HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN

HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN
1. INLEIDING: O.O. - concepten en O.O. - terminologie 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! JAVA

1. INLEIDING: O.O. - concepten en O.O. - terminologie
Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud? 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

Wat zijn nu de wensen voor software-ontwikkeling en –onderhoud? 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

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

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 erft van afgeleide klasse JAVA

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

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

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

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

Volgens de UML - notatie Object erft van Time1 JAVA

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

Attributen van een klasse krijgen een beginwaarde Type variabele Beginwaarde byte, short, int, long float, double 0.0 char Teken met unicode waarde 0 boolean false reference null public class Time1 [extends Object] { private int hour, minute, second; ….. } JAVA

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

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-object time.setTime(13,27,6); // oproep non-static methode setTime time.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

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

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 om een object te initialiseren (zie $8.7) JAVA

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

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

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 pakket java.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 en geeft het als een String-object terug. De verschillende strings worden samengevoegd met de +-operator en de verkregen string is de returnwaarde. JAVA

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

De klasse Time1 ( = domeinklasse) gebruiken in een applicatie import javax.swing.JOptionPane; public class TimeTest1 { public static void main (String args[]) Time1 time = new Time1(); // constructor String 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

De klasse Time1 ( = domeinklasse) gebruiken in een applicatie JAVA

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

Class scope 3. De scope van een klasse
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) met objectReferenceName.objectMemberName Voorbeeld: int rij[] = new int[10]; System.out.println(rij.length); JAVA

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

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

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

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

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 members Voorbeeld: 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

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

4. Toegangscontrole voor leden van de
klasse (vervolg) * mutator-methode of setXxx()-methode: om het private attribuut Xxx een waarde te geven, die meegegeven wordt als parameter en die gecontroleerd wordt op geldigheid Voorbeeld: public void setHour(int h) { hour = ((h >= 0 && h < 24) ? h : 0); } protected : zie H9 package : zie $8.12 JAVA

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

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 variabelen worden 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 constructor Voorbeeld: DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat(" 00"); JAVA

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

OEFENINGEN 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

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

OPLOSSINGEN (2) class Doos { private double lengte, breedte, hoogte;
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

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

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

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

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

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

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(); // 00:00:00 t2 = new Time2(2); // 02:00:00 t3 = new Time2(21,34); // 21:34:00 t4 = new Time2(12,25,42); // 12:25:42 t5 = new Time2(27,74,99); // 00:00:00 t6 = new Time2(t4); // 12:25:42 …… // zie p. 358 } } // uitvoerscherm zie p. 359 JAVA

OEFENINGEN 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) 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

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

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

OPLOSSINGEN (2) class Doos { private double lengte, breedte, hoogte;
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

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

2 // Time3 klassedefinitie met set- en get-methoden
1 // Fig. 8.7: Time3.java 2 // Time3 klassedefinitie met set- en get-methoden 3 import java.text.DecimalFormat; 4 5 public class Time3 6 { private int hour; // private int minute; // private int second; // 9 // Time3 constructor initialiseert elke member op nul // Deze methode verzekert ons dat het Time object start in een geldige status public Time3() { setTime( 0, 0, 0 ); } // Time3 constructor: hour wordt geïnitialiseerd via een waarde die we doorgeven // minute en second default op 0 geïnitialiseerd public Time3( int h ) { setTime( h, 0, 0 ); } private variabelen zijn niet direct toegankelijk voor objecten van andere klassen JAVA

22 // Time3 constructor: hour and minute geïnitialiseerd
// second default op 0 public Time3( int h, int m ) { setTime( h, m, 0 ); } 28 // Time3 constructor: hour, minute and second geïnitialiseerd public Time3( int h, int m, int s ) { setTime( h, m, s ); } 34 // Time3 constructor: met een ander Time3 object geïnitialiseerd public Time3( Time3 time ) { // roep de Time3 constructor met 3 argumenten op this( time.getHour(), time.getMinute(), time.getSecond() ); } 41 JAVA

// Set- Methoden // We geven een nieuwe tijd-waarde gebruikmakend van de universele tijd. // We testen de waarden op geldigheid. Ongeldige waarden zetten we op nul. public void setTime( int h, int m, int s ) { setHour( h ); // hour instellen setMinute( m ); // minute instellen setSecond( s ); // second instellen } 51 // controleer en stel het uur in public void setHour( int h ) { hour = ( ( h >= 0 && h < 24 ) ? h : 0 ); } 57 // controleer en stel de minuten in public void setMinute( int m ) { minute = ( ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0 ); } 63 // controleer en stel de seconden in public void setSecond( int s ) { second = ( ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0 ); } Mutator methoden laten objecten toe om private variabelen te manipuleren JAVA

69 // Get Methoden // de waarde van hour public int getHour() { return hour; } 76 // de waarde van minute public int getMinute() { return minute; } 82 // de waarde van second public int getSecond() { return second; } 88 // conversie naar een String in het universele tijdformaat public String toUniversalString() { DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat( "00" ); 93 return twoDigits.format( getHour() ) + ":" + 95 twoDigits.format( getMinute() ) + ":" + 96 twoDigits.format( getSecond() ); } JAVA

99 // conversie naar String in standaard tijdformaat
98 // conversie naar String in standaard tijdformaat 100 public String toStandardString() 101 { 102 DecimalFormat twoDigits = new DecimalFormat( "00" ); 103 104 return ( ( getHour() == 12 || getHour() == 0 ) ? : getHour() % 12) + ":" + twoDigits.format( getMinute() ) ":" + twoDigits.format( getSecond() ) + ( getHour() < 12 ? " AM" : " PM" ); } 109 110 } // einde class Time3 JAVA

Declaratie en creatie van een Time3 object
1 // Fig. 8.8: TimeTest4.java 2 // Demonstratie van de klasse Time3 class 3 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 // Creatie van een Time3 object en opbouw van de GUI public void init() { time = new Time3(); 18 Declaratie en creatie van een Time3 object JAVA

JTextFields laat de gebruiker toe om de tijd te specifiëren
19 Container container = getContentPane(); container.setLayout( new FlowLayout() ); 22 // opbouw van hourLabel en hourField hourLabel = new JLabel( "Set Hour" ); hourField = new JTextField( 10 ); container.add( hourLabel ); container.add( hourField ); 28 // opbouw van minuteLabel en minuteField minuteLabel = new JLabel( "Set minute" ); minuteField = new JTextField( 10 ); container.add( minuteLabel ); container.add( minuteField ); 34 // opbouw van secondLabel en secondField secondLabel = new JLabel( "Set Second" ); secondField = new JTextField( 10 ); container.add( secondLabel ); container.add( secondField ); 40 JTextFields laat de gebruiker toe om de tijd te specifiëren JAVA

41 // opbouw van displayField 42 displayField = new JTextField( 30 );
displayField.setEditable( false ); container.add( displayField ); 45 // opbouw van tickButton tickButton = new JButton( "Add 1 to Second" ); container.add( tickButton ); 49 50 // registreer de event-handlers 51 // deze applet is de ActionListener, die de methode actionPerformed bevast 52 // actionPerformed behandelt de events die gegenereerd worden door hourField, 53 // minuteField, secondField en tickButton 54 hourField.addActionListener(this); 55 minuteField.addActionListener(this); 56 secondField.addActionListener(this); 57 tickButton.addActionListener(this); 58 59 displayTime(); // update tekst in displayField en statusbalk 60 } 62 JAVA

63 // afhandelen van de button- en de textvakken events
public void actionPerformed( ActionEvent event ) { // tickButton event if ( event.getSource() == tickButton ) tick(); 69 // hourField event else if ( event.getSource() == hourField ) { time.setHour( Integer.parseInt( event.getActionCommand() ) ); hourField.setText( "" ); } 75 // minuteField event else if ( actionEvent.getSource() == minuteField ) { time.setMinute(Integer.parseInt( minuteField.getText()); minuteField.setText( "" ); } 81 // secondField event else if ( actionEvent.getSource() == secondField ) { time.setSecond(Integer.parseInt( actionEvent.getActionCommand() ) ); secondField.setText( "" ); } 87 displayTime(); // update displayField en statusbalk 89 } 91 JAVA

92 // update displayField en de statusbalk van de applet container
public void displayTime() { displayField.setText( "Hour: " + time.getHour() + "; Minute: " + time.getMinute() + "; Second: " + time.getSecond() ); 97 showStatus( "Standard time is: " + time.toStandardString() + "; Universal time is: " + time.toUniversalString() ); 100 } 102 // verhoog second met één en update hour/minute als het nodig is public void tick() { time.setSecond( ( time.getSecond() + 1 ) % 60 ); 107 if ( time.getSecond() == 0 ) { time.setMinute( ( time.getMinute() + 1 ) % 60 ); 110 if ( time.getMinute() == 0 ) time.setHour( ( time.getHour() + 1 ) % 24 ); } 114 } 116 117 } // einde class TimeTest5 JAVA

Voor en na het instellen van het uur
JAVA

Voor en na het instellen van de minuten
JAVA

Voor en na het instellen van de seconden
JAVA

Twee keer klikken op “add 1 to second”
JAVA

UITBREIDING VAN DE KLASSE RECHTHOEK
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

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

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

OPLOSSING public double getLengte() { return lengte; }
public double getBreedte() return breedte; JAVA

objecten als attribuut van andere klassen
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

objecten als attribuut van andere klassen (vervolg)
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 geïnitialiseerd worden met argumenten van de constructor. In dat geval wordt de default-constructor (als beschikbaar!) van het member-object aangeroepen. Via een set-methode kan deze later nog een waarde krijgen. JAVA

objecten als attribuut van andere klassen (vervolg)
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 de Date hire = new Date (3,12,1988); // Date-constructor // oproep van de Employee-constructor Employee employee = new Employee ("Bob", "Jones", birth, hire); JOptionPane.showMessageDialog (null, employee.toEmployeeString(), "Testing Class Employee", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE); System.exit(0); } JAVA

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 grote belasting voor de garbage collector. JAVA

10. Garbage collection (vervolg)
Finalizer methode wordt steeds aangeroepen door de garbage collector om de “termination housekeeping” op het object te verrichten, juist voor de garbage collector het geheugen voor het object terugeist heeft steeds de naam finalize, heeft geen parameters en geen returnwaarde (void) elke klasse in java erft deze methode van de klasse java.lang.Object met een lege body wordt zeer weinig gebruikt! wordt protected gedeclareerd (zie H. 9) Voorbeeld: zie class Employee in $8.11 JAVA

11. Static klassemembers static klassevariabelen van een klasse bestaan maar één keer voor alle objecten van die klasse; de objecten delen de static variabele wordt gebruikt om klasse-informatie in op te slaan; = globale variabele met een klasse-scope Voorbeelden: het aantal objecten dat reeds van een klasse aangemaakt is de aangroeiintrest op een spaarrekening Voordelen: minder geheugenruimte nodig bij gedeelde variabelen minder tijd nodig om de variabele te wijzigen (één keer) JAVA

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 de klasse bestaan; dan enkel toegankelijk via de klasse zelf (als public) of via een public static methode (als private), die ALTIJD via de klasse wordt aangeroepen: vb. Math.random() (zie class Employee: de methode getCount()) JAVA

11. Static klassemembers (vervolg)
Een static methode - heeft geen toegang tot gewone klassemembers (nonstatic) of tot andere methoden uit de klasse - bestaat reeds wanneer er nog geen objecten van de klasse bestaan; - heeft geen this-referentie Voorbeeld : de klassen Employee en EmployeeTest JAVA

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

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

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

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

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

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

Een classpath gebruiken De compiler volgt steeds een bepaalde volgorde om de klassen die hij nodig heeft, te zoeken! 1. De standaard Java-klassen 2. De extension-klassen 3. Het classpath; default = huidige directory Het classpath kan gewijzigd worden Gebruikmaken van de –classpath optie bij de javac-compiler De CLASSPATH-variabele instellen via een set-commando In beide gevallen is het classpath een lijst van directories en/of archive-files gescheiden door ;. Een archive-file is een individuele file, dat directories of andere 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

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

14. Package-toegankelijkheid (vervolg)
Voorbeeld: class PackageData // klasse met package-toegankelijkheid { int number; // attribuut met package-access String 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

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

Rode draad: klasse Rekening
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

OEFENING Rode draad: klasse Rekening 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

OEFENING Rode draad: klasse Rekening 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

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

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

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

OPLOSSING public void setHouder (String deHouder) {
if (deHouder == "") JOptionPane.showMessageDialog (null, "Houder is niet juist - \"onbekend\" ingevuld"); houder = "onbekend"; } else houder = deHouder; JAVA

OPLOSSING public long getNummer () { return rekeningNr; }
public double getSaldo () return saldo; public String getHouder () return houder; JAVA

OPLOSSING public String toRekeningString () {
long eerste3 = rekeningNr / ; long rest = rekeningNr % 100; long midden7 = (rekeningNr / 100) % ; DecimalFormat twee, drie, zeven, tweeNaKomma; twee = new DecimalFormat("00"); drie = new DecimalFormat("000"); zeven = new DecimalFormat(" "); 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"; } JAVA

HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN

Verwante presentaties

Presentatie over: "HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN"— Transcript van de presentatie:

Verwante presentaties

Over het project

Feedback

Inloggen

Inloggen via een sociaal netwerk:

HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN

Verwante presentaties

Presentatie over: "HOOFDSTUK 8: OBJECT – BASED PROGRAMMEREN"— Transcript van de presentatie:

Verwante presentaties

Over het project

Feedback