Einführung in die Programmierung Klassendefinition und Objekte

Präsentation zum Thema: "Einführung in die Programmierung Klassendefinition und Objekte"—  Präsentation transkript:

1 Einführung in die Programmierung Klassendefinition und Objekte
Fakultät für Wirtschaftswissenschaften Einführung in die Programmierung Klassendefinition und Objekte Uwe Lämmel

2 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

3 Klasse repräsentiert alle Objekte eines Typs (Bauart), z.B.: "Student ", "Ticketautomat " beschreibt Objekte mittels: Daten = Merkmale (Attribute, Instanz-Variablen) Aktionen = Methoden

4 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?

5 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

6 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;

7 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

8 Daten-Übergabe mittels Parameter
TicketAutomat bus = new TicketAutomat(500);

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

10 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 … }

11 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)

12 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)

13 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

14 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

15 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

16 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

17 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!

18 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

19 Digitale Uhr: Klassen und Objektinteraktion
Eine Anzeige aus 4 Ziffern? Zwei Anzeigen zu je 2 Ziffern?

20 Abstraktion und Modularisierung
Details ignorieren Konzentration auf Wesentliches Modularisierung Teilen der Aufgabe in kleinere Teile getrennte Lösung der Teilprobleme Interaktion der Teillösungen

21 Klasse Nummeranzeige public class Nummernanzeige { private int limit;
private int wert; // Konstruktor und // Methoden fehlen hier. } // Nummernanzeige

22 Klasse Uhrenanzeige public class Uhrenanzeige {
private Nummernanzeige stunden; private Nummernanzeige minuten; // Konstruktor und // Methoden fehlen hier! } // Uhrenanzeige

23 Objekt-Interaktion

24 Klassendiagramm

25 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

26 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!

27 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

28 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

29 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

30 Ende