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Klassendefinition und Objekte Folie 1Uwe Lämmel

Einführung in die ProgrammierungKlassendefinition und Objekte

Uwe Lämmel

Fakultät für Wirtschaftswissenschaften

www.wi.hs-wismar.de/~laemmel

[email protected]


Inhalt

Klasse– Bauplan: Zweck, Aufbau, Entwurf– ausführbare Klasse– Bibliotheksklasse

Methoden– Konstruktor– Zugriff– Ausgabe– Verarbeitung

Parameter

Erzeugung und Nutzung von Objekten


Klasse

repräsentiert alle Objekte eines Typs (Bauart), z.B.: "Student ", "Ticketautomat "

beschreibt Objekte mittels:– Daten = Merkmale

(Attribute, Instanz-Variablen)– Aktionen = Methoden


Ticket-Automat: Nutzersicht /externe Sicht

Ein naiver Ticket-Automat:– liefert Tickets zum festen Preis

Fragen:– Wie wird dieser Festpreis festgelegt?– Wie wird "Geld eingeworfen"?– Wie verwaltet der Automat das Geld?

Beispiel:


Ticket-Automat: interne Sicht

Klasse muss Objekte so beschreiben, dass gewünschtes Verhalten erreicht wird

Merkmale? Methoden?

preisbisherGezahltgesamtsumme

anzVerkaufterTickets

KonstruktorgetPreis

getBisherGezahltgeldEinwerfenticketDrucken


Merkmal (Datenfeld, Instanz-Variable)

Instanz-Variablen speichern Merkmale

BlueJ: "inspect" zeigt die Merkmale eines Objekts

Werte der Instanz-Variablen = Zustand eines Objekts

public class TicketAutomat{ private int preis; private int bisherGezahlt; private int gesamtsumme; //hier: Konstruktoren und Methoden} //TicketAutomat

private int preis;

Sichtbarkeit Typ Name der Variable


Konstruktoren

… erzeugen ein Objekt … haben denselben Namen wie die Klasse … legen Anfangswerte für Merkmale fest:

häufig: Anfangswert als Parameter "von außen"

public TicketAutomat (int ticketPreis) {preis = ticketPreis;bisherGezahlt = 0;gesamtsumme = 0;anzTickets = 0;

} // TicketAutomat


Daten-Übergabe mittels Parameter

TicketAutomat bus = new TicketAutomat(500);


Zuweisung (Assignment)

Werte in Variablen speichern:preis = ticketPreis;bisherGezahlt = 0;

Variable speichert NUR EINEN Wert; vorheriger Wert verloren

variable = expression;


Methoden

legen das Verhalten von Objekten fest

unterscheiden:– Konstruktor-Methoden – Zugriffsmethoden (lesend, schreibend)– Verarbeitungsmethoden– Ausgabe-Methoden

einheitlicher Aufbau:

– Kopf (Signatur)public int getPreis()

– Körper{ … Anweisungen … }


Zugriffsmethode, lesend

Information über das Objekt besitzt Ergebnis-Typ und return-Anweisung return-Anweisung bestimmt Ergebnis

public int getPreis(){ return preis;} //getPreis

Ergebnis-Typ

Methodenname

Anfang und Ende des Methoden-Körpers (block)

return-Anweisung bestimmt Ergebnis

Sichtbarkeit

Kommentar zur schließenden Klammer

Parameterliste


Zugriffsmethode, schreibend Verändert die Merkmale eines Objekts besitzt (meist) Parameter kein Ergebnis-Typ (void) enthält Zuweisungen an Instanz-Variable

public void setPreis(int neu){ preis = neu;} //setPreis

(kein) Ergebnis-Typ Methodenname

Anfang und Ende des Methoden-Körpers (block)

Zuweisung

Sichtbarkeit

Kommentar zur schließenden Klammer

Parameterliste


Ausgabemethode

KEINE Verarbeitung nur Ausgabe der Objekt-Werte in gewünschter Form 2 Möglichkeiten:

– direkte Ausgabe : Ergebnistyp void, Ausgabe: System.out.println(…);

– toString-Methode: Ergebnistyp String und return-Anweisung

public void ausgabe() { System.out.println("Preis=" + preis + " Geldsumme= "+gesamtsumme);} //ausgabe

public String toString() { return "Preis=" + preis + " Geldsumme= "+gesamtsumme;} //toString


Klasse = Bauplanclass Klasse {

// Merkmale = Instanz-Variablen (private)private int number;

// Konstruktor(en) mit/ohne Parameterpublic Klasse( ) { /* Initialisierungen */ }

// Zugriffsmethoden: getX/setXpublic int getNumber() { return number;}public void setNumber(int n) { number=n; }

// Arbeitsmethodenpublic boolean istTeiler(int a) { … }

// Ausgabepublic void ausgabe() { System.out.println("Nummer= "+number); }

}//Klasse

–Merkmale

– Konstruktoren

–Methoden


Klasse TicketAutomat

Beispiel in BlueJ entwickeln. Klasse testen:

– TicketAutomat-Objekt erzeugen– Methoden an das Objekt senden– mittels "inspect" Zustand des Objekts einsehen– Schreiben einer ausführbaren Klasse


Ausführbare Klasse

class Klasse {

// main-Methode:public static void main(String[ ] args) {

// VerarbeitungTicketAutomat bus = new TicketAutomat(500);bus.geldEinwerfen(200);bus.ticketDrucken();bus.ausgabe();System.out.println(bus);

}//main

}//Klasse

enthält main Methode: public static void main(String[ ] args) { … }

kann als Programm ausgeführt werden:


Aufgabe

Machen Sie sich mit dem Projekt "Naiver-Ticket-Automat" vertraut.

Verbessern Sie den Ticket-Automaten:– Es wird ein Ticket nur gedruckt, falls genügend

(ev. auch mehr) Geld eingeworfen wurde.– Eine Methode gibt das Wechselgeld heraus.– Es werden nur sinnvolle Geldbeträge in der

Methode "geldEinwerfen" akzeptiert.

selbst erarbeiten!


Zusammenfassung

Klassen bilden reale/virtuelle Welt ab Klassen beschreiben Objekte Klasse: Merkmale, Konstruktoren,

Methoden Merkmale = Instanzen-Variablen

– Menge der Werte = Zustand des Objekts Konstruktor: erzeugt Objekt Zugriffsmethoden: lesend, schreiben Methoden können …

– Zustand des Objekts ändern– Parameter besitzen– ein Ergebnis liefern

Zuweisung Wert an Variable: Speicher


Digitale Uhr: Klassen und Objektinteraktion

Eine Anzeige aus 4 Ziffern?

Zwei Anzeigen zu je 2 Ziffern?


Abstraktion und Modularisierung

Abstraktion– Details ignorieren– Konzentration auf Wesentliches

Modularisierung– Teilen der Aufgabe in kleinere Teile– getrennte Lösung der Teilprobleme– Interaktion der Teillösungen


Klasse Nummeranzeige

public class Nummernanzeige { private int limit; private int wert;

// Konstruktor und// Methoden fehlen hier.

} // Nummernanzeige


Klasse Uhrenanzeige

public class Uhrenanzeige { private Nummernanzeige stunden; private Nummernanzeige minuten;

// Konstruktor und// Methoden fehlen hier!

} // Uhrenanzeige


Objekt-Interaktion


Klassendiagramm


Klasse Uhrenanzeige

public class Uhrenanzeige { private Nummernanzeige stunden; private Nummernanzeige minuten; private String zeitanzeige; // techn. Gründe

public Uhrenanzeige (){ stunden = new Nummernanzeige(24); minuten = new Nummernanzeige(60);

anzeigeAktualisieren(); } // Uhrenanzeige

// hier folgen weitere Methoden!} // Uhrenanzeige

Merkmale

Konstruktor


Methoden der Klasse Uhrenanzeige

public String gibUhrzeit(){ return zeitanzeige; }

public void setzeUhrzeit(int stunde, int minute){stunden.setzeWert(stunde);minuten.setzeWert(minute);anzeigeAktualisieren();

} //setzeUhrzeit

private void anzeigeAktualisieren(){zeitanzeige = stunden.gibAnzeigewert() + ":"

+ minuten.gibAnzeigewert();} //anzeigeAktualisieren

setzWert(int wert) und gibAnzeigewert()in Klasse Nummernanzeige definieren!

Methoden-Aufruf:


Methoden der Klasse Uhrenanzeige

/*** - Operation einmal pro Minute aufrufen * - sorgt dafür, dass diese Uhrenanzeige um eine Minute* weiter gestellt wird.*/public void taktsignalGeben( ) {

minuten.erhoehen( ); if (minuten.gibWert( ) == 0) { // Limit wurde erreicht!

stunden.erhoehen( );} //ifanzeigeAktualisieren();

} //taktsignalGeben


Methoden der Klasse Nummernanzeige

public Nummernanzeige(int anzeigeLimit) {limit = anzeigeLimit;wert = 0;

} //Konstruktor// Zugriffsmethoden: public int gibWert() { return wert; }public String gibAnzeigewert() {

if(wert<10) { return "0" + wert;}else { return "" + wert; }

} //gibAnzeigewertpublic void setzeWert(int ersatzwert) {

if((ersatzwert >= 0) && (ersatzwert < limit)) {wert = ersatzwert;

} //if} //setzeWert


Zusammenfassung Klassen bilden reale/virtuelle Welt ab Klassen beschreiben Objekte Klasse: Merkmale, Konstruktoren,

Methoden Merkmale = Instanzen-Variablen

– Menge der Werte = Zustand des Objekts Konstruktor: erzeugt Objekt Zugriffsmethoden: lesend, schreiben Methoden können …

– Zustand des Objekts ändern– Parameter besitzen– ein Ergebnis liefern

Objekte können andere Objekte benutzen Klassen fördern Modularisierung Modularisierung fördert Wiederverwendung


Ende

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