Meer over objecten en methodes

Doelstellingen

Statische methodes en variabelen leren gebruiken Leren hoe Java omgaat met referenties aan objecten

Beginselen van programmeren 9

Het top-down design principe leren gebruiken voor ontwerpen van methodes

Meer over objecten en methodes

Constructor methodes leren definiëren en gebruiken Packages en import opdrachten leren gebruiken

1

Inhoud

Methodes

Statische Methodes and Statische Variabelen

Objecten en referenties

Ontwerp en testen van Methodes

Overloading

Constructoren

Information Hiding herbezocht

Packages

2

Methodes die andere methodes oproepen

De romp van een methode kan oproepen naar andere methodes bevatten de methodes opgeroepen in de main methode horen meestal bij een welbepaald object; dat object wordt in de oproep vermeld wordt (calling object)

vb: speciesOfTheMonth.populationIn10();

de oproep van een methode uit dezelfde klasse gebeurt meestal zonder calling object

3

4

1



5


6

Methodes die andere methodes oproepen Methode main roept de methode dialog in de klasse Oracle via het object delphi (calling object). Binnen dezelfde klasse, wordt de naam van het calling object achterwege gelaten Methode dialog roept de methode answerOne op in dezelfde klasse. Methode answerOne roept de methode seekAdvice en de methode update op in dezelfde klasse.

Geen calling object = impliciete uitvoering op het this object

7

8

2

De null constante

Statische Methodes en Statische Variabelen: Inhoud

Wanneer de compiler vereist dat een object referentie geïnitialiseerd

wordt, gebruik dan null String line = null;

Statische methodes

Statische variabelen

De Math klasse

Wrapper klassen

null is geen object, maar een constante die aangeeft dat een object

variabele naar geen enkel object verwijst Controleren of een object verwijst naar null

== en != gebruiken in plaats van equals Met een object dat naar null verwijst, kan je geen methodes oproepen

null pointer exception

9

Statische methodes en statische variabelen

10

Statische methodes

Stel dat je functionaliteit wil die je niet direct met een object kan

associëren vb: sommige methodes hebben geen zinvolle verbinding met een object, zoals

het maximum vinden van twee getallen

Een statische methode is nog steeds een lid van de klasse Opgelet: de methode wordt opgeroepen via de naam van de klasse

in plaats van via een object.

een vierkantswortel berekenen een letter van onderkast naar bovenkast omzetten een willekeurig getal genereren.

Syntax: = .<Static_Method_Name>(<Parameterlist>);

dergelijke methodes kunnen we definiëren als static ook variabelen kunnen als static gedefinieerd worden Statische methodes en statische variabelen behoren tot een klasse

en worden NIET aan een object geassocieerd 11

12

3

Statische methodes: voorbeeld

Statische methodes: voorbeeld (2)

13

Statische methodes: voorbeeld (2)

14

Definiëren van statische methodes

static toevoegen aan de hoofding

vb: public static double area(double radius) Niets in de definitie mag naar een calling object verwijzen, of naar

instantievariabelen van een object.

15

16

4

Statische en niet-statische methodes

statische en niet-statische methodes onderscheid tussen statische en niet-statische methodes: een statische methode hoort niet bij een object, maar bij de klasse een niet-statische methode hoort bij een object, en kan enkel aangeroepen worden mits het object bestaat

voorbeeld: in de klasse PlayCircle wordt in de statische methode areaDialog de niet-statische methode showArea aangeroepen; daarvoor moet er een object van die klasse gecreëerd worden, nl. c

17

Statische en niet-statische methodes

18

Statische Variabelen Een klasse kan zowel statische variabelen en constanten bevatten als

statische methodes vb: public static final double PI = 3.14159; public static int numberOfInvocations = 0; Net zoals instantievariabelen kan je ze private declareren

toegang via inspector methodes wijzigingen via mutator methodes Elk object heeft toegang tot de statische variabelen via deze methodes. voorbeeld: in StaticDemo worden twee objecten van de klasse StaticDemo

gecrëerd, die elk de statische variabele numberOfInvocations wijzigen 19

20

5

Statische Variabelen: voorbeeld

Statische Variabelen: voorbeeld

21

22

De Math klasse

Statische variabelen

Statische variabelen worden ook klasse variabelen genoemd

De voorgedefinieerde klasse Math biedt verscheidene wiskundige

methodes

Al deze methodes zijn statische methodes

Het nut van statische variabelen bestaat erin

informatie te bewaren die voor de hele klasse van objecten van toepassing is.

Deze methodes kan je oproepen met Math.<Methodenaam> (<parameterlijst>)

PAS OP: er zijn weinig gevallen waarin statische variabelen nodig zijn.

vb: Math.sqrt(25) berekent de vierkantswortel van 25 Math.random() genereert een random getal in het interval [0.0 , 1.0)

23

24

6

De Math klasse: enkele methodes

De Math klasse

De Math klasse heeft twee voordefinieerde constanten, E en PI

vb:

area = Math.PI * radius * radius;

25

De Math klasse

26

Objecten en Referenties: Inhoud

Variabelen Variabelen van een primitief type Variabelen van een klasse type

27

28

7

Variabelen

Variabelen van een primitief type

We kunnen we in twee soorten indelen: variabelen van primitieve types (int, double, boolean, char,…) variabelen van een klasse type vb: object dephi van de klasse Oracle

Een variabele van een primitief type wordt geassocieerd met het

geheugenadres waar de waarde van de variabele wordt opgeslagen.

dergelijke variabelen verwijzen naar objecten

int i;

Alle variabelen worden als geheugenlocaties gerealiseerd De waarde van een primitieve variabele wordt op de toegewezen locatie opgeslagen De waarde van een klasse type variabele is het adres waar een object van die klasse wordt opgeslagen. Dit adres noemen we een referentie (reference).

i

i = 13;

29

Variabelen van een klasse type

13

30


Een variabele van een klasse type bevat de referentie aan een object. SpeciesFourthTry klingonSpecies, earthSpecies; SpeciesFourthTry name klingonSpecies

population growthRate

earthSpecies SpeciesFourthTry

klingonSpecies = new SpeciesFouthTry();

name population

earthSpecies = new SpeciesFouthTry();

growthRate 31

32

8



33


34


Een variabele van een klasse type kunnen referen aan hetzelfde object. Variabelen van een klasse type die naar hetzelfde object verwijzen, noemen we aliassen. Dit object kan gewijzigd worden via elk van deze variabelen De numerieke adressen van geheugenlocaties zijn voor de programmeur

niet beschikbaar.

35

36

9


Geheugen reserveren voor objecten

Een declaratie zoals SpeciesFourtTry s;

creeërt een variabele s die een geheugenadres kan bevatten. Een declaratie zoals s = new SpeciesFourthTry();

wijst geheugen toe voor een object van type SpeciesFourthTry.

37

== voor variabelen van een klasse type

38


39

40

10


equals methode voor een klasse type

Voor variabelen van een klasse type, test de == operator of de

variabelen aliassen zijn van elkaar, NIET of ze refereren aan objecten waarvan instantievariabelen dezelfde waarden hebben. Om te testen op intuïtieve gelijkheid van objecten, definieer en gebruik

een gepaste equals methode.

41

variabelen van een klasse type vergelijken

42

Variabelen van een klasse type vergelijken

43

44

11

De methode equals

Programmavoorbeeld

De definitie van de methode equals hangt af van de omstandigheden

In sommige gevallen worden twee objecten reeds als “gelijk” beschouwd als één van de instantievariabelen overeen komt

In andere gevallen zijn objecten soms pas “gelijk” als al hun instantievariabelen overeen komen. Geef deze methode steeds de naam equals

45

Programmavoorbeeld

46

Programmavoorbeeld

47

48

12

Programmavoorbeeld

Programmavoorbeeld

49

Integer, Double en andere Wrapper klassen

50

Integer, Double en andere Wrapper klassen

Soms is het handig om voor primitieve types ook met objecten te kunnen

Opvragen van de integer waarde

int i = n.intValue();

werken. methodes op die objecten oproepen referenties aan die objecten aan methodes doorgeven

Primitief type

De Java wrapper klassen converteren de waarde van een primitief type

naar een object. Integer n = new Integer(42); De instantievariabele van het object n heeft de waarde 42

51

int long float double char

Wrapper klasse Integer Long Float Double Character

Extractie methode intValue longValue floatValue doubleValue charValue

52

13

Verkorte schrijfwijze in Java 5.0

Nuttige methodes en constanten

Omzetten in een wrapper object kan automatisch in Java 5.0

Wrapper klassen bevatten nuttige statische methodes

Converteren van String naar andere types

Integer n = 42;

vb parseDouble()

is de verkorte schrijfwijze van Integer n = new Integer (42);

Omzetten naar String vb toString()

Analoog is

int i = n; equivalent aan int i = n.intValue();

En ook constanten

Deze operaties worden ook wel automatic boxing en unboxing

genoemd.

Integer.MAX_VALUE Integer.MIN_VALUE Double.MAX_VALUE Double.MIN_VALUE

53

Statische methodes in de klasse Character

54

Ontwerpen van methodes: Inhoud Gevalstudie: Formatteren van output Top-Down Design Het testen van methodes

55

56

14

Definiëren van de methodes write en writeln

Gevalstudie: formatteren van output

De methodes write en writeln moeten

Probleem bij het schrijven van bedragen in dollar (double)

Het dollarteken vooraan toevoegen Exact twee cijfers na de komma uitvoeren Het laatste cijfer afronden Overeenkomen met hun tegenhangers print en println

your cost is $19.981123576432 terwijl dit is wat je eigenlijk wil zien: your cost is $19.98 Java biedt klassen voor het formatteren van output, maar hier gaan we dit

zelf proberen

57


58


De “dollars” en “cents” moeten afzonderlijk uitgevoerd worden,

Hoe verwijderen we het decimale punt ?

voorafgegaan van het dollarteken en gescheiden door een punt.

vermenigvuldig alles met 100 en rond dan af

int allCents = (int)Math.round(amount*100); Eerste poging: Hoe vinden we hieruit de dollarwaarde ? int dollars = allCents/100;

System.out.print(‘$’); System.out.print(dollars); System.out.print(‘.’); uitvoer van cents, juist geformatteerd

59

60

15



Hoe vinden we de waarde voor de cents ?

int cents = allCents%100; Indien cents een waarde heeft kleiner dan 10 …

… moeten we een nul voorzien na het decimaal punt. if (cents < 10) System.out.print(‘0’); System.out.print(cents);

61


62


63

64

16



Negatieve getallen worden niet goed behandeld in de vorige klasse

$-1.0-20 in plaats van -$1.20 Hoe kunnen we dit oplossen ?

converteer het getal naar een positief getal en schrijf een min-teken voor de andere uitvoer.

65


66


67

68

17

Top-Down Design

Top-Down Design

Een groot probleem kan in deelproblemen opgesplitst worden.

De verzameling van kleinere taken werken samen om de het grotere

probleem op te lossen Deze deelproblemen kan je nog verder opdelen in kleinere taken. Typisch worden kleinere taken geïmplementeerd als private “hulp” Verschillende kleine taken zijn gemakkelijker te programmeren dan één

methodes.

grote. Deze techniek heet Top-Down design of verdeel en heers.

69

Het testen van methodes

70

Bottom-up testing

Een driver programma is nuttig voor het testen van één methode of klasse

in ontwikkeling Een driver programma moet niet in detail uitgewerkt worden De bedoeling is om een methode of klasse op te roepen en te testen. Nadat de methode of klasse voldoende getest is, is het driver programma niet meer nodig.

71

Gouden regel

Als methode A methode B gebruikt, dan MOET methode B volledig getest zijn alvorens methode A te testen Het testen van alle “onderliggende” methodes, die door een andere

methode worden opgeroepen, ALVORENS deze andere methode te testen, noemen we Bottom-up testing.

72

18

Stubs

Overloading

Soms moet een algemene aanpak getest worden alvorens alle methodes

We zagen reeds eerder dat verschillende klassen methodes kunnen

hebben met dezelfde naam.

geschreven kunnen worden.

Ook in dezelfde klasse kan je methodes dezelfde naam geven

Een stub is een vereenvoudigde versie van een methode,

die goed genoeg is voor test doeleinden MAAR nog niet goed voor de uiteindelijke klasse definitie. zo kan een stub bijvoorbeeld een willekeurig getal teruggeven, maar dit kan voldoende zijn om te testen.

ALS EN SLECHTS ALS door de lijst van parameters kan bepaald worden welke methode aangeroepen wordt.

deze nuttige eigenschap noemen we overloading

73

Overloading

74

Overloading

75

76

19

Overloading

Overloading

Het aantal argumenten en de types van de argumenten bepalen welke

methode average er wordt opgeroepen

Als er geen overeenkomst gevonden wordt probeert Java eenvoudige

Zonder het te weten heb je reeds overloading gebruikt

methode println de max methode van Math

conversies van types

Als er dan nog geen overeenkomst is, wordt een foutboodschap

Overloading kan je met alle soorten methodes

void methodes methodes die een waarde teruggeven statische methodes niet statische methodes …

gegeven.

77

Overloading: programmavoorbeeld

78


79

80

20



81


82


83

84

21



85


86

Overloading: gevaren

Conflicten met automatische type conversie

Stel, je hebt een bestaande methode die doubles als invoer krijgt Je gebruikt af en toe de methode ook met int als argument … een int wordt immers toch naar double omgezet bij de oproep

Als je een methode implementeert met dezelfde naam die int als argument gebruikt gaan je oude oproepen bij deze nieuwe methode terechtkomen

87

88

22

Overloading: gevaren

Constructoren

De volgende code zal compileren:

Wanneer je een object van een klasse aanmaakt, is het nuttig om een

aantal initialisaties te doen

public static void oops (double n1, int n2); . . . public static void oops (int n1, double n2);

Een constructor is een speciale methode waarin je deze initialisaties kan

uitvoeren

Wat gebeurt er bij volgende oproep ?

sample.oops(5,10);

89

Constructoren Definiëren

90

Constructoren Definiëren

Nieuwe objecten worden als volgt aangemaakt

Elke constructor heeft dezelfde naam als zijn klasse

= new (<Parameter_List>);

Een constructor heeft GEEN terugkeertype, zelfs niet void

Een constructor wordt automatisch opgeroepen wanneer een nieuw object

Constructoren worden vaak overladen, elk met verschillende parameters

wordt aangemaakt. (<Parameter_List>) roept de constructor aan en

Typisch is er voor elke klasse een constructor die geen parameters heeft

geeft een referentie naar het object terug De constructor voert de instructies in zijn definitie uit, waarbij de instantievariabelen worden geïnitialiseerd.

91

92

23

Constructoren definiëren: voorbeeld


93


94


95

96

24



97


98

Constructoren definiëren Wanneer een klassedefinitie geen constructor bevat, creeërt Java een

standaard constructor automatisch. Wanneer er tenminste één constructor gedefinieerd is, wordt er geen extra

constructor automatisch aangemaakt.

99

100

25

Constructoren gebruiken

Een referentie teruggeven

Een constructor kan enkel aangeroepen worden bij het aanmaken van een

nieuw object. newBorn.PetRecord(“Fang”, 1, 150.0); //invalid Nadat een object is aangemaakt, heb je een set methode nodig om de

waarden van instantievariabelen te veranderen. newBorn.set(“Fang”, 1, 150.0); //valid

101

Andere methodes in een constructor

102

Wrapper klassen De Wrapper klassen

Andere methodes uit dezelfde klasse kunnen gebruikt worden in de

Byte Float Short Double Integer Character Long Boolean hebben geen standaard constructoren.

definitie van een constructor. Vooral aanroepen van set methodes komt veel voor.

public Class_Name(Parameters){ set(…); }

Om een object van een van deze klassen aan te maken, is een argument

nodig. Character myMark = new Character(‘Z’);

103

104

26

Information Hiding herbezocht

Information Hiding herbezocht: voorbeeld

Een klasse kan instantievariabelen hebben van gelijk welk type. Variabelen van een klasse type bevatten het geheugenadres van het

object waar de variabele naar verwijst. Elke verandering aan een instantievariable van een klasse type,

beïnvloedt alle andere referenties aan dat object.

105


106


107

108

27

Oplossing !

Packages: inhoud

Een eenvoudige oplossing is om enkel primitieve types te gebruiken als

instantievariabelen.

Packages en import Naamgeving en directories

Een betere oplossing is om bij het aanroepen van instantievariabelen een

exacte kopie terug te geven. Een referentie naar een kloon wordt teruggegeven in plaats van een referentie naar de echte variabele. Zie appendix 8 voor details.

109

Packages

110

Packages

Een package groepeert en benoemt een verzameling gerelateerde klassen

en kan dienen als een bibliotheek voor andere programma’s.

Aan het begin van een klasse die tot een package behoort vinden we

package <Package_Naam>; voorbeeld

De klassen worden gegroepeerd in een directory en krijgen een package

package general.utilities;

naam.

111

112

28

Directories

Directories

Directories worden ook wel mappen genoemd in besturingssystemen. De package vermelding aan het begin van een klasse reflecteert de

mapstructuur van die package Voorbeeld:

het bestand Foo.java bevind zich in de map /werktuigen/test/ als de package werktuigen heet, staat aan het begin van de klasse: package werktuigen.test;

113

De import declaratie

114

De import declaratie

Alle klassen van het java.lang package zijn automatisch in elk

Om een klasse uit een package te gebruiken,

Kan je de volledige naam gebruiken (fully qualified name)

programma geïmporteerd

java.util.Scanner

Kan je de klasse importeren

Alsof elk programma de volgende regel zou bevatten:

import java.util.Scanner;

import java.lang.*;

Kan je alle klassen van een package importeren Daarentegen behoort de klasse Scanner tot het java.util package

import java.util.*;

en moet daarom wel geïmporteerd worden

115

116

29

Samenvatting

Je leerde statische methodes en variabelen gebruiken Je leerde wat het verschil is tussen variabelen van een primitief type en

van een klasse type. Je leerde nieuwe technieken voor het ontwerpen van methodes (oa Top

Down design) gebruiken Je leerde constructor methodes definiëren en gebruiken Je leerde packages en import declaraties gebruiken

117

30

Meer over objecten en methodes

Recommend Documents