21.11.2013Java, каф.ОСУ, АВТФ1 Определение классов и методов Java- программа состоит из объектов различных классов, взаимодействующих друг с другом. Каждое. - презентация

1

2 Java, каф.ОСУ, АВТФ1 Определение классов и методов Java- программа состоит из объектов различных классов, взаимодействующих друг с другом. Каждое определение Java-класса, как правило, должно быть в отдельном файле, например MyClass.java и может быть откомпилировано отдельно- MyClass.class Затем можно скомпилировать файл с классом, содержащим main-метод, без перекомпиляции класса MyClass.java Разработал к.т.н. Фофанов О.Б.

3 Java, каф.ОСУ, АВТФ2 Определение классов и методов Можно в одном файле *.java хранить несколько классов Например, в одном файле EmployeeTest.java, содержатся 2 класса – class Employee и class EmployeeTest > javac EmployeeTest.java Оба класса будут скомпилированы в файлы классов EmployeeTest.class и Employee.class > javac Employee*.java > javac *.java > javac GradeBook.java GradeBookTest.java (учет времени создания файлов)

4 Java, каф.ОСУ, АВТФ3 Определение классов и методов Классэто АТД для создания объекта. Класс определяет структуру объекта и его методы, образующие функциональный интерфейс. В процессе выполнения Java-программы система использует определения классов для создания представителей классов. Представители являются реальными объектами. Термины, и взаимозаменяемы.

5 Java, каф.ОСУ, АВТФ4 Определение классов и методов Общая форма определения (описания) класса. class extends { static type переменная1;… modificator type переменная1; modificator type переменная2; … modificator type переменнаяN; modificator type имя_метода1/конструктора(список_параметров) { ; тело метода1; } modificator type имя_метода2(список_параметров) { ; тело метода2; } …. }

6 Java, каф.ОСУ, АВТФ5 Определение классов и методов Данные инкапсулируются в класс путем объявления переменных между открывающей и закрывающей фигурными скобками, выделяющими в определении класса его тело. Эти данные называются переменными реализации (полями) или переменными экземпляра класса. Единственное отличие от обычных переменных состоит в том, что их надо объявлять вне методов, в том числе вне метода main.

7 Java, каф.ОСУ, АВТФ6 Определение классов и методов class Point { int х, у;//поля класса } Оператор new создает экземпляр указанного класса и возвращает ссылку на вновь созданный объект. Point р = new Point(); можно создать несколько ссылок на один и тот же объект.

8 Java, каф.ОСУ, АВТФ7 Определение классов и методов class TwoPoints { public static void main (String args[]) { Point p1 = new Point(); Point p2 = new Point(); p1.x = 10; p1.y = 20; р2.х = 42; р2.у = 99; … } }

9 Java, каф.ОСУ, АВТФ8 Определение классов и методов // Class declaration with one method. public class GradeTPU { public void displayMessage() { System.out.println( "Welcome to the TPU!" ); } // end method displayMessage } // end class GradeTPU

10 Java, каф.ОСУ, АВТФ9 Определение классов и методов public class GradeTPUTest { // main method begins program execution public static void main( String args[ ] ) { // create a GradeTPU object and assign it to //myGradeBook GradeTPU myGradeTPU = new GradeTPU (); // call myGradeTPU's displayMessage method myGradeTPU.displayMessage(); } // end main } // end class GradeTPUTest

11 Java, каф.ОСУ, АВТФ10 Определение классов и методов В Java используется также понятие абстрактный класс. С их помощью можно объявлять классы, реализованные лишь частично, полная реализация осуществляется в потомках – расширениях класса Используется, когда некоторое поведение (методы) характерно для большинства или всех объектов данного класса, но некоторые аспекты имеют смысл лишь для ограниченного круга объектов, не составляющих суперкласса, те методы конкретизируются в подклассах.

12 Java, каф.ОСУ, АВТФ11 Определение классов и методов abstract class Square { abstract int squareIt(int i); //абстрактный метод public void show() { System.out.println ("обычный метод"); } } //squareIt() должен быть реализован подклассом //Square class SquareReal extends Square { public int squareIt (int i) { return i*i; } }

13 Java, каф.ОСУ, АВТФ12 Определение классов и методов public class AbstractDemo { public static void main(String[] args) { // Square ob1 = new Square(); //ашипка! Square ob2 = new SquareReal(); System.out.println("10 в квадрате равно " + ob2.squareIt(10)); ob2.show(); } }

14 Java, каф.ОСУ, АВТФ13 Определение классов и методов если унаследовать класс от абстрактного, но оставить нереализованным хотя бы один его абстрактный метод, то унаследованный класс также будет абстрактным. Чтобы избавиться от "абстрактности", необходимо реализовать код для всех абстрактных методов абстрактного класса-предка.

15 Java, каф.ОСУ, АВТФ14 Определение классов и методов Java предоставляет программисту еще одно средство, родственное классам, - интерфейсы. Интерфейс - это набор констант и абстрактных методов, которые не содержат никакого кода. Каждый класс реализующий интерфейс, должен реализовать все его методы. Если только часть, то класс объявляется абстрактным

16 Java, каф.ОСУ, АВТФ15 Определение классов и методов interface Voice { void voice(); } class Dog implements Voice { public void voice () { System.out.println("Gav-gav!"); } }

17 Java, каф.ОСУ, АВТФ16 Определение классов и методов class Cat implements Voice { public void voice () { System.out.println("Miaou!"); } } class Cow implements Voice { public void voice() { System.out.println("Moo-0o-oo!"); } }

18 Java, каф.ОСУ, АВТФ17 Определение классов и методов Интерфейсы предоставляют некоторую разновидность множественного наследования, те класс может реализовать несколько интерфейсов. Абстрактный класс может содержать частичную реализацию, защищенные компоненты, статические методы и тд, интерфейс ограничивается открытыми методами и константами Интерфейс является выражением чистой концепции проектирования, а абстрактный класс смесь проектирования и конкретной реализации testtest

19 Java, каф.ОСУ, АВТФ18 Определение классов и методов Модификаторы доступа Во многих языках существуют права доступа, которые ограничивают возможность использования, например, переменной в классе. Два крайних вида прав доступа: это public, когда поле доступно из любой точки программы, и private, когда поле может использоваться только внутри того класса, в котором оно объявлено.

20 Java, каф.ОСУ, АВТФ19 Определение классов и методов Уровень доступа элемента языка является статическим свойством, задается на уровне кода и всегда проверяется во время компиляции. Попытка обратиться к закрытому элементу вызовет ошибку.

21 Java, каф.ОСУ, АВТФ20 Определение классов и методов В Java модификаторы доступа указываются для: 1.типов (классов и интерфейсов) объявления верхнего уровня; 2.элементов ссылочных типов (полей, методов, внутренних типов); 3.конструкторов классов. Как следствие например, массив также может быть недоступен в том случае, если недоступен тип, на основе которого он объявлен.

22 Java, каф.ОСУ, АВТФ21 Определение классов и методов Четыре уровня доступа 1.public 2.private 3.protected 4.если не указан ни один из этих трех типов, то уровень доступа определяется по умолчанию (default) иногда его называют пакетным.

23 Java, каф.ОСУ, АВТФ22 Определение классов и методов 1. Открытый (public) к членам класса всегда можно обращаться из любого места, в котором доступен сам класс; такие члены наследуются в подклассах 2.Закрытый (private): доступ к членам класса осуществляется только из самого класса

24 Java, каф.ОСУ, АВТФ23 Определение классов и методов Если попытаться обратиться к private- данным или методам, то компилятор Java выдаст сообщение об ошибке компиляции. Если класс не будет в дальнейшем наследоваться, то лучше использовать модификатор private, а не protected

25 Java, каф.ОСУ, АВТФ24 Определение классов и методов 3.Защищенный (protected): к данным членам разрешается доступ из подклассов и из классов(методов), входящих в тот же пакет, те наследникам может потребоваться доступ к некоторым элементам родителя, с которыми не приходится иметь дело внешним классам.

26 Java, каф.ОСУ, АВТФ25 Определение классов и методов Модификатор доступа protected позволяет обращаться к данным и методам класса самому классу, классам, хранящимся в этом же пакете, и унаследованным подклассам.

27 Java, каф.ОСУ, АВТФ26 Определение классов и методов Обычно такой модификатор применяют для того, чтобы закрыть доступ к данным и методам для тех классов, которые не состоят в "родственных отношениях" с защищаемым классом. В Java классы считаются родственными, не только если они унаследованы друг от друга, но и просто хранятся в одном и том же пакете.

28 Java, каф.ОСУ, АВТФ27 Определение классов и методов Пакет в Java - это коллекция сгруппированных вместе классов, которой присвоено некоторое имя. Все классы пакета размещаются в отдельных файлах, причем имя каждого файла совпадает с именем содержащегося в нем класса. Описанию класса предшествует фраза:

29 Java, каф.ОСУ, АВТФ28 Определение классов и методов package Имя_пакета; например, package mystuff.utilities;

30 Java, каф.ОСУ, АВТФ29 Определение классов и методов Классы пакета хранятся в некотором каталоге(папке), имя которого совпадает с именем пакета, пакету присваивается имя, которое можно использовать затем в программах или классах. Любое приложение или определение класса может использовать все классы пакета, поместив соответствующий оператор import в начало файла, содержащего это приложение или это определение класса: import mystuff.utilities;//..\mystuff\utilities

31 Java, каф.ОСУ, АВТФ30 Определение классов и методов class Date1 { public static void main(String[] args) { java.util.Date now = new java.util.Date(); System.out.println(now); } }

32 Java, каф.ОСУ, АВТФ31 Определение классов и методов import java.util.Date; class Date2 { public static void main(String[] args) { Date now = new Date(); System.out.println(now); } }

33 Java, каф.ОСУ, АВТФ32 Определение классов и методов package My; class First{ protected int protVar; protected void protMethod() { System.out.println("protMeth called!"); } }

34 Java, каф.ОСУ, АВТФ33 Определение классов и методов package My; class Second {// не наследник First void protAccessMethod() { First ap = new First(); ap.protVar = 345; ap.protMethod(); } }

35 Java, каф.ОСУ, АВТФ34 Определение классов и методов 4.Пакетный:(package access) доступ к членам, объявленным без указания атрибута доступа, осуществляется только из того же пакета, где объявлен и сам этот класс. Более ограниченный по сравнению с protected

36 Java, каф.ОСУ, АВТФ35 Определение классов и методов Модификатор protected может быть указан для наследника из другого пакета, а доступ по умолчанию допускает обращения из классов-ненаследников, если они находятся в том же пакете.

37 Java, каф.ОСУ, АВТФ36 Определение классов и методов модификаторы доступа упорядочиваются следующим образом (от менее открытых – к более открытым): 1.private 2. none (package) 3.protected 4.public

38 Java, каф.ОСУ, АВТФ37 Определение классов и методов Пакеты доступны всегда, поэтому у них нет модификаторов доступа (можно сказать, что все они public, то есть любой существующий в системе пакет может использоваться из любой точки программы).

39 Java, каф.ОСУ, АВТФ38 Определение классов и методов Типы (классы и интерфейсы) верхнего уровня объявления. При их объявлении существует всего две возможности: указать модификатор public или не указывать его. Если доступ к типу является public, то это означает, что он доступен из любой точки кода. Если же он не public, то уровень доступа назначается по умолчанию: тип доступен только внутри того пакета, где он объявлен.

40 Java, каф.ОСУ, АВТФ39 Определение классов и методов Массив имеет тот же уровень доступа, что и тип, на основе которого он объявлен ( все примитивные типы являются полностью доступными). Элементы и конструкторы объектных типов. Обладают всеми четырьмя возможными значениями уровня доступа. Все элементы интерфейсов являются public. table

41 Java, каф.ОСУ, АВТФ40 Определение классов и методов Методыэто подпрограммы, присоединенные к конкретным определениям (описаниям) классов. Они описываются внутри определения класса на том же уровне, что и переменные объектов. При объявлении метода задаются тип возвращаемого им результата и список параметров.

42 Java, каф.ОСУ, АВТФ41 Определение классов и методов Общая форма объявления(описания) метода: тип ( ) { ; тело метода - собственно код } Тип результата, который должен возвращать метод может быть любым, в том числе и типом voidв тех случаях, когда возвращать результат не требуется.

43 Java, каф.ОСУ, АВТФ42 Определение классов и методов class Point { int х, у; void init (int a, int b) { х = а; y = b; } }

44 Java, каф.ОСУ, АВТФ43 Определение классов и методов Заголовок может включать из: 1.модификаторов (доступа в том числе); 2.типа возвращаемого значения или ключевого слова void; 3.имени метода; 4.списка аргументов в круглых скобках (аргументов может не быть); 5.специального throws-выражения.

45 Java, каф.ОСУ, АВТФ44 Определение классов и методов Для методов доступен любой из 4 возможных модификаторов доступа Существует модификатор final, который говорит о том, что такой метод нельзя переопределять в наследниках. Можно считать, что все методы final- класса, а также все private-методы любого класса, являются final.

46 Java, каф.ОСУ, АВТФ45 Определение классов и методов В отличие от объявления переменной здесь запрещается указывать два имени для одного типа: // void calc (double x, y); - ошибка! void calc (double x, double y);

47 Java, каф.ОСУ, АВТФ46 Определение классов и методов Для каждого аргумента можно ввести ключевое слово final перед указанием его типа. В этом случае такой параметр не может менять своего значения в теле метода (то есть участвовать в операции присвоения в качестве левого операнда).

48 Java, каф.ОСУ, АВТФ47 Определение классов и методов public void process (int x, final double y) { x=x*x+ Math.sqrt(x); // y=Math.sin(x); - так писать нельзя, // т.к. y - final! }

49 Java, каф.ОСУ, АВТФ48 Определение классов и методов Важным понятием является сигнатура (signature) метода. Сигнатура определяется именем метода и его аргументами (количеством, типом, порядком следования). Если для полей запрещается совпадение имен, то для методов в классе запрещено создание двух методов с одинаковыми сигнатурами.

50 Java, каф.ОСУ, АВТФ49 Определение классов и методов class Point { void get() {} void get (int x) {} void get (int x, double y) {} void get (double x, int y) {} }

51 Java, каф.ОСУ, АВТФ50 Определение классов и методов // ошибочное использование void get() {} int get() {} void get (int x) {} void get (int y) {} public int get() {} private int get() {}

52 Java, каф.ОСУ, АВТФ51 Определение классов и методов Если текущая реализация метода не выполняет никаких действий, тело все равно должно описываться парой пустых фигурных скобок: public void empty() {}

53 Java, каф.ОСУ, АВТФ52 Определение классов и методов Если в заголовке метода указан тип возвращаемого значения, а не void, то в теле метода обязательно должно встречаться return-выражение. При этом компилятор проводит анализ структуры метода, чтобы гарантировать, что при любых операторах ветвления возвращаемое значение будет сгенерировано.

54 Java, каф.ОСУ, АВТФ53 Определение классов и методов // пример вызовет ошибку компиляции public int get() { …. if (condition) { return 5; } }

55 Java, каф.ОСУ, АВТФ54 Определение классов и методов // правильный метод public int get() { if (condition) { return 5; } else { return 3; } } Значение, указанное после слова return, должно быть совместимо по типу с объявленным возвращаемым значением

56 Java, каф.ОСУ, АВТФ55 Определение классов и методов В методе без возвращаемого значения (указано void) также можно использовать выражение return без каких-либо аргументов. Его можно указать в любом месте метода и в этой точке выполнение метода будет завершено

57 Java, каф.ОСУ, АВТФ56 Определение классов и методов public void calculate (int x, int y) { if (x