte, double deHoogte ) { lengte = (deLengte > 0 ? deLengte:1.0); breedte = (deBreedte > 0 ? deBreedte:1.0); hoogte = (deHoogte > 0? deHoogte:1.0); }

// ....}

JAVA 48

8. Set- en Get- methodes gebruiken

• getXxx()-methode of accessor-methode om de waarde van het attribuut xxx voor de buitenwereld kenbaar te maken -> public! controleert de formattering en de manier waarop het attribuut wordt weergegeven andere methoden kunnen via de getXxx()-methode de waarde van het attribuut lezen

• setXxx()-methode of mutator-methode om het private attribuut Xxx een waarde te geven door de buitenwereld -> public! de waarde wordt meegegeven als parameter en gecontroleerd op geldigheid, vb. 37 wordt geweigerd als dag van de maand

Uitgewerkt voorbeeld: class Time3 + applet TimeTest4

JAVA 49

1 // Fig. 8.7: Time3.java2 // Time3 klassedefinitie met set- en get-methoden3 import java.text.DecimalFormat; 4 5 public class Time3 6 { private int hour; // 0 - 237 private int minute; // 0 - 598 private int second; // 0 - 599 10 // Time3 constructor initialiseert elke member op nul11 // Deze methode verzekert ons dat het Time object start in een geldige status12 public Time3() 13 { 14 setTime( 0, 0, 0 ); 15 } 16 // Time3 constructor: hour wordt geïnitialiseerd via een waarde die we doorgeven17 // minute en second default op 0 geïnitialiseerd18 public Time3( int h ) 19 { 20 setTime( h, 0, 0 ); 21 }

private variabelen zijn niet direct toegankelijk voor objecten

van andere klassen

JAVA 50

22 // Time3 constructor: hour and minute geïnitialiseerd23 // second default op 024 public Time3( int h, int m ) 25 { 26 setTime( h, m, 0 ); 27 }28 29 // Time3 constructor: hour, minute and second geïnitialiseerd30 public Time3( int h, int m, int s ) 31 { 32 setTime( h, m, s ); 33 }34 35 // Time3 constructor: met een ander Time3 object geïnitialiseerd36 public Time3( Time3 time )37 {38 // roep de Time3 constructor met 3 argumenten op39 this( time.getHour(), time.getMinute(), time.getSecond() );40 }41

JAVA 51

42 // Set- Methoden43 // We geven een nieuwe tijd-waarde gebruikmakend van de universele tijd. 44 // We testen de waarden op geldigheid. Ongeldige waarden zetten we op nul.45 public void setTime( int h, int m, int s )46 {47 setHour( h ); // hour instellen48 setMinute( m ); // minute instellen49 setSecond( s ); // second instellen50 }51 52 // controleer en stel het uur in 53 public void setHour( int h ) 54 { 55 hour = ( ( h >= 0 && h < 24 ) ? h : 0 ); 56 }57 58 // controleer en stel de minuten in59 public void setMinute( int m ) 60 { 61 minute = ( ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0 ); 62 }6364 // controleer en stel de seconden in65 public void setSecond( int s ) 66 { 67 second = ( ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0 ); 68 }

Mutator methoden laten objecten toe om private variabelen te

manipuleren

JAVA 52

6970 // Get Methoden71 // de waarde van hour72 public int getHour() 73 { 74 return hour; 75 }76 77 // de waarde van minute78 public int getMinute() 79 { 80 return minute; 81 }82 83 // de waarde van second84 public int getSecond() 85 { 86 return second; 87 }88 89 // conversie naar een String in het universele tijdformaat90 public String toUniversalString()91 {92 DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat( "00" );9394 return twoDigits.format( getHour() ) + ":" + 95 twoDigits.format( getMinute() ) + ":" +96 twoDigits.format( getSecond() );97 }

JAVA 53

9899 // conversie naar String in standaard tijdformaat100 public String toStandardString()101 {102 DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat( "00" );103 104 return ( ( getHour() == 12 || getHour() == 0 ) ? 105 12 : getHour() % 12) + ":" + twoDigits.format( getMinute() ) + 106 ":" + twoDigits.format( getSecond() ) +107 ( getHour() < 12 ? " AM" : " PM" );108 }109 110 } // einde class Time3

JAVA 54

1 // Fig. 8.8: TimeTest4.java2 // Demonstratie van de klasse Time3 class3 import java.awt.*;4 import java.awt.event.*;5 import javax.swing.*;6 7 public class TimeTest5 extends JApplet implements

ActionListener 8 {9 private Time3 time;10 private JLabel hourLabel, minuteLabel, secondLabel;11 private JTextField hourField, minuteField, secondField,

displayField;12 private JButton tickButton;13 14 // Creatie van een Time3 object en opbouw van de GUI15 public void init()16 {17 time = new Time3();18

Declaratie en creatie van een Time3 object

JAVA 55

19 20 Container container = getContentPane();21 container.setLayout( new FlowLayout() );22 23 // opbouw van hourLabel en hourField24 hourLabel = new JLabel( "Set Hour" );25 hourField = new JTextField( 10 );26 container.add( hourLabel );27 container.add( hourField );28 29 // opbouw van minuteLabel en minuteField30 minuteLabel = new JLabel( "Set minute" );31 minuteField = new JTextField( 10 );32 container.add( minuteLabel );33 container.add( minuteField );34 35 // opbouw van secondLabel en secondField36 secondLabel = new JLabel( "Set Second" );37 secondField = new JTextField( 10 );38 container.add( secondLabel );39 container.add( secondField );40

JTextFields laat de gebruiker toe om de tijd

te specifiëren

JAVA 56

41 // opbouw van displayField42 displayField = new JTextField( 30 );43 displayField.setEditable( false );44 container.add( displayField );45 46 // opbouw van tickButton47 tickButton = new JButton( "Add 1 to Second" );48 container.add( tickButton );4950 // registreer de event-handlers51 // deze applet is de ActionListener, die de methode actionPerformed

bevast52 // actionPerformed behandelt de events die gegenereerd worden door

hourField,53 // minuteField, secondField en tickButton54 hourField.addActionListener(this);55 minuteField.addActionListener(this);56 secondField.addActionListener(this);57 tickButton.addActionListener(this);5859 displayTime(); // update tekst in displayField en statusbalk6061 }62

JAVA 57

63 // afhandelen van de button- en de textvakken events64 public void actionPerformed( ActionEvent event )65 {66 // tickButton event67 if ( event.getSource() == tickButton )68 tick();69 70 // hourField event71 else if ( event.getSource() == hourField ) {72 time.setHour( Integer.parseInt( event.getActionCommand() ) );73 hourField.setText( "" );74 }7576 // minuteField event77 else if ( actionEvent.getSource() == minuteField ) { 78 time.setMinute(Integer.parseInt( minuteField.getText());79 minuteField.setText( "" );80 }81 82 // secondField event83 else if ( actionEvent.getSource() == secondField ) { 84 time.setSecond(Integer.parseInt( actionEvent.getActionCommand() ) );85 secondField.setText( "" );86 }87 88 displayTime(); // update displayField en statusbalk89 90 }91

JAVA 58

92 // update displayField en de statusbalk van de applet container93 public void displayTime()94 {95 displayField.setText( "Hour: " + time.getHour() + "; Minute: " + 96 time.getMinute() + "; Second: " + time.getSecond() );97 98 showStatus( "Standard time is: " + time.toStandardString() +99 "; Universal time is: " + time.toUniversalString() );100101 }102103 // verhoog second met één en update hour/minute als het nodig is 104 public void tick()105 {106 time.setSecond( ( time.getSecond() + 1 ) % 60 );107 108 if ( time.getSecond() == 0 ) {109 time.setMinute( ( time.getMinute() + 1 ) % 60 );110 111 if ( time.getMinute() == 0 )112 time.setHour( ( time.getHour() + 1 ) % 24 );113 }114115 }116 117 } // einde class TimeTest5

JAVA 59

Voor en na het instellen van het uur

JAVA 60

Voor en na het instellen van de minuten

JAVA 61

Voor en na het instellen van de seconden

JAVA 62

Twee keer klikken op “add 1 to second”

JAVA 63

OEFENING:

UITBREIDING VAN DE KLASSE RECHTHOEK

Voeg get- en set-methodes voor de members toe.

De set-methodes controleren de waarden op geldigheid.

De attributen moeten tussen 0 en 20 (beide inbegrepen) liggen.Is dit niet het geval, dan worden deze default op 1.0 gezet.

JAVA 64

OPLOSSING

class Rechthoek

{ private double lengte, breedte;

public Rechthoek()

{

setLengte( 1.0 );

setBreedte( 1.0 );

}

public Rechthoek(double deLengte, double deBreedte )

{

setLengte( deLengte );

setBreedte( deBreedte );

}

JAVA 65

OPLOSSING

public void setLengte( double deLengte )

{

lengte = ( deLengte > 0.0 &&

deLengte < 20.0 ? deLengte : 1.0 );

}

public void setBreedte( double deBreedte )

{

breedte = ( deBreedte > 0 &&

deBreedte < 20.0 ? deBreedte : 1.0 );

}

JAVA 66

OPLOSSING

public double getLengte()

{

return lengte;

}

public double getBreedte()

{

return breedte;

}

}

JAVA 67

9. Samenstelling:

objecten als attribuut van andere klassen

• Composition = een klasse bevat referenties naar objecten van andere klassen als members (een vorm van software reuse!)

• Voorbeeld: (zie fig 8.9 – fig. 8.11)

public class Date { ….}

public class Employee { private String firstName, lastName;

private Date birthDate, hireDate;

JAVA 68

9. Samenstelling:

objecten als attribuut van andere klassen (vervolg)// constructor

public Employee (String first,String last, Date dateOfBirth, Date dateOfHire){

firstName = first; // referentietoekenning lastName = last; // referentietoekenning

birthDate = dateOfBirth; hireDate = dateOfHire;

}

Opmerking: Een member-object moet niet onmiddellijk geïnitialiseerdworden met argumenten van de constructor. In dat geval wordt de default-constructor (als beschikbaar!) van het member-object aange-roepen. Via een set-methode kan deze later nog een waarde krijgen.

JAVA 69

9. Samenstelling:

objecten als attribuut van andere klassen (vervolg)import javax.swing.JOptionPane;

public class EmployeeTest {

public static void main (String args[]){

Date birth = new Date (7,24,1949); // oproep van deDate hire = new Date (3,12,1988); // Date-constructor

// oproep van de Employee-constructorEmployee employee = new Employee ("Bob", "Jones", birth,

hire);

JOptionPane.showMessageDialog (null, employee.toEmployeeString(), "Testing Class

Employee", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

System.exit(0);}

}

JAVA 70

10. Garbage collection

• Garbage collection– geeft geheugen aangemaakt met new in de constructor terug aan het systeem – Java verricht dit automatisch; een object is gemarkeerd als afval wanneer er geen referentie meer is naar dat object– kan ook expliciet aangeroepen worden met System.gc();– véél gebruik van lokale variabelen, die verwijzen naar objecten,kan de performantie verlagen; telkens een lokale variabele out of scope gaat, wordt het object gemarkeerd als afval!Gebeurt dit veel in een korte tijd, dan geeft dit een grotebelasting voor de garbage collector.

JAVA 71

10. Garbage collection (vervolg)

• Finalizer methode– wordt steeds aangeroepen door de garbage collector om de “termination housekeeping” op het object te verrichten, juistvoor de garbage collector het geheugen voor het object terugeist– heeft steeds de naam finalize, heeft geen parameters en geenreturnwaarde (void)– elke klasse in java erft deze methode van de klassejava.lang.Object met een lege body – wordt zeer weinig gebruikt!– wordt protected gedeclareerd (zie H. 9)

Voorbeeld: zie class Employee in $8.11

JAVA 72

11. Static klassemembers

– static klassevariabelen van een klasse bestaan maar éénkeer voor alle objecten van die klasse; de objecten delen

destatic variabele

– wordt gebruikt om klasse-informatie in op te slaan; – = globale variabele met een klasse-scope

Voorbeelden:1) het aantal objecten dat reeds van een klasse aangemaakt

is2) de aangroeiintrest op een spaarrekening

Voordelen:1) minder geheugenruimte nodig bij gedeelde variabelen2) minder tijd nodig om de variabele te wijzigen (één keer)

JAVA 73

11. Static klassemembers (vervolg)

- als public: toegankelijk via een object van de klasse of via de klassenaam gevolgd door een punt: vb. Math.PI

- als private: enkel toegankelijk voor methoden van de klasse(zie class Employee: de constructor en finalize())

- bestaat reeds wanneer er nog geen objecten van deklasse bestaan; dan enkel toegankelijk via de klasse zelf (als public) of via een public static methode (als private), dieALTIJD via de klasse wordt aangeroepen: vb. Math.random()(zie class Employee: de methode getCount())

JAVA 74

11. Static klassemembers (vervolg)

Een static methode- heeft geen toegang tot gewone klassemembers (nonstatic) of totandere methoden uit de klasse

- bestaat reeds wanneer er nog geen objecten van deklasse bestaan;

- heeft geen this-referentie

Voorbeeld : de klassen Employee en EmployeeTest

JAVA 75

12. Final instantie-variabelen (attributen)

• sleutelwoord final geeft aan dat een variabele niet wijzigbaar is

private final int INCREMENT = 5; Iedere poging om een final variabele (= constante) te wijzigen via een toekenning, resulteert in een compiler-fout!

• Een dergelijk attribuut MOET geïnitialiseerd worden bij declaratie of in een constructor van de klasse!

• Respecteer het principe van het kleinste voorrecht en declareer een attribuut, dat niet mag gewijzigd worden, altijd final!

Voorbeeld: zie class IncrementTest

JAVA 76

13. Packages maken

Een package

• is een verzameling van klassen en interfaces die bij elkaar horen

• geeft verfijndere toegangsrechten tussen klassen, interfaces en methoden

• lost naamconflicten tussen klassen op, want 2 klassen met dezelfde naam, worden onderscheiden door de naam van de package waartoe ze behoren

• bevordert het gebruik van reeds bestaande klassen, door deze eenvoudig met een import-statement uit andere packages te importeren

JAVA 77

13. Packages maken (vervolg)

De naam van een package

• afspraak: in kleine letters

• hiërarchisch van opbouw: java.lang javax.swing deitel.com.jhtp5 (Java How To Program 5de editie) be.hogent.tin

• uw reverse firma-url als begin van de naam = unieke naam wereldwijd

• packages worden uiteindelijk directories (mappen)

JAVA 78


Een package maken

• definieer een public class; als de klasse niet public is, kan ze enkel gebruikt worden door andere klassen binnen dezelfde package

• kies een naam voor de package (com.deitel.jhtp5.ch08) en voeg het vol-gende package-statement toe aan de source-file:

package com.deitel.jhtp5.ch08; // zie p. 380

JAVA 79


LET OP:

- dit package - statement moet als eerste statement in de file staan, dus voor de importstatements! Dit zijn de enige statements die buiten de body van een klasse kunnen staan.

-een sourcefile kan maar één package-statement hebben, m.a.w. een class/interface kan maar tot één package behoren!

-een sourcefile kan wel meerdere klassen/interfaces bevatten, maar slechts één klasse kan public zijn!

JAVA 80


Een package gebruiken

• bij compilatie wordt de .class-file in de geschikte package directory-structuur gezet; wanneer de directory nog niet bestaat, creëert de compiler deze eerst.

Een extra optie (-d), dat we moeten doorgeven aan de javac-compiler, specifieert waar de directories, die gespecifieerd zijn in het package-statement,moeten gecreëerd of gelocaliseerd worden:

javac –d . Time1.java

Dit betekent, dat de eerste directory die gespecifieerd is in de packagenaam, in de huidige directory (.) moet geplaatst worden.De klassenaam is nu com.deitel.jthp5.ch08.Time1.

Je kan deze volledige naam gebruiken of je kan de klasse importeren met het statement import com.deitel.jthp5.ch08.Time1; en de korte naam Time1 in jouw programma gebruiken.

JAVA 81


Een classpath gebruiken

• De compiler volgt steeds een bepaalde volgorde om de klassen die hij nodig heeft, te zoeken! 1. De standaard Java-klassen2. De extension-klassen3. Het classpath; default = huidige directory

Het classpath kan gewijzigd wordena. Gebruikmaken van de –classpath optie bij de javac-compilerb. De CLASSPATH-variabele instellen via een set-commando

In beide gevallen is het classpath een lijst van directories en/of archive-filesgescheiden door ;. Een archive-file is een individuele file, dat directories ofandere files bevat en ze heeft normaal een filenaam die eindigt op .jar of .zip.

• De werking van de interpreter is te vergelijken met de compiler. Hij gaat op dezelfde manier te werk om de nodige files te vinden. Je kan eveneens gebruik maken van de –classpath optie bij de java-interpreter.

JAVA 82

14. Package-toegankelijkheid

Mogelijke toegangelijkheid voor attributen en methoden van een klasse:

• private

• public

• protected (zie H. 9)

• package (= default)

Een attribuut of methode met package-access is enkel toegankelijk voor alle klassen binnen dezelfde package (directory). Deze klassen hebben via een referentie naar een object rechtstreeks toegang, dus zonder te moeten werken met get- of set-funties, tot elkaars members met package-access (<-> inkapseling)! Packagetoegankelijkheid heeft geen effect wanneer uw programma maar uit één klasse bestaat!

JAVA 83

14. Package-toegankelijkheid (vervolg)

Voorbeeld:class PackageData // klasse met package-toegankelijkheid{

int number; // attribuut met package-accessString string; // attribuut met package-access// ….

}public class PackageDataTest{ public static void main(String[] args)

{PackageData packageData = new PackageData();packageData.number = 77;packageData.string = "Goodbye";//…

}}

JAVA 84

15. Herbruikbaarheid van software

• Java bevat duizende klassen in de Java-API => re-use van bestaande klassen => Rapid application development (RAD)(Java API-documentatie : java.sun.com/j2se/1.3/docs/api/index.html)

• Belangrijk : nieuwe klassen voldoende becommentariëren (ev. met javadoc) en verduidelijken met UML-schema’s -> bevordert het opnieuw gebruiken van de bestaande klassen

• Programmeren in Java = nieuwe klassen ontwerpen én gebruikmaken van bestaande klassen

JAVA 85

OEFENING

Rode draad: klasse Rekening

Constructoren:

• Maak een constructor met drie argumenten die zowel het rekeningnummer, als het beginsaldo en de houder volgens de opgegeven waarden invult.

• Maak een tweede constructor met twee argumenten die defaultwaarde 0 invult voor saldo en die de meegegeven argumenten als waarde voor rekeningnummer en houder gebruikt. Maak gebruik van de 1e constructor!

JAVA 86

OEFENING


Methodes:

• Maak voor deze constructoren gebruik van een methode setSaldo (saldo moet positief zijn), setHouder (houder mag geen lege string zijn) en setNummer (de laatste 2 cijfers moeten de rest vormen van de eerste 10 gedeeld door 97 of ze moeten 97 zijn als deze rest 0 is – indien niet juist, verbeter dan de laatste 2 cijfers).

• Indien een van de set-methodes de waarde die opgegeven werd, heeft moeten aanpassen, dan wordt een foutmelding gegenereerd

JAVA 87

OEFENING


Methodes (vervolg):

• Definieer ook de nog ontbrekende get-methodes: getHouder en getNummer (getSaldo bestaat reeds).

• Maak tenslotte nog een methode toRekeningString die de waarden van alle attributen netjes afbeeldt

JAVA 88

OPLOSSING

class Rekening{

private long rekeningNr;private double saldo;private String houder;

public Rekening (long rNr, double s, String h)

{setNummer(rNr);setSaldo(s);setHouder(h);

}

public Rekening (long rNr, String h) {

this (rNr, 0, h);}

JAVA 89

OPLOSSING

public void setNummer (long rNr){

long eerste10 = rNr / 100;long rest = rNr % 100;

if (eerste10 % 97 == rest || (eerste10 % 97 == 0 && rest == 97))

rekeningNr = rNr;else{

JOptionPane.showMessageDialog (null,"Verkeerd rekeningnummer – " +"laatste 2 cijfers werden aangepast!");

rekeningNr = (eerste10 * 100) + (eerste10 % 97);}

}

JAVA 90

OPLOSSING

public void setSaldo (double hetSaldo){

if (hetSaldo >= 0)saldo = hetSaldo;

else{

JOptionPane.showMessageDialog (null, "Fout saldo – " + "saldo werd op 0 gezet!");

hetSaldo = 0;}

}

JAVA 91

OPLOSSING

public void setHouder (String deHouder){

if (deHouder == ""){

JOptionPane.showMessageDialog (null, "Houder is niet juist - \"onbekend\"

ingevuld");houder = "onbekend";

}else

houder = deHouder;}

JAVA 92

OPLOSSING

public long getNummer (){

return rekeningNr;}

public double getSaldo (){

return saldo;}

public String getHouder (){

return houder;}

JAVA 93

OPLOSSING

public String toRekeningString (){

long eerste3 = rekeningNr / 1000000000;long rest = rekeningNr % 100;long midden7 = (rekeningNr / 100) % 10000000;

DecimalFormat twee, drie, zeven, tweeNaKomma;twee = new DecimalFormat("00");drie = new DecimalFormat("000");zeven = new DecimalFormat("0000000");tweeNaKomma = new DecimalFormat ("0.00");

String rString = drie.format(eerste3) + "-" + zeven.format(midden7) +

"-" + twee.format(rest);

return "De rekening met rekeningnummer " + rString + "\nstaat op naam van " + houder + "\nen bevat " + tweeNaKomma.format(saldo) + "

euro";}

}

java1 hoofdstuk 8: object – based programmeren de traditionele software-ontwikkeling =...

Documents