Programování II 1. přednáška. Alena Buchalcevová

Programování II 1. přednáška Alena Buchalcevová

©Alena Buchalcevová

Seznámit se s principy objektově orientovaného programování v jazyce Java • Základní seznámení s objekty • Třídy a instance • Volání metod, datové atributy • Ladění programů • Primitivní a referenční datové typy • Základní řídící struktury • Jednoduché algoritmy • Datové struktury (kolekce, mapy a pole) • Statické proměnné a metody • Výjimky • Dědičnost a rozhraní • Práce se soubory • Grafické uživatelské rozhraní

Programování II

Cíle kurzu

2


• vytváření síťových, databázových a vícevrstvých aplikací • programování pro web • programování pro mobilní zařízení

Programování II

Co v kurzu nebude

3

• Výuka probíhá od začátku objektově. Většina projektů hned od začátku obsahuje několik tříd, studenti se učí pracovat s jejich metodami, skládají nové objekty ze stávajících. • Co nejdříve je vysvětlen pojem rozhraní. • Studenti se učí používat vývoj řízený testy tj. psát jednotkové testy. • Studenti jsou od začátku seznamováni se zásadami správného objektového návrhu a s existencí návrhových vzorů. • Studenti jsou vedeni k dodržování základních pravidel pro zápis kódu tj. dodržování konvencí pro identifikátory, odsazování kódu, správné pojmenovávání datových atributů, metod, tříd. Pro kontrolu se využívá pmd.


• metodika Object First s prvky metodik Design Patterns First a Test First. • Základní principy jsou:

Programování II

Metodika výuky

4


• BlueJ • Netbeans

Programování II

Vývojová prostředí

5

Literatura doporučená • BRUCKNER, Tomáš, VOŘÍŠEK, Jiří, BUCHALCEVOVÁ, Alena, STANOVSKÁ, Iva, CHLAPEK, Dušan, ŘEPA, Václav. Tvorba informačních systémů. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 2012. 357 s. ISBN 978-80-247-4153-6. • PECINOVSKÝ, Rudolf. Návrhové vzory. Computer Press. 2007


Literatura základní • PECINOVSKÝ, RUDOLF. JAVA 7 – UČEBNICE OBJEKTOVÉ ARCHITEKTURY PRO ZAČÁTEČNÍKY. 1. VYD. PRAHA : GRADA PUBLISHING, 2012. 495 S. ISBN 978-80-247-3665-5. • PECINOVSKÝ, RUDOLF. JAVA 8 – ÚVOD DO OBJEKTOVÉ ARCHITEKTURY PRO MÍRNĚ POKROČILÉ 1. VYD. PRAHA : GRADA PUBLISHING, A.S, 2014. 656 S. ISBN 978-80-247-46388.

Programování II

Literatura

6


• http://www.oracle.com/technetwork/java/index.html • oficiální stránky Javy

Programování II

Internetové zdroje

7

• • • •

aplikace applety serverlety a JSP midlety

• verze • 1.0, 1.1, atd. • od verze 1.2 se označují jako Java2 • poslední verze Java SE 8u72


• objektově orientovaný programovací jazyk • přenositelný na různé platformy • můžeme vytvářet různé druhy programů

Programování II

Java

8


• Zdrojový kód – kód programu zapsaný v nějakém programovacím jazyce • Cílový kód – binární kód, kód vytvořený po překladu zdrojového kódu, je spustitelný • Bytekód (Java) – specifický mezikód, vzniká jako cílový kód, ale je spouštěn a prováděn běhovým prostředím (Runtime Environment, Virtualní stroj) • Knihovna – množina souborů obsahujících kód pomocných podprogramů a objektů. Program pak může tyto knihovny připojit a využívat jejich obsah.

Programování II

Základní pojmy

9

Java

Java Virtual Machine (interpret)



SŘBD: databáze



OS: procesy, paměť, disk, síť…



HW: procesor, paměť, strojový kód


byte kód

Programování II

Kompilátor jazyka Java



10

Procedura objekt Mars Vypočti rychlost Vypočti tření Vypočti celkovou potřebu paliva objekt Raketa Vypočti váhu rakety ...

objekt Země

Programování II

OO přístup


procedurální přístup

11

Procedury Vypočti mzdu dělníka Vypočti mzdu úředníka objekt Úředník.VypočtiMzdu

objekt Dělník.VypočtiMzdu

Programování II

OO přístup


procedurální přístup

12

procedurální přístup data a funkce odděleny

OO přístup data a procedury jsou spojeny v objektech


základním principem je abstrakce rozdíl je jen ve způsobu provádění této abstrakce

Programování II

Srovnání obou přístupů

13

používání abstrakce, existence objektů, definování tříd objektů, zapouzdření, ukrývání implementace, komunikace objektů, dědičnost, polymorfismus.


• • • • • • • •

Programování II

Základní principy OOP

14

Abstrakce • proces vytváření jednoduché reprezentace složité reality

Např. objekt Student • váha, krevní skupina, barva vlasů, ..

?

• jméno a příjmení, adresa, rodné číslo, fakulta, obor

Základní principy OOP        



Programování II

Nelze udržovat veškeré informace, je třeba rozhodnout, které informace jsou důležité a které ne

15

Objekt

• Student Jan Vokurka • Učitel Pekárek • Zkouška, kterou dělal Jan Vokurka u učitele Pekárka dne 15.9.2005 Základní principy OOP        



Programování II

• je určitá část IS (programu), která zpravidla odráží reálný objekt, ale zachycuje jej v kontextu daného IS • příklady objektů - Studentský IS

16


Programování II

obsahuje zvnějšku neviditelnou vnitřní paměť (atributy, data)

má schopnost přijmout a zpracovat zprávu zvnějšku

17 obsahuje metody, tj. procedury a funkce, které vykonávají nějakou činnost nad vnitřní pamětí objektu

může obsahovat jiné objekty


• abstrakce objektu reálného světa • má svou identitu • každý objekt má  určité vlastnosti, které nazýváme atributy,  určité chování, které je reprezentováno metodami objektu,  reaguje na určité události,  má určité vztahy s jinými objekty .

Programování II

Objekt

18

Životní cyklus objektu zrod objektu zajišťuje konstruktor  alokace paměti pro objekt  naplnění atributů objektu  zrod vnořených objektů

život objektu reakce objektu na zprávy objektu zaslané

zánik objektu  uvolnění paměti

alokované objektem  zabezpečení zániku vnořených objektů

19 Programování II


Třída objektů(class)




• je abstrakcí objektů se stejnými vlastnostmi, stejným chováním a stejnými vztahy k ostatním objektům. • Příklady tříd Osoba, Firma, Auto, Student

Programování II

• Každý objekt (např. student) má stejné datové položky a musí reagovat na stejné zprávy. • Nemá smysl deklarovat každý objekt znovu a uvádět u něj data a metody - je možné definovat třídu jako typ proměnné, na základě které se potom deklarují objekty

20

Objekty téže třídy • mají vždy stejné atributy, většinou se liší hodnotami atributů

• mají mít stejný sémantický význam


• Každý objekt "zná" svou třídu - třída je implicitní vlastností objektu

Programování II

Třída objektů

21

Kruh

velikost xPozice yPozice barva

prumer xPozice yPozice barva

kresli vymaz zmenBarvu posunVpravo ……

kresli vymaz zmenBarvu posunVpravo ……


Ctverec

Programování II

Třídy pro kreslení tvarů

22

Zapouzdření (encapsulation)




Programování II

• nejdůležitější princip OOP • data a s nimi pracující procedury a funkce jsou „zabaleny“ do jednoho celku • data objektu jsou skryta před ostatními objekty a lze k nim přistupovat pouze pomocí metod objektu

23


• kód mění jen vlastník třídy, • při změně uvnitř třídy (např. změna typu vnitřní proměnné) se nezmění kód, který tuto třídu používá, • uživatel třídy nemusí znát detailní implementaci třídy, zná jen rozhraní • jednou odladěné části programu se nemusí znovu ladit , • je možné vytvářet objekty – simulanty, které mají definováno jen rozhraní a vnitřní zpracování je simulováno, • při ladění programu je možné modifikovat metody

Programování II

Výhody zapouzdření

24

Ukrývání implementace ( information hiding )




Programování II

• možnost používat metody objektů bez znalosti jejich implementace • objekt je černá skříňka, uživatele zajímá jen rozhraní objektu - metody, které objekt zpřístupňuje navenek

25

Komunikace objektů




Programování II

• Základní vlastností objektů je vysílání a přijímání zpráv, • objekt musí mít přístup k druhému objektu • musí mít referenci (odkaz) na druhý objekt

26

Dědičnost (inheritance)




Programování II

• není primárním objektovým principem, i když je důležitým konstruktem OO jazyků • představuje znovupoužitelnost na úrovni deklarace třídy • je realizací vztahu generalizace-specializace

27

Dědičnost

Student idStudenta jmeno prijmeni fakulta obor stupen rodneCislo

Osoba jmeno prijmeni rodneCis lo


 všechny datové položky třídy předka  kopíruje rozhraní třídy předka, dědí chování třídy předka

Programování II

Odvozená třída obsahuje

VSStudent fakulta obor stupen idStudenta

28

Polymorfismus




• mnoho forem • různé objekty mohou reagovat na stejnou zprávu různě • vlastnost, která umožňuje pojmenovat určitou akci jedním jménem, přičemž její implementace se v jednotlivých třídách může lišit

Programování II

(polymorphism)

29

snadné použití části kódu v různých programech, snížené náklady na vývoj, možnost snadno rozdělit projekt mezi členy týmu, vylepšené možnosti testování a ladění, vyšší kvalita SW, možnost vytvářet jednoduché a konzistentní objekty a skrýt přitom implementační detaily


• • • • • •

Programování II

Přínosy OOP

30

Programování II 1. přednáška. Alena Buchalcevová

Recommend Documents