Einführung in die Programmierung Klassendefinition und Objekte Fakultät für Wirtschaftswissenschaften Einführung in die Programmierung Klassendefinition und Objekte Uwe Lämmel www.wi.hs-wismar.de/~laemmel Uwe.Laemmel@hs-wismar.de

Inhalt Klasse Methoden Parameter Erzeugung und Nutzung von Objekten 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 Beispiel: 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?

Ticket-Automat: interne Sicht Klasse muss Objekte so beschreiben, dass gewünschtes Verhalten erreicht wird Merkmale? Methoden? preis bisherGezahlt gesamtsumme anzVerkaufterTickets Konstruktor getPreis getBisherGezahlt geldEinwerfen ticketDrucken

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 Sichtbarkeit Typ Name der Variable private int preis;

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) variable = expression; Werte in Variablen speichern: preis = ticketPreis; bisherGezahlt = 0; Variable speichert NUR EINEN Wert; vorheriger Wert verloren

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 Ergebnis-Typ Sichtbarkeit Methodenname Parameterliste public int getPreis(){ return preis; } //getPreis return-Anweisung bestimmt Ergebnis Kommentar zur schließenden Klammer Anfang und Ende des Methoden-Körpers (block)

Zugriffsmethode, schreibend Verändert die Merkmale eines Objekts besitzt (meist) Parameter kein Ergebnis-Typ (void) enthält Zuweisungen an Instanz-Variable Sichtbarkeit (kein) Ergebnis-Typ Methodenname Parameterliste public void setPreis(int neu){ preis = neu; } //setPreis Zuweisung Kommentar zur schließenden Klammer Anfang und Ende des Methoden-Körpers (block)

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 = Bauplan Merkmale Konstruktoren Methoden class Klasse { // Merkmale = Instanz-Variablen (private) private int number; // Konstruktor(en) mit/ohne Parameter public Klasse( ) { /* Initialisierungen */ } // Zugriffsmethoden: getX/setX public int getNumber() { return number;} public void setNumber(int n) { number=n; } // Arbeitsmethoden public boolean istTeiler(int a) { … } // Ausgabe public 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 enthält main Methode: public static void main(String[ ] args) { … } kann als Programm ausgeführt werden: class Klasse { // main-Methode: public static void main(String[ ] args) { // Verarbeitung TicketAutomat bus = new TicketAutomat(500); bus.geldEinwerfen(200); bus.ticketDrucken(); bus.ausgabe(); System.out.println(bus); }//main }//Klasse

Aufgabe  selbst erarbeiten! 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 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 Methoden-Aufruf: setzWert(int wert) und gibAnzeigewert() in Klasse Nummernanzeige definieren!

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( ); } //if anzeigeAktualisieren(); } //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; } } //gibAnzeigewert public 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

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