06.09.2007 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 1 Определение классов и методов Java- программа состоит из объектов различных классов, взаимодействующих друг. - презентация

1

2 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 1 Определение классов и методов Java- программа состоит из объектов различных классов, взаимодействующих друг с другом. Каждое определение Java-класса должно быть в отдельном файле, например MyClass.java и может быть откомпилировано отдельно- MyClass.class Затем можно скомпилировать файл, содержащий main-метод, без перекомпиляции класса MyClass.java

3 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 2 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.

4 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 3 Определение классов и методов Общая форма определения класса. class extends { type переменная1_объекта; type переменная2_объекта; type переменнаяN_объекта; type имяметода1(список_параметров) { тело метода; } type имяметода2(список_параметров) { тело метода; } }

5 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 4 Определение классов и методов Данные инкапсулируются в класс путем объявления переменных между открывающей и закрывающей фигурными скобками, выделяющими в определении класса его тело. Называются переменными(полями) реализации или переменными экземпляра класса. Единственное отличие состоит в том, что их надо объявлять вне методов, в том числе вне метода main.

6 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 5 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.

7 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 6 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; … } }

8 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 7 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.

9 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 8 Определение классов и методов // Абстрактный класс Фигура abstract public class Shape { // Цвет фигуры int Color;// поле класса // Начальная точка фигуры Coordinates StartPoint; // поле класса // Нарисовать фигуру abstract public void Draw(); }

10 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 9 Определение классов и методов // Конкретный класс "Круг class Circle extends Shape { //Нарисовать круг public void Draw() { // Здесь реализуется метод рисования //круга } }

11 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 10 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; } }

12 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 11 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(); } }

13 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 12 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.

14 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 13 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

15 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 14 Определение классов и методов Интерфейсы дают возможность программисту описывать наборы методов, которые должен реализовать класс. public interface CustomLook { public abstract void notifyStartPaint(); public abstract void customPaint (); }

16 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 15 Определение классов и методов public class NewButton implements CustomLook { public void notifyStartPaint() { // Код для перехвата начала рисования } public void customPaint (); } { // Код для рисования кнопки нового // внешнего вида } }

17 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 16 Определение классов и методов interface Voice { void voice(); } class Dog implements Voice { public void voice () { System.out.println("Gav-gav!"); } }

18 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 17 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!"); } }

19 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 18 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 класс смесь проектирования и конкретной реализации testtest

20 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 19 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.

21 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 20 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.

22 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 21 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.

23 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 22 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.

24 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 23 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

25 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 24 Определение классов и методов Если попытаться обратиться к private-данным или методам, то компилятор Java выдаст сообщение об ошибке компиляции. Если ваш класс не будет в дальнейшем наследоваться, то лучше использовать модификатор private, а не protected

26 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 25 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.

27 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 26 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.

28 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 27 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.

29 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 28 Определение классов и методов package My; class First{ protected int protVar; protected void protMethod() { System.out.println("protMeth called!"); } }

30 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 29 Определение классов и методов package My; class Second {// не наследник First void protAccessMethod() { First ap = new First(); ap.protVar = 345; ap.protMethod(); } }

31 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 30 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

32 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 31 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. Единственная новая деталь, отличающая обычный файл *.java от пакетного, состоит в том, что первая строка каждого файла пакета должна иметь следующий вид:

33 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 32 Определение классов и методов package Имя_пакета; например, package mystuff.utilities;

34 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 33 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

35 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 34 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.

36 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 35 Определение классов и методов модификаторы доступа упорядочиваются следующим образом (от менее открытых – к более открытым): 1. private 2. none (package) 3. protected 4. public

37 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 36 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).

38 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 37 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.

39 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 38 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

40 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 39 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.

41 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 40 Определение классов и методов Общая форма объявления метода: тип ( ) { тело метода } Тип результата, который должен возвращать метод может быть любым, в том числе и типом voidв тех случаях, когда возвращать результат не требуется.

42 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 41 Определение классов и методов class Point { int х, у; void init(int a, int b) { х = а; y = b; } }

43 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 42 Определение классов и методов Заголовок состоит 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.

44 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 43 Определение классов и методов Для методов доступен любой из 3 возможных модификаторов доступа и допускается использование доступа по умолчанию. 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.

45 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 44 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);

46 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 45 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).

47 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 46 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! }

48 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 47 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.

49 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 48 Определение классов и методов class Point { void get() {} void get(int x) {} void get(int x, double y) {} void get(double x, int y) {} }

50 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 49 Определение классов и методов // ошибочное использование void get() {} int get() {} void get(int x) {} void get(int y) {} public int get() {} private int get() {}

51 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 50 Определение классов и методов Если текущая реализация метода не выполняет никаких действий, тело все равно должно описываться парой пустых фигурных скобок: public void empty() {}

52 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 51 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.

53 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 52 Определение классов и методов // пример вызовет ошибку компиляции public int get() { if (condition) { return 5; } }

54 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 53 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

55 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 54 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

56 Кафедра ОСУ, Java 2007 Слайд 55 Определение классов и методов public void calculate(int x, int y) { if (x