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Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar1 Assoziationen (Beziehungen zwischen Objekten)

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Präsentation zum Thema: "Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar1 Assoziationen (Beziehungen zwischen Objekten)"—  Präsentation transkript:

1 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar1 Assoziationen (Beziehungen zwischen Objekten)

2 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar2 Identifizieren Sie die Objekte im Bild Ein Auto-Objekt Ein Person-Objekt Vier Reifen-Objekte? Ein Lenkrad-Objekt Zwei Scheinwerfer-Objekte Zwei Tür-Objekte?... Offensichtlich stehen die verschiedenen Objekte zu einander in Beziehung!

3 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar3 Eine Person hat ein Auto PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int UML:

4 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar4 Eine Person hat ein Auto class Person{ String name; int alter; Auto auto; } class Auto{ String marke; int baujahr; } PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int auto:Auto UML: Java: In Java werden hat-Beziehungen durch Referenzvariablen realisiert. Im obigen Beispiel kann von Auto nicht zu Person navigiert werden, da nur die Klasse Person eine Instanzvariable von Auto besitzt aber nicht umgekehrt!

5 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar5 class Hauptprogramm{ public static void main(String[] args){ } } class Person{ String name; int alter; Auto auto; } class Auto{ String marke; int baujahr; } Auto a = new Auto(); a.marke = ''VW''; a.baujahr = 2014; p.auto = a; Hier wird die Beziehung zwischen Person und Auto gesetzt. Wichtig: Das Auto- Objekt muss natürlich vorher angelegt sein. Person p = new Person(); p.name = ''Monika''; p.alter = 21;

6 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar6 Multiplizität PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int privatAuto geschäftsAuto Mit der Angabe der Multiplizität wird die Anzahl der an einer Beziehung beteiligten Objekte angegeben. Die Multiplizität 0..1 legt fest, dass eine Person keinen oder einen Privatwagen besitzen Kann. Die Multiplizität 1 bedeutet, dass eine Persin genau einen Geschäftswagen besitzen muss.

7 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar7 PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int Das obige Diagramm ohne Angabe von Multiplizitäten ist gleichbedeutend mit dem folgenden Diagramm: PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int 0..1 * Die Multiplizität * bedeutet, dass ein Auto beliebig vielen (0 bis unendlich) Personen gehören kann.

8 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar8 Beziehungen sind Referenzen Person p = new Person(); p.name = ''Mu''; p.alter = 40; p.auto = a; Auto a = new Auto(); a.marke = ''VW''; a.baujahr = 2008; marke baujahr = 2008 a ''VW'' name alter = 40 auto p ''Mu''

9 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar9 Aufgabe 1 Erstellen Sie eine Person mit den Daten Ihrer Wahl. Verwenden Sie die folgende Person-Klasse bzw. den Konstruktor der Klasse Person, die Beziehung zwischen einem Person- und einem Auto- Objekt zu setzen. Geben Sie weitere Möglichkeiten an, um Beziehungen zwischen Person- und Auto-Objekten zu setzen. Programmieren Sie ggf. die Klassen um.

10 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar10 Aufgabe 2 Entwerfen Sie ein UML-Diagramm für das folgende Szenario: Ein Kraftfahrzeugfahrer hat eine Personalnummer, einen Vor- und Nachnamen, eine Adresse sowie einen Führerschein. Der Führerschein hat ein Ausstellungsdatum sowie eine Klasse (z. B. Klasse A, Klasse B usw..). Jede Adresse besteht aus einer Straße, einer Hausnummer, einem Postleitzahl und einem Ort. Beachten Sie die Datenkapselung! Überführen Sie das Diagramm in Java. Erstellen Sie die folgenden Objekte und geben Sie deren Daten aus: Fahrer Michael Anton hat die Personalnummer 1. Sein Führerschein der Klasse A ist am 13. April 2013 ausgestellt. Michael Anton wohnt am Leopoldring 3, in Kirchzarten. Fahrerin Michaela Antonella hat die Personalnummer 2. Ihr Führerschein der Klasse B ist am ausgestellt. Sie wohnt in der Bahnhofstr. 7, in Kenzingen.

11 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar11 Aufgabe 3 PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int privatAuto geschäftsAuto Überführen Sie das folgende Diagramm in Java und erstellen Sie eine Person mit zwei Autos..

12 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar12

13 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar13 Eine Person kann auch beliebig viele Autos besitzen PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int Die Frage ist aber: Wo soll er alle die ganzen Autos parken?? * In der Realität vielleicht in vielen gemieteten Garagen...

14 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar14 In Java jedenfalls kann er die Autos im Speicher parken wo er will. Er muss sich nur die Adressen der Autos z. B. in einer Liste merken

15 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar15 Kurzer Ausflug zur ArrayList-Klasse

16 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar16 Die ArrayList-Klasse ArrayList ist eine von vielen Klassen, die Oracle-Programmierer uns bereitstellen. Eine Dokumentation dieser Klasse finden Sie unter: Objekte dieser Klasse verhalten sich wie Listen. Listen sind besondere Datenstrukturen, in denen Daten (Objekte) über spezielle Methoden bequem hinzugefügt, geändert oder gelöscht werden können. Der Zugriff auf die Daten erfolgt über ihre Position in der Liste. Das erste Element bekommt den Index 0, das zweite den Index 1 usw. Über die Methode size() kann die aktuelle Größe der Liste abgefragt werden. Die Größe wächst im Gegensatz zu normalen Arrays dynamisch. Der letzte Index in der Liste ist size – 1, da die Indexierung bei 0 beginnt.

17 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar17 ''Ahmad Nessar'' ''Nazar'' ''Ottbert'' ''Nimmersatt'' ArrayList myList = new ArrayList ();... myList.add(''Ahmad Nessar''); myList.add(''Nazar''); myList.add(''Ottbert''); myList.add(''Nimmersatt''); Vorteile von ArrayList: - schneller Zugriff - dynamische Länge Nachteile von ArrayList: - Einfügen und Löschen hat eine Verschiebung der übrigen Elemente zur Folge.

18 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar18 In spitzen Klammern wird angegeben, Objekte welcher Klasse in der ArrayList gespeichert werden dürfen. In diesem Beispiel werden String-Objekte in die Liste aufgenommen.

19 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar19 0, 1 oder mehr Beziehungen PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int autos:ArrayList * ArrayList ist eine Datenstruktur (eine Liste) in der Verweise auf die Autos, die eine Person besitzt, gespeichert werden. Es können aber auch statt ArrayList andere Daten- strukturen verwendet werden, um die Beziehung darzustellen. Wir werden uns aber vorerst auf die ArrayList-Klasse beschränken.

20 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar20 0, 1 oder mehr Beziehungen in Java class Person{ String name; int alter; ArrayList autos; } class Auto{ String marke; int baujahr; } UML: Java: Der Pfeil deutet es auch hier an, dass die Beziehung unidirektional ist. D.h. es kann nur in eine Richtung, nämlich von Person zu seinen Autos, navigiert werden. Ein Auto kennt in der Regel seinen Besitzer nicht. PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int * autos:ArrayList

21 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar21 Die Klasse Auto...

22 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar22 Die Klasse Person...

23 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar23 0, 1 oder mehr Beziehungen erstellen Hier wird eine ganze Liste von Autos für Hans „übergeben“.

24 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar24

25 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar25 Aufgabe 3 Verwenden Sie die folgenden Klassen (ohne sie zu erweitern), um eine Person mit ein paar Autos zu erstellen... Geben Sie weitere Möglichkeiten an, um Beziehungen zwischen Person- und Auto-Objekten zu setzen. Programmieren Sie ggf. die Klassen um. Weitere Übungen: Siehe separates Übungsblatt! class Person{ String name; int alter; ArrayList autos; } class Auto{ String marke; int baujahr; }

26 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar26 Bidirektionale Beziehungen PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int autos:ArrayList * person:Person PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int autos:ArrayList * 0..1 person:Person … oder man lässt die Pfeile ganz weg

27 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar27 Aufgabe 4 Überführen Sie das folgende Diagramm in Java und erstellen Sie eine Person mit ein paar Autos. Setzen Sie die Beziehungen in beiden Richtungen! PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int 0..1

28 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar28 Bidirektionale Beziehungen Person p = new Person(); p.name = ''Mu''; p.alter = 40; Auto a = new Auto(); a.marke = ''VW''; a.baujahr = 2008; marke baujahr = 2008 person a ''VW'' name alter = 40 auto p ''Mu'' p.auto = a; a.person = p;

29 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar29 Aufgabe 5 Überführen Sie das folgende Diagramm in Java und erstellen Sie eine Person mit ein paar Autos. Setzen Sie die Beziehungen in beiden Richtungen! PersonAuto name:String alter:int marke:String baujahr:int autos:ArrayList * 0..1 person:Person

30 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar30 Wiederholung Ein wesentlicher Bestandteil der objektorientierter Programme ist der Austausch von Nachrichten untereinander. Dazu kennt ein Objekt ein anderes Objekt und sendet diesem eine Nachricht zu. Dieses Kennen ist eine Art von Assoziation (Beziehung oder Verbindung) zwischen zwei Objekten. Assoziationen werden in UML durch Verbindungslinien zwischen den einzelnen Klassen dargestellt. Kunde name:String adresse:String Zahlungsverzug betrag:double stichtag:String * 1

31 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar31 Wiederholung Im obigen Beispiel ist die Assoziation bidirektional, d.h. der Kunde kann seine Zahlungsverzüge kennen. Auch von Zahlungsverzug kann zum Kunden navigiert werden. In der Regel benötigt ein Zahlungsverzug keine Kenntnisse über seine Kunden. Es soll nur in eine Richtung (unidirektional), nämlich nur von Kunde zu Zahlungsverzug navigiert werden: Kunde name:String adresse:String Zahlungsverzug betrag:double stichtag:String * 1 Kunde name:String adresse:String Zahlungsverzug betrag:double stichtag:String * 1

32 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar32 Multiplizitäten Kunden können beliebig viele (null oder mehrere) Zahlungsverzüge haben. Ein Zahlungsverzug gehört zu genau einem Kunden. 1 und * werden auch als Multiplizität der Beziehungen bezeichnet. Man unterscheidet Kann- und Muss-Beziehungen. Jeder Zahlungsverzug gehört genau einem Kunden. Jeder Kunde hat keinen, einen oder mehr Zahlungsverzüge. Kunde name:String adresse:String Zahlungsverzug betrag:double stichtag:String * 1

33 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar33 Komposition Eine Komposition ist eine „ist Teil von“-Beziehung. Jedes Objekt der Klasse Lenkrad ist nur Komponente eines einzigen Objektes der Klasse Auto (Aggrregat-Klasse). Die Komposition verlangt: wird ein Gebäude gelöscht, so müssen auch alle Räume darin gelöscht werden! B ist Teil von A Auto Lenkrad AB

34 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar34 Beispiele für Komposition Seite Raum BestellpostenBestellung Gebäude Termin Buch Notiz

35 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar35 Falsche Komposition in Java Termin datum:String titel:String Notiz titel:String text:String

36 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar36 Aufgabe 8 Überführen Sie das folgende Diagramm in Java. Lenkrad art:String Auto marke:String baujahr:int

37 Walther-Rathenau- Gewerbeschule Nazar37 Aggregation Eine Komposition ist ebenfalls eine „ist Teil von“-Beziehung. Jedes Objekt der Klasse Artikel ist nur Komponente eines einzigen Objektes der Klasse Zeitschrift (Aggrregat-Klasse). Die Aggregation verlangt im Gegensatz zu Komposition nicht, dass nach dem Entfernen einer Zeitschrift auch deren Artikel gelöscht werden. In der Implementierung unterscheidet sich eine Aggregation in Java nicht von der Implementierung einer normalen „hat-Beziehung“. Aggregation wird eher zum besseren Verständnis des Modell verwendet. Zeitschrift Artikel


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