Get documents about "Podstawowe aspekty programowania w Javie
Shared by: HC120221214436
-
Stats
- views:
- 7
- posted:
- 2/21/2012
- language:
- pages:
- 137
Document Sample
Podstawowe aspekty
programowania w Javie
Michał Kuciapski
m.kuciapski@univ.gda.pl
Cel przedmiotu
Celem przedmiotu jest ukazanie
podstawowych elementów składni
języka programowania Java wraz
z wykazaniem praktycznego ich
zastosowania w tworzeniu
aplikacji konsolowych, na
podstawie rozbudowanego
przykładu przy wsparciu ze strony
technik analizy i projektowania
obiektowego.
Programowanie obiektowe
Programowanie obiektowe
Koncepcja, korzyści i podstawowe
pojęcia
Koncepcja programowania obiektowego
Programowanie obiektowe zakłada tworzenie
oprogramowania składającego się ze społeczności
obiektów, ułożonych w hierarchiczne struktury i
potrafiących komunikować się ze sobą poprzez
przesyłanie wiadomości, dla realizowania celów
systemu.
Programowanie obiektowe czerpie swoją koncepcję
z rzeczywistego świata otaczającego nas
składającego się z olbrzymiej ilości obiektów, jak
np.: ludzie, budynki i struktur, jak np. organizacje.
5 z 137
Koncepcja programowania obiektowego
Model problemu Rzeczywiste
obiekty
Algorytm Model problemu
Program Obiekty
oprogramowania
Tradycyjny, uproszczony Podejście obiektowe
proces rozwiązywania problemu proces rozwiązywania problemu
Na podstawie „Object-Oriented Programming: From Problem Solving to Java”, 6 z 137
Charles River Media 2003
Korzyści programowania obiektowego – dlaczego?
• Jednolitość – jedna reprezentacja problemu
• Zrozumiałość – organizacja kodu (klas) zgodnie z
dziedziną zastosowania
• Rozszerzalność – jednolitość reprezentacji dziedziny
problemu ułatwia równoległe rozwijanie oprogramowania
• Stabilność – przejrzystość organizacji kodu i jego
modularność minimalizują konieczność zmian
• Wielokrotny użytek – decentralizacja kodu na komponenty
7 z 137
Podstawowe pojęcia obiektowości
Pojęcie Interpretacja
Każdy byt – pojęcie lub rzecz – mający znaczenie w
obiekt
(ang. object) kontekście rozwiązywania problemu w danej
dziedzinie przedmiotowej.
klasa Uogólnienie zbioru obiektów, które mają takie same
(ang. class) atrybuty, operacje, związki i znaczenie.
Ignorowanie tych aspektów (cech, właściwości)
abstrakcja przedmiotu, które nie są istotne z punktu widzenia
(ang. abstraction) bieżącego celu, a koncentrowanie się na aspektach
właściwych.
Możliwość nadawania tej samej nazwy różnym
atrybutom i operacjom oraz wykonywania różnych
polimorfizm
(ang. polymorphism) procedur i akcji przez operacje o tych samych
nazwach; pozwala na redukcję liczby nazw atrybutów
i operacji.
8 z 137
Podstawowe pojęcia obiektowości
Pojęcie Interpretacja
Różnicowanie dostępu do obiektu poprzez
ujawnienie otoczeniu tylko tych informacji o jego
hermetyzacja
(ang. encapsulation)
atrybutach/operacjach, które są niezbędne do
efektywnego odwoływania się do tego obiektu w
systemie za pośrednictwem komunikatów.
Przyporządkowanie atrybutów i operacji klasom
obiektów na podstawie hierarchicznej zależności
dziedziczenie między nimi. Możliwe jest wielokrotne
(ang. inheritance) dziedziczenie, co oznacza, że dana klasa dziedziczy
atrybuty i operacje z dowolnej liczby klas
nadrzędnych.
Specyfikacja wymiany informacji między
komunikat
(ang. message)
obiektami, zawierająca zlecenia wykonania
określonej operacji.
9 z 137
Paradygmat obiektowy
Opanowywanie złożoności (dziedziny) problemu
opiera się na powszechnie stosowanych zasadach:
– rozróżnianie poszczególnych obiektów
– tworzenie pojęć - łączenie obiektów w klasy
– znajdowanie zależności między pojęciami -
klasami, wyprowadzanie nowych
– określanie relacji między obiektami
10 z 137
Programowanie obiektowe
Klasy i obiekty
Klasa – definicja i koncepcja
Klasa – opis obiektu lub obiektów z jednolitym zbiorem
atrybutów i usług, zawierający opis tworzenia nowych
obiektów w klasie.
Klasa = wspólne własności + wspólne zachowania
Klasy dla umożliwienia pisania programów tak, jak
rozważany problem są zoorganizowane w struktury, co
zapewnia: stabilność , przejrzystość, zrozumiałość i
wielokrotną wykorzystywalność kodu.
12 z 137
Klasa – przykład struktury
Component
Button
Container Canvas
Checkbox
Window Panel
Label
List
Frame Dialog Scrollbar
TextArea
FileDialog TextField
Hierarchia głównych klas pakietu AWT
Okno, posiadającektóreco ma określonąform iodbieraćktóry może
Okno dialogowe, obramowanie i modalne Kontener,
Nadklasa klas zawierających zawiłych pozycję i rozmiar oraz
Reprezentacja czegoś umożliwia może posiadać skojarzony
Okno dialogowe,posiadamoże komponenty. konkretnego pliku z
Okno które nie które obramowania
Umożliwia tworzenie bardziej byćwybranie – dostosowywanie 13 z 137
nim obiektprzedstawione na i zarządzać ich rozmieszczeniem.
może być MenuBar
systemu plików. potrzeb. klasekranie i odbierać zdarzenia
komunikaty od
kontenerów do użytkownika.
zawierać obiekty innych
Definiowanie klasy – wersja uproszczona
class NazwaKlasy {
//pola
typ_zmiennej zmienna;
…
// konstruktor - metoda o tej samej nazwie co klasa – wywoływana automatycznie
// przy tworzeniu obiektu danej klasy
NazwaKlasy (typ_argumentu nazwaAgrumentu){
treść konstruktora
}
// metody
typ_zwracanej_wartości nazwaMetody (typ_argumentu nazwaAgrumentu [,…]){
treść metody
}
…
} //koniec definicji klasy
14 z 137
Definiowanie klasy – wersja kompletna
[modyfikatory] class NazwaKlasy [extends NazwaNadklasy] [implements
NazwyInterfejsów] {
//pola
[modyfikatory] typ_zmiennej zmienna;
…
// konstruktor - metoda o tej samej nazwie co klasa – wywoływana automatycznie
// przy tworzeniu obiektu danej klasy
NazwaKlasy (typ_argumentu nazwaAgrumentu [,…]){
treść konstruktora
}
// metody
[modyfikatory] typ_zwracanej_wartości nazwaMetody (typ_argumentu
nazwaAgrumentu [,…]){
treść metody
}
…
} //koniec definicji klasy
15 z 137
Definiowanie klasy – modyfikatory
Modyfikatory dostępu (widoczności)
Nazwa Opis
public Klasa jest ogólnodostępna.
brak Dostęp do klasy mają klasy jedynie z tego samego pliku
definicji klas.
Modyfikatory właściwości
Nazwa Opis
abstract Reprezentuje abstrakcyjną koncepcję, opisującą pewne
własności wspólne dla grupy klas z niej dziedziczących,
stanowiąc dla nich niejako szablon. Dla samej klasy
abstrakcyjnej nie są tworzone obiekty.
final Definicja klasy jest ostateczna i przesłanianie nie jest możliwe
poprzez dziedziczenie
16 z 137
Definiowanie klasy – abstract i final
abstract
jeśli final
X X
17 z 137
Definiowanie klasy – przykłady deklaracji
• Public:
– public class Nauczyciel {definicja}
– public class Nauczyciel extends Osoba {definicja}
• Bez modyfikatora dostępu:
– class Nauczyciel {definicja}
• Abstract:
– abstract class FiguraPłaska {definicja}
– public abstract class Osoba {definicja}
• Final:
– public final class Math extends Object {definicja}
18 z 137
Definiowanie klasy – przykłady definicji
19 z 137
Definiowanie klasy – przykłady definicji
20 z 137
Definiowanie klasy – przykłady definicji
public class Klient {
public static int wiek;
public static byte ilośćLat = 26;
cd Data Model
public static miesiąceŻycia(byte lata)
Klient
{
return lata * 12;
+ wiek: int
+ ilośćLat: byte = 26
+ miesiąceŻycia(lata :byte) : int }
public static void main(String[] args)
{
wiek = miesiąceŻycia(ilośćLat);
System.out.writeln(wiek);
}
}
21 z 137
Klasy – dziedziczenie - definicja i koncepcja
Dziedziczenie - jest operacją polegającą na utworzeniu
nowej klasy na bazie klasy już istniejącej. Nowa klasa nosi
podklasy (ang. subclass), a klasa z której dziedziczy nazwę
nadklasy (ang. superclass). Podklasa jest
uszczegółowieniem nadklasy.
Dziedziczenie polega na „przejęciu” pól i metod z jednej
klasy (nadklasy) przez drugą klasę (podklasę).
Związek dziedziczenia można opisać słowem „jest” – np.
student jest osobą.
Stosowanie dziedziczenia pomaga w praktyce
wykorzystywać zasadę ponownego użycia.
22 z 137
Klasy – dziedziczenie - założenia
Dziedziczenie w języku Java:
• Jest możliwe wyłącznie jednokrotne – wyłącznie
jedna nadklasa;
• Podczas dziedziczenia są uwzględnione
modyfikatory dostępu i właściwości:
– Niemożliwe jest dziedziczenie z klas o modyfikatorach:
private, final
– Pola i metody o modyfikatorze dostępu private nie są
dziedziczone;
• Podczas dziedziczenia są uwzględnione typy klas –
niemożliwe jest dziedziczenie z klas lokalnych czy
wewnętrznych
23 z 137
Klasy – dziedziczenie - deklaracja
[modyfikatory] class NazwaKlasy [extends NazwaNadklasy]
• extends – słowo kluczowe wskazujące, że klasa dziedziczy
pola i metody innej klasy
• NazwaNadklasy – nazwa klasy, z której klasa dziedziczy
pola i metody
Przykłady:
– public class Student extends Osoba
– class Analiza extends Applet
24 z 137
Klasy – dziedziczenie - przykłady
25 z 137
Klasy – dziedziczenie - przykłady
cd Data Model
Osoba
{root}
PracownikObsługiKina
Pracow nikInformacj iRezerw acj i Kasjer KinoOperator
Pracow nikKasGastronomicznych Pracow nikKasBiletow ych
{l eaf} {l eaf}
26 z 137
Klasy – dziedziczenie - przykłady
Pola i obwody figur płaskich
Gra RPG
27 z 137
Typy klas
Nazwa Opis
wewnętrzna Klasa zdefiniowana w miejscu, w którym może wystąpić
definicja pola danych lub metody. Klasy wewnętrzne, w
odróżnieniu od zewnętrznych, mogą mieć modyfikator
static, wskazujący że, klasa wewnętrzna ma takie same
właściwości jak klasa zewnętrzna.
lokalna Zdefiniowana w bloku programu Javy. Klasa taka może
odwoływać się do wszystkich zmiennych widocznych w
miejscu wystąpienia jej definicji. Klasa lokalna jest
widoczna, i może zostać użyta, tylko w bloku w którym
została zdefiniowana.
anonimowa Klasa bez nazwy i konstruktora, definiowana za pomocą
wyrażenia w klamrach znajdującego się w konstruktorze
nadklasy.
28 z 137
Typy klas – przykłady – klasa wewnętrzna
public class Test
{
private int m_nLiczba = 0;
private Licznik licznik;
public static void main(String args[])
{
Test test = new Test();
test.licznik = test.new Licznik();
test.licznik.dodaj();
System.out.println("Licznik = " + test.licznik.wez());
}
class Licznik
{
public int wez()
{
return m_nLiczba;
}
public void dodaj()
{
m_nLiczba++;
}
}// koniec definicji klasy wewnętrznej Licznik
}// koniec definicji klasy zewnętrznej Test
29 z 137
Typy klas – przykłady – klasa lokalna
public class Test
{
private int m_nLiczba = 0;
public static void main(String args[])
{
final Test test = new Test();
class Licznik
{
int wez()
{return test.m_nLiczba; }
void dodaj()
{test.m_nLiczba++; }
};
Licznik licznik = new Licznik();
licznik.dodaj();
System.out.println("Licznik = " + licznik.wez());
}
}
30 z 137
Typy klas – przykłady – klasa anonimowa
public class Test
{
private int m_nLiczba = 0;
private Licznik licznik;
public static void main(String args[])
{
Test test = new Test();
test.licznik.dodaj();
PrintWriter stdout = new PrintWriter(System.out, true);
stdout.println("Licznik = "+test.licznik.wez());
}
Test()
{
this.licznik = new Licznik()
{
public int wez()
{return m_nLiczba; }
public void dodaj()
{m_nLiczba++; }
};
}
}
31 z 137
Klasy – pakiety – definicja i koncepcja
Pakiety są zbiorem klas wydzielonych ze względu na
wspólną tematykę i ułożonych hierarchicznie. Organizacja
klas w ten sposób umożliwia lepsze ich zarządzanie i jest
odpowiednikiem bibliotek w językach proceduralnych.
Organizacja klas w pakiety ułatwia znacząco ich
wykorzystanie przy definiowaniu nowych.
Możliwe jest tworzenie własnych pakietów jak i dodawanie
definiowanych klas do już istniejących.
Umieszczenie klas w pakiecie jest analogiczne do
umieszczenia klas w strukturze katalogów.
32 z 137
Klasy – pakiety – przykłady
Pakiet Opis
java.lang Zawiera podstawowe klasy Java automatycznie
importowane do każdej klasy.
java.applet Klasy związane z tworzeniem appletów.
java.awt (AWT - Abstract Window Toolkit) zawiera klasy dla
tworzenia interfejsu graficznego użytkownika oraz grafiki.
java.io Zawiera klasy zarządzające wejściowym i wyjściowym
strumieniem danych.
java.util Zawiera szereg dodatkowych klas narzędziowych.
java.net Zawiera klasy sieciowe dla podstawowych protokołów
stosowanych w Internecie: FTP, HTTP, SMTP, NNTP oraz
TCP/IP.
33 z 137
Klasy – pakiety – wykorzystanie i definiowanie
Wykorzystanie poprzez wyrażenie:
import ścieżka_do_pakietu(ów);
import java.io.*;
Przykład
import java.util.*;
Definiowanie poprzez wyrażenie:
package ścieżka_umieszczenia_pakietu;
Przykład package figury;
package figury.płaskie;
Instrukcje związane z pakietami są umieszczane na początku
definicji klasy.
34 z 137
Klasy – pola – definicja i nazewnictwo
Pola danych są atrybutami klasy, pełniącymi rolę
analogiczną do zmiennych lub stałych, z tą różnicą, że są
widoczne co najmniej w obrębie całej klasy.
Pola danych są one deklarowane na tych samych zasadach,
co zmienne lokalne, ale bezpośrednio po deklaracji klasy.
Dla rozróżnienia nazw pól od pozostałych zmiennych
należy stosować podczas deklaracji nazwy zgodnie z
przyjętą konwencją. Najczęściej używa się przedrosków,
jak pol czy atr, np.: polImie, atrImie.
35 z 137
Klasy – pola - deklaracja
[modyfikatoryPola] TypPola NazwaPola;
Nazwa Opis
modyfikatoryPola Określają tryb dostępu (np. private) i
właściwości pola (np. static)
TypPola Specyfikuje typ pola danych;
NazwaPola Określa nazwę deklarowanego pola.
Przykłady:
• private boolean atrPracuje = true;
• BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
• static double atrPI = 3,14;
• protected String polNazwisko;
• double oceny[] = new double[10];
36 z 137
Klasy – pola - przykłady
public class WyswietlInformacje
{
private int iloscZnalezien = 0;Pole
// dalsze instrukcje
public int[] wyszukiwanieOsoby(ArrayList parOsoba, String
parSzukania[], String parTyp)
{
int[] pozycjeWyszukane = new int[10]; Zmienna
if (parTyp.equals("nauczyciel"))
{
// dalsze instrukcje
if (nauczyciel.imie.equals(parSzukania[0]) &&
nauczyciel.nazwisko.equals(parSzukania[1]))
{
// dalsze instrukcje
iloscZnalezien++; Wykorzystanie atrybutu
// dalsze instrukcje
}
}
}
37 z 137
Klasy – pola - modyfikatory dostępu
Są wspólne dla pól danych i metod
Nazwa Opis
public Wszystkie klasy mają dostęp do pól danych i metod public.
private Dostęp do metod i pól danych posiadają jedynie inne metody
tej samej klasy.
protected Metoda lub pole danych protected lub może być używana
jedynie przez metody swojej klasy oraz metody wszystkich jej
klas pochodnych.
package Jest to modyfikator domyślny, wszystkie metody i pola
danych bez modyfikatora dostępu traktowane są jako typu
package. Metody (lub pola danych) typu package mogą być
używane przez inne klasy danego pakietu.
38 z 137
Klasy - pola i metody – modyfikatory dostępu
Modyfikator klasa podklasa pakiet wszędzie
private X
protected X X X
public X X X X
package X X
39 z 137
Klasy – pola - modyfikatory właściwości
Nazwa Opis
final Oznacza, że wartość może dla tego pola zostać
zainicjonowana wyłącznie podczas tworzenia
obiektu i nie może być później modyfikowana. Pole
danych jest stałą.
static Pole danych odnosi się klasy a nie obiektu, co
oznacza, że dla wszystkich obiektów danej klasy
pole statyczne ma tę samą wartość.
transient Nie jest trwałą częścią obiektu i nie zostanie
zachowane przy archiwizacji obiektu.
volatile Może modyfikowane asynchronicznie, przez
konkurencyjne wątki w programach
wielowątkowych.
40 z 137
Klasy – pola - przykłady
public class Test
class Pole {
{ int poleFinal;
Pole pole1 = new Pole();
private int prywatne;
void testujPola() {
protected int chronione; pole1.prywatne = 1;
public int publiczne; pole1.chronione = 1;
final int finalne = 0; pole1.publiczne = 1;
static int statyczne; poleFinal = pole1.finalne;
pole1.finalne = 1;
int pakietowe;
pole1.statyczne = 1;
} pole1.pakietowe = 1;
}
}
41 z 137
Klasy – pola - przykłady
class Pole
{
static int statyczne = 0;
}
public class Test
{
Pole pole1 = new Pole();
Pole pole2 = new Pole();
void testujPola() {
System.out.println("Wywołanie poprzez klasę:" + Pole.statyczne);
System.out.println("Wywołanie poprzez obiekt:" + pole1.statyczne);
pole2.statyczne = 2;
System.out.println("Wywołanie poprzez obiekt:" + pole1.statyczne);
Pole.statyczne = 100;
System.out.println("Wywołanie poprzez obiekt:" + pole2.statyczne);
}
}
42 z 137
Klasy – metody – definicja i nazewnictwo
Metoda jest zbiorem instrukcji (blokiem kodu) przypisanych
do jednej przestrzeni nazw mającej właściwość
wielokrotnego wykorzystania.
Metodą od której rozpoczynane jest
wykonywanie umożliwienie wielokrotnego wywołania
Celem metod jest aplikacji jest:
tego samego fragmentu kodu poprzez podanie jego nazwy.
public static void main (String args[])
Metody mogą {być definiowane w dowolnym miejscu klasy.
}
Metody nie zwracające wartości noszą nazwę procedur, a
metody zwracające wartości noszą nazwę funkcji.
43 z 137
Klasy – metoda - deklaracja
[modyfikatory] TypZwracanejWartości nazwaMetody([Parametry])
{
//treść metody
}
Nazwa Opis
modyfikatoryPola Określa tryb dostępu (np. private) i
właściwości metody (np. static)
TypZwracanejWartości Specyfikuje typ zwracanej wartości przez
metodę – void jeśli metoda nie zwraca
wartości.
NazwaMetody Określa nazwę deklarowanej metody.
Parametry Są zmiennymi przekazywanymi do metody
wykorzystywanymi przez jej instrukcję
44 z 137
Klasy – metody - modyfikatory dostępu
Są wspólne dla pól danych i metod
Nazwa Opis
public Wszystkie klasy mają dostęp do pól danych i metod public.
private Dostęp do metod i pól danych posiadają jedynie inne metody
tej samej klasy.
protected Metoda lub pole danych protected lub może być używana
jedynie przez metody swojej klasy oraz metody wszystkich jej
klas pochodnych.
package Jest to modyfikator domyślny, wszystkie metody i pola
danych bez modyfikatora dostępu traktowane są jako typu
package. Metody (lub pola danych) typu package mogą być
używane przez inne klasy danego pakietu.
45 z 137
Klasy - pola i metody – modyfikatory dostępu
Modyfikator klasa podklasa pakiet wszędzie
private X
protected X X X
public X X X X
package X X
46 z 137
Klasy – pola - modyfikatory właściwości
Nazwa Opis
final Oznacza, że definicja metody jest ostateczna i nie jest
możliwe jej przesłanianie podczas dziedziczenia.
static Metoda odnosi się klasy a nie obiektu, co oznacza, że
metodę można wywoływać dla klasy bez konieczności
tworzenia obiektów tej klasy.
abstract Definicja metody zawiera jedynie deklarację, wskazując, że
każda dziedzicząca klasa musi posiadać jej implementację.
synchronized Wykorzystywany w programach wielowątkowych,
zapewniający wykonanie wszystkich metod dla jednego
wątka oznaczonych tym modyfikatorem przed dostępem
do nich kolejnego wątka.
native Metoda jest napisana w innym języku niż Java.
47 z 137
Klasy – metody - przykłady
public Nauczyciel dodaj() throws IOException
{
PobieranieDanych tym = new PobieranieDanych();
tym.dodajNauczyciel();
if (tym.czyPracuje.equals(""))
return new Nauczyciel(tym.imie, tym.nazwisko,
tym.wiek);
else
return new Nauczyciel(tym.imie, tym.nazwisko,
tym.wiek, tym.pracuje, tym.pensja);
}
Słowo kluczowe po którym podajemy
zwracaną przez funkcje wartość
48 z 137
Klasy – metody - przykłady
public static void zapiszDaneNauczycieli(ArrayList daneNauczycieli)
throws IOException
{
FileWriter plikNauczyciele = new FileWriter("nauczyciele.txt");
Object zapiszDane[] = daneNauczycieli.toArray();
String dane;
for (int i = 0; i < zapiszDane.length; i++)
{
Nauczyciel nauczyciel = (Nauczyciel) zapiszDane[i];
dane = nauczyciel.przygotujInformacje();
plikNauczyciele.write(dane);
}
plikNauczyciele.close();
}
49 z 137
Klasy – metody - przykłady
public void usuwanieOsoby(ArrayList parOsoba, int parPozycjeWyszukane[])
throws IOException
{
PobieranieDanych tym = new PobieranieDanych();
if (tym.czyUsunac() == true)
{
for (int i = 0, wielkoscZmniejszenia = 0; i < this.iloscZnalezien; i++,
wielkoscZmniejszenia++)
{
parOsoba.remove(parPozycjeWyszukane[i] -
wielkoscZmniejszenia);
}
System.out.println("Pozycje skasowane");
}
}
50 z 137
Klasy – metody - przeciążenie
Przeciążanie metod polega na definiowaniu metod o tych
samych nazwach, rozróżnianych na podstawie ilości lub
typów parametrów. Umożliwia to wywołanie odpowiedniej
metody w zależności od parametrów wywołania. Nie
możliwe jest rozróżnianie metod na podstawie zwracanych
przez nie typów wartości.
Przeciążanie umożliwia posiadanie definicji szeregu metod
wykonujących różne instrukcje, ale posiadające tą samą
nazwę. Znacząco ułatwia to programowanie i poprawia
przejrzystość kodu.
51 z 137
Klasy – metody – przeciążenie
Przykład
public Prostokąt(double parBok1) {
atrNazwa = "Kwadrat";
atrBokLubPromień = parBok1;
}
public Prostokąt(double parBok1, double parBok2) {
atrNazwa = "Prostokąt";
atrBokLubPromień = parBok1;
atrBok2 = parBok2;
}
52 z 137
Klasa – konstruktor – definicja
Konstruktor jest metodą wywoływaną w trakcie
tworzenia obiektu, służącą głównie inicjalizacji
wartości pól obiektu.
Konstruktor posiada identyczną nazwę z nazwą
klasy i podobnie jak pozostałe metody może być
przeciążany.
53 z 137
Klasa – konstruktor – definicja
Konstruktor jest metodą wywoływaną w trakcie
tworzenia obiektu, służącą głównie inicjalizacji
wartości pól obiektu.
Konstruktor posiada identyczną nazwę z nazwą
klasy i podobnie jak pozostałe metody może być
przeciążany.
54 z 137
Klasa – konstruktor – założenia
Gdy klasa nie posiada zdefiniowanego konstruktora
wykonywany jest domyślny konstruktor nadklasy.
Za pomocą słowa kluczowego super możliwe jest
wywołanie konstruktora nadklasy.
Słowo kluczowe this oznacza odwołanie do
aktualnego obiektu.
55 z 137
Klasa – konstruktor – przykład
public class Student extends Osoba
{
public Student (String parImie, String parNazwisko, int
parWiek, int parNrIndeksu, double parSrednia)
{
super(parImie, parNazwisko, parWiek);
this.nrIndeksu = parNrIndeksu;
this.srednia = parSrednia;
}
}
56 z 137
Klasa – konstruktor – przykład
public abstract class Osoba
{
protected String imie;
protected String nazwisko;
protected int wiek;
public Osoba ()
{
}
public Osoba (String parImie, String parNazwisko, int parWiek)
{
this.imie = parImie;
this.nazwisko = parNazwisko;
this.wiek = parWiek;
}
57 z 137
Obiekt – definicja i koncepcja
Obiekt jest abstrakcją czegoś w dziedzinie problemu, odzwierciedlającą
zdolności systemu do przechowywania informacji o tym, interakcji z
tym czymś, lub obie te rzeczy.
Obiekt programistyczny jest modelem rzeczywistego obiektu, np.:
student czy nauczyciel. Jest swego rodzaju nowym typem danych.
Obiekt jest generowany na podstawie wzorca klasy, będącej abstrakcją
grupy obiektów o podobnej charakterystyce.
Obiekt =
(identyfikakacja) - nazwa
+ stan (pola)
+ zachowanie (metody)
58 z 137
Obiekt - klasyfikacja
• Obiekty interfejsu użytkownika
– Użytkownik programu kontaktuje się bezpośrednio z nimi
– Nazywane są czasami widgets (window gadgets)
– Przykłady: przyciski, listy wyboru, listy przewijane
• Obiekty środowiska operacyjnego
– Są kontrolowane przez system operacyjny
– Udostępniają usługi innym obiektom
• Obiekty zadaniowe
– Dokumenty
– Multimedia
– Obiekty dziedziny przedmiotowej – np.: faktura, konto, pracownik
59 z 137
Obiekt – deklaracja, inicjalizacja, definicja
• Deklaracja
– TypObiektu NazwaObiektu;
– Przykład: Nauczyciel nauczyciel1;
• Inicjalizacja
– NazwaObiektu = new NazwaObiektu(ParametryKonstruktora);
– Przykład: nauczyciel1 = new Nauczyciel(” Jan”, ”Adamski”, 29);
• Definicja
– TypObiektu NazwaObiektu = new
NazwaObiektu(ParametryKonstruktora);
– Przykład
Student student1 = new Student(tym.imie, tym.nazwisko, tym.wiek,
tym.nrIndeksu, tym.srednia);
60 z 137
Obiekt – odwołanie do pól i metod
Odwoływanie do pól i metod obiekty następuje za pomocą
operatora „.”
Przykłady:
• imie = parImie;
• this.imie = noweDane.imie;
• tym.czyPracuje.equals("");
• UzupełnijAtrybuty();
• System.out.println(wyswietlanyTekst);
• tym.wiek = Integer.parseInt(dane);
• OperacjePlikowe.wczytajDaneNauczycieli(nauczyciele);
• nauczyciele.add(dodawany.dodaj());
• daneNauczycieli.add(new Nauczyciel(tym.imie, tym.nazwisko, tym.wiek, tym.pracuje,
tym.pensja));
61 z 137
Związki pomiędzy obiektami i klasami
Bardzo rzadkie są przypadki, aby obiekty funkcjonowały zupełnie
niezależnie od siebie Można wyróżnić 2 rodzaje związków pomiędzy
nimi.
Asocjacja
Związek o charakterze strukturalnym
Wskazuje, które obiekty wzajemnie się „znają”
cd Data Model
ZakładKarny Osadzony
Przykład: OperacjePlikowe.wczytajDaneNauczycieli(nauczyciele);
62 z 137
Związki pomiędzy obiektami i klasami
Kompozycja
Związek o charakterze całość-część cd Data Model
Ma mocniejszy charakter – jeden z obiektów nie może
istnieć bez drugiego a)
Obiekty wzajemnie wiedzą o swoim istnieniu PolisaUbezpieczeniow a
Można opisać ten związek słowem „ma” 1
class Samochód
{
Podwozie podwozie = new Podwozie();
Koło[] koło = new Koło[4]; 1..*
Karoserja karoserja = new Karoserja();
void złóż() Składka
{
//instrukcje
}
}
63 z 137
Obiekty i klasy - polimorfizm
Polimorfizm to możliwość nadawania tej samej nazwy
różnym atrybutom i operacjom oraz wykonywania różnych
procedur i akcji przez operacje o tych samych nazwach;
pozwala na redukcję liczby nazw atrybutów i operacji.
Polimorfizm umożliwia rozróżnianie operacji dla
poszczególnych obiektów klas będących specyfikacjami
nadklasy, gdy są wykonywane jako obiekt nadklasy.
Polimorfizm umożliwia podstawianie pod obiekt nadklasy
obiektów podklas.
64 z 137
Obiekty i klasy – polimorfizm - przykład
public class Koło extends FiguraPłaska
public abstract class FiguraPłaska {
{ public double obwód()
protected String atrNazwa; {
FiguraPłaska() return 12.8;
{
}
this.atrNazwa = "Nieznana";
}
}
public class Kwadrat extends FiguraPłaska
public double obwód()
{
{
public double obwód()
return 0.0; {
} return 4.9;
} }
}
65 z 137
Obiekty i klasy – polimorfizm – przykład c.d
public class Wyświetl
{
public static void wyświetlInf(FiguraPłaska parFigura)
{
System.out.println(parFigura.atrNazwa);
System.out.println(parFigura.obwód());
}
}
public class Program
{
public static void main (String args[])
{
Koło koło = new Koło();
Kwadrat kwadrat = new Kwadrat();
Wyświetl.wyświetlInf(koło);
Wyświetl.wyświetlInf(kwadrat);
}
}
66 z 137
Obiekt - usuwanie
Java nie wymaga definiowania destruktorów. Jest tak dlatego, że
istnieje mechanizm automatycznego zarządzania pamięcią (ang.
garbage collection). Obiekt istnieje w pamięci tak długo, jak
długo istnieje do niego jakakolwiek referencja w programie, w tym
sensie, że gdy referencja do obiektu nie jest już przechowywana
przez żadną zmienną obiekt jest automatycznie usuwany a
zajmowana przez niego pamięć zwalniana.
W Javie zautomatyzowane istnieje możliwość deklaracji specjalnej
metody finalize, która będzie wykonywana przed usunięciem
obiektu z pamięci. Deklaracja takiej metody ma zastosowanie, gdy
nasz obiekt np.: ma referencje do urządzeń wejścia-wyjścia.
67 z 137
Obiekt – usuwanie - przykład
protected void finalize () throws Throwable
{
if (m_plik != null)
{
m_plik.close();
m_plik = null;
}
}
68 z 137
Obiekty – rzutowanie – definicja i składnia
Rzutowanie (ang. casting) polega na
skonwertowaniu zmiennej do pożądanego typu.
Możliwe jest jedynie rzutowanie określonych
typów na inne np.: double na int i odwrotnie.
W przypadku tworzonych obiektów możliwe jest
jedynie rzutowanie nadklasy na podklasę
(najczęstszy przypadek) i na odwrót. W drugim
przypadku następuje utrata pól i metod
niezdefiniowanych w nadklasie.
69 z 137
Obiekty – rzutowanie – przykład
public class Koło extends FiguraPłaska
{
// wcześniejsze instrukcje
double pole()
{
return 34.1;
}
}
public class Wyświetl
{
public static void wyświetlInf(FiguraPłaska parFigura)
{
Koło koło = new Koło();
//wcześniejsze instrukcje
koło = (Koło)parFigura;
System.out.println(koło.pole());
}
}
70 z 137
Obiekty – podstawowe typy
Nazwa Opis
Object Klasa znajdująca się na szczycie hierarchii,
obiektowi typu Object może być przypisany
dowolny obiekt.
String String imię = new String(”Antoni”);
Imie.equals("Koło");
Integer, Integer dniUrlopu = new Integer(17);
Double
iRok.toString() ;
Integer.parseInt(br.readLine());
Date Date data = new Date(2006, 1, 14);
Date dziś = new Date();
dziś.getYear();
71 z 137
Obiekty – podstawowe typy – String - metody
Nazwa Opis
equals (Object object) Porównuje napis do obiektu.
indexOf(String str, int Zwraca pozycję pierwszego znalezionego napisu
fromIndex) rozpoczynając szukanie od podanego indeksu.
length() Zwraca długość napisu.
replace(char oldChar, Zwraca nowy tekst z zamienionymi wszystkimi
char newChar) wystąpieniami oldChar na newChar.
substring Zwraca nowy napis który jest fragmentem
(int beginIndex, wcześniejszego od indeksu początkowego do
int endIndex) końcowego.
toLowerCase() Konwertuje wszystkie znaki napisu na
toUpperCase() małe/duże.
trim() Kopiuje napis z pominięciem początkowych i
końcowych spacji.
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/lang/String.html 72 z 137
Obiekty – podstawowe typy – String - przykład
public class StringTest
{
public static void main(String[] args){
String dane = " Arkadiusz Radomski ";
System.out.println("Dane: " + dane);
System.out.println("Dane z małej litery: " + dane.toLowerCase());
System.out.println("Nazwisko na pozycji:" +
dane.indexOf("Radomski"));
System.out.println("Znaki od 5 do 12:" + dane.substring(5,12));
System.out.println("Długość napisu" + dane.length());
System.out.println("Napis bez początkowych i końcowych spacji: " +
dane.trim() + "****");
}
}
73 z 137
Obiekty – podstawowe typy – Date - metody
Nazwa Opis
after(Date when) Sprawdza czy data znajduje się po/przed
before(Date when) wyspecyfikowanej dacie.
compareTo(Date Sprawdza dwie daty pod kątem sortowania.
anotherDate)
equals(Object obj) Sprawdza daty pod kątem identyczności.
getDate() getDay() Zwraca odpowiednio: datę / dzień / godzinę / minuty /
getHours() getMinutes() miesiąc / sekundy / czas / rok. Metody te oprócz
getMonth() getSeconds() getTime() są zamienione przez metodę get klasy
getTime() getYear() Calendar – np. Calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH)
setDate(int date) , …, Umożliwiają ustawienie odpowiedniego parametru daty.
setTime(long time) Analogicznie jak wcześniej są one zamienione przez
metodę klasy Calendar – np.
Calendar.set(Calendar.SECOND, int seconds)
toString() Przekształca datę na napis.
http://http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/util/Date.html 74 z 137
Obiekty – podstawowe typy – Date - format
Za format daty jest odpowiedzialna klasa DateFormat.
Podstawowe style w zależności od długości prezentacji daty:
– SHORT - np. 12.13.52 or 3:30pm
– MEDIUM - np. Jan 12, 1952
– LONG – np. January 12, 1952 or 3:30:32pm
– FULL – np. Tuesday, April 12, 1952 AD or 3:30:42pm PST.
Metoda getInstance() umożliwia pobranie lokalnego profilu
wyświetlania daty. Metoda format(Date date) umożliwia
przeformatowanie daty zgodnie z przyjętym profilem.
http://http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/util/Date.html 75 z 137
Obiekty – podstawowe typy – Date - przykład
import java.util.*; import java.text.DateFormat;
public class TestData
{
static Date data = new Date(1997,12,05,14,45,32);
public static void main(String args[])
{
System.out.println("Wprowadzona data: " + data.toString());
System.out.println("Rok: " + data.getYear());
System.out.println("Czas: " + data.getTime());
data.setYear(27);
System.out.println("Nowa data: " + data.toString() );
DateFormat formatDaty = DateFormat.getInstance();
System.out.println("Data pokazana zgodnie z profilem lokalnym:\n"
+ formatDaty.format(data)) ;
formatDaty = DateFormat.getDateTimeInstance(DateFormat.FULL,
DateFormat.FULL);
System.out.println("Data pokazana zgodnie z profilem \"najdłuższym\":\n"
+ formatDaty.format(data));
}
}
76 z 137
Obiekty – podstawowe typy – Date - pozostałe klasy
Pakiet java.util zawiera dwie klasy związane z datą i czasem systemowym:
Calendar
GregorianCalendar
Obiekt reprezentujący kalendarz z aktualną datą i czasem można więc
utworzyć na dwa sposoby:
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
GregorianCalendar calendar = new GregorianCalendar ();
Pobranie daty i czasu umożliwia metoda get():
int dzien = calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
int miesiac = calendar.get(Calendar.MONTH)+1;
int rok = calendar.get(Calendar.YEAR);
int godz = calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY);
int min = calendar.get(Calendar.MINUTE);
int sek = calendar.get(Calendar.SECOND);
77 z 137
Interfejsy - definicja
Interfejsy są szablonami klas wyrażającymi jedynie, że klasa
która je implementuje musi zaimplementować wszystkie
metody wyrażone w interfejsie. Dzięki temu wymuszają ich
określoną składnię - zawieranie określonych procedur i
funkcji przez klasę.
Każdy interfejs i klasa może implementować dowolną ilość
interfejsów.
Interfejsy definiuje się podobnie do klas.
78 z 137
Interfejsy – definiowanie i wykorzystanie
Deklaracja: [modyfikatory] interface NazwaInterfejsu
{
//deklaracje metod
}
Przykład: public interface Uruchamianie
{
int przykładowaMetoda(int y);
}
Wykorzystanie: Deklaracja_klasy implements nazwa interfejsu
Przykład:
class Animacja extends Applet implements Uruchamianie
{
}
79 z 137
Programowanie obiektowe
Kolekcje
Kolekcje - definicja
Kolekcje umożliwiają przechowywanie i zarządzanie w pamięci
obiektami dowolnego typu. Są one kontenerami – elementami
umożliwiającymi przechowywanie wielu obiektów.
Kolekcję są elementem zbliżonym funkcjonalnie do tablic z
dwoma zasadniczymi różnicami:
– Mogą przechowywać obiekty różnego typu
– Automatycznie zarządzają wielkością kolekcji
Celem kolekcji jest umożliwienie dynamicznego dodawania i
usuwania obiektów bez konieczności „zarządzania pamięcią
im przydzielaną” – są „automatycznie dopasowującą się do
zawartości tablicą”.
81 z 137
Kolekcje – struktura - interfejsy
Collection Map
Set List Queue SortedMap
SortedSet
Analogicznieutrzymująca możesekwencją),
Ułożona Collection SortedSet zawierać
Kolekcja, mapująca niereprezentuje grupę
Kolekcja która klucze (identyfikatory)
jak
wykorzystywana jest do
Interfejs kolekcja (nazywanaposortowane to
duplikatów utrzymującaelementówsłów w
kolekcja zawieraćwielu kluczlista przed
mogąca
do wartości.nazywanych Przykłady użyć:
przechowywania Każdy
rosnąco Przykład: elementami.
obiektów elementy. duplikatyposortowane
elementów. musi być
elementów.
rosnąco i może mapować jedynieproduktów
Przykłady: kolekcje Posiada dodatkowe
Wszystkiepary klucze/wartości. Przykład –
słowniku.
ich przetworzeniem. implementują jednej
unikalny kolekcja palet do
poker, plan studentów, procesy uruchomione ten
książka określający lista pracowników.
przychodzących
wartości. Koncepcja magazynu, rejestracja
interfejs telefoniczna,zbliżona do Hashtable.
operacje: dodawania, wyciągania i inspecji.
na komputerze. do sposób przekazywania
wejść osób do kabiny z nimi.
Przykład - kolejka zadań do wykonania.
kolekcji i manipulowaniabankomatem.
82 z 137
Kolekcje – przykładowe implementacje
List
Vector ArrayList
Implementuje kolekcję (listę) podobnie jak tablicę
kolekcję (listę) jako klasa
wektora (Vector), z tą różnicą, że dostęp do kolekcji
automatycznie dopasowującą swoją wielkość do
zawartości. Obiekty (czyt. nie ma wsparcia dla
jest asynchroniczy mogą być pobierane analogicznie
jak w tablicach za pomocą Dostęp do kolekcji typu
dostępu synchronicznego).indeksu. Vektor jest klasą
ArrayList przez kilka wątków nie jest bezpieczny.
kontenera, która umożliwia dostęp synchroniczny –
wielowątkowy.
83 z 137
Kolekcje – przykładowe implementacje c.d
Map
HashTable TreeMap
kolekcję (mapę)
HashTable<K,V> implementuje mapę z kluczami typu
Implementuje TreeMap(K,V)
K i wartościami typu typu K i wartości (obiekty)
przechowującą klucze V. Klasa definiująca klucz musi
wspierać metody hashcode() oraz equals(). Ten typ
typu V ułożone w rosnącej kolejności.
kolekcji jest typem wspierającym synchroniczność –
możliwy dostęp przez wiele wątków.
84 z 137
Kolekcje – zdefiniowanie
Aby móc zdefiniować zmienną typu kolekcji należy najpierw
zaimportować odpowiednie klasy:
– wszystkie - import java.util.*;
– konkretną - import java.util.Vector;
Deklaracja:
TypKolekcji [<TypWartości>] NazwaKolekcji = new TypKolekcji
[<TypWartości>]();
Przykłady:
• ArrayList nauczyciele = new ArrayList();
• Vector<String>names = new Vector<String>();
• Map<String, Integer> m = new HashMap<String, Integer>();
85 z 137
Kolekcje – podstawowe metody
Nazwa Opis
containsAll Zwraca true jeśli docelowa kolekcja zawiera
wszystkie elementy wyspecyfikowanej kolekcji.
addAll Dodaje wszystkie elementy do kolekcji docelowej
kolekcji wyspecyfikowanej.
removeAll Usuwa wszystkie elementy kolekcji, które znajdują
w wyspecyfikowanej kolekcji.
retainAll Usuwa kolekcji wszystkie elementy, które nie są
zawarte w wyspecyfikowanej kolekcji.
clear Usuwa wszystkie elementy z kolekcji
86 z 137
Kolekcje – podstawowe metody c. d.
Nazwa Opis
toArray Powoduje utworzenie z kolekcji tablicy.
add Powoduje dodanie elementu do kolekcji.
remove Powoduje usunięcie elementu z kolekcji.
set Umożliwia zmodyfikowanie elementu kolekcji.
get Powoduje pobranie elementu kolekcji.
next Powoduje przejście do kolejnego elementu kolekcji.
search Umożliwia wyszukanie elementu w kolekcji poprzez
zwrócenie jego pozycji.
sort Powoduje posortowanie kolekcji.
reverse Powoduje odwrócenie kolejności elementów kolekcji.
87 z 137
Kolekcje – przykłady wykorzystania metod
• s1.containsAll(s2) ;
• names.add(firstname);
• nauczyciele.add(dodawany.dodaj());
• nauczyciele.clear();
• studenci.next();
• parOsoba.remove(parPozycjeWyszukane[i] -
wielkoscZmniejszenia);
• Object listaStudentow[] = parStudenci.toArray();
• parOsoba.get(parPozycjeWyszukane[numerOsoby - 1]);
• a.set(i, a.get(j));
88 z 137
Kolekcje - przechodzenie
Przy wykorzystaniu pętli for-each możliwe jest przejście
przez wszystkie elementy kolekcji oraz tablicy.
Składnia: for (TypWartości zmienna : nazwaKolekcji)
{
//instrukcje
}
Przykład:
for (Object o : collection)
System.out.println(o);
89 z 137
Kolekcje – przykłady - Vector
import java.util.Vector;
public class PrzykładVector{
public static void main(String[]args){
Vector<String> imiona = new Vector<String>();
String[] imionaL = {„Adam", „Jan", „Gosia", „Patryk" };
for(String imie : imionaL){
imiona.add(imie);
}
for(String imie : imiona){
System.out.println(imie);
}
}
}
90 z 137
Kolekcje – przykłady - ArrayList
public void wyswietlListaNauczycieli(ArrayList parNauczyciele)
{
Object listaNauczycieli[] = parNauczyciele.toArray();
int licznikNauczyciele;
System.out.println("\nL i s t a n a u c z y c i e l i :\n");
for (licznikNauczyciele = 0; licznikNauczyciele < listaNauczycieli.length;
licznikNauczyciele++)
{
String wyswietlanyTekst, parPracuje;
Nauczyciel nauczyciel = (Nauczyciel) listaNauczycieli[licznikNauczyciele];
wyswietlanyTekst = licznikNauczyciele + 1 + ".";
System.out.println(wyswietlanyTekst);
nauczyciel.wyswietlInformacje();
}
}
91 z 137
Kolekcje – przykłady - Map
import java.util.*;
public class Freq {
public static void main(String args[]) {
Map<String, Integer> m=
new HashMap<String, Integer>();
for (String a : args) {
Integer freq = m.get(a);
m.put(a, (freq == null ? 1 : freq + 1));
}
System.out.println(m.size() + " różnych słów:");
System.out.println(m);
}
}
92 z 137
Programowanie obiektowe
Wyjątki
Definicja i koncepcja
Wyjątki (ang. exceptions) są sytuacją niestandardową
(specjalną) związaną z działaniem programu, powodującą
zawieszenie się lub niepoprawne wykonanie programu.
Java posiada mechanizm obsługi wyjątków umożliwiający
odpowiednie zareagowanie w takiej sytuacji i uniknięcie
zawieszenia lub niepoprawnego wykonania programu.
Przechwycenie wyjątku umożliwia przerwanie normalnego
wykonywania programu i wykonanie instrukcji związanych z
jego obsługą.
94 z 137
Przykłady sytuacji krytycznych
Istnieje szereg sytuacji krytycznych głównie związanych z:
• Operacjami na plikach:
– Próba otwarcia pliku który nie istnieje,
– Próba zapisania danych do pliku, do którego nie mamy
uprawnień.
• Niekompatybilne konwersje typów (np. ClassCastException,
NumberFormatException )
• Próba dostępu do elementu tablicy dalszym niż ostatni indeks
(ArrayOutOfBoundsException)
• Brak obiektu odwołania (NullPointerException)
95 z 137
Struktura klas
96 z 137
Generowanie sytuacji wyjątkowych
Generowanie (zgłoszenie) wyjątku dokonujemy poprzez
throw new Exception("..."), jako utworzenie obiektu
typu Exception i przerywanie wykonania bieżącej metody.
Aby wskazać i poinformować JVM, że metoda może
generować wyjątek typu Exception należy na jej końcu
dodać słowa kluczowe throws Exception. Użycie tej frazy
jest obowiązkowe, jeśli nasza metoda może generować
wyjątek, np. dla metod posiadających instrukcję związane z
I/O.
97 z 137
Generowanie sytuacji wyjątkowych - przykład
Przykład:
public class WywolajWyjatek
{
static public void main(String args[]) throws Exception
{
Liczba liczba = new Liczba();
liczba.dziel(1);
}
}
class Liczba
{
int m_i = 10;
int dziel(float i) throws Exception
{
if (i/2 != 0)
throw new Exception("Liczba nieparzysta!");
if (i == 0)
throw new Exception("Dzielenie przez zero!");
return (int)(m_i/i);
}
}
98 z 137
Obsługa wyjątków - składnia
try
{
//blok instrukcji gdzie może wystąpić wyjątek
}
catch (ObiektImplementujacyInterfejsThrowable nazwaZmiennej)
{
//blok instrukcji obsługujących wystąpienia sytuacji wyjątkowej jest
wykonywany tylko, gdy wystąpi wyjątek typu takiego jak typ zmiennej będącej
parametrem bloku catch
}
…
finally //opcjonalnie
{
// ten blok instrukcji jest wykonywany przed opuszczeniem sterowania, //nawet
jeśli blok try zawiera instrukcję return lub spowodował //wystąpienie wyjątku
}
99 z 137
Obsługa wyjątków - przykład
public class WywolajWyjatek
{
static public void main(String args[]) throws Exception
{
Liczba liczba = new Liczba();
try
{ liczba.dziel(1); }
catch (Exception e)
{ e.printStackTrace(); }
System.out.println("obsługa wyjątków działa");
}
}
100 z 137
Obsługa wyjątków - przykład
public static void zapiszDaneNauczycieli(ArrayList daneNauczycieli)
throws IOException
{
FileWriter plikNauczyciele = new FileWriter("nauczyciele.txt");
Object zapiszDane[] = daneNauczycieli.toArray();
String dane;
for (int i = 0; i < zapiszDane.length; i++)
{
Nauczyciel nauczyciel = (Nauczyciel) zapiszDane[i];
dane = nauczyciel.przygotujInformacje();
plikNauczyciele.write(dane);
}
plikNauczyciele.close();
}
101 z 137
Obsługa wyjątków - przykład
import java.io.*;
class WyjątekZapisz
{
public static void zapisz(String ścieżka) throws IOException
{
FileWriter plik = new FileWriter(ścieżka);
String dane = "Przykładowe Dane";
plik.write(dane);
plik.close();
}
}
102 z 137
Obsługa wyjątków – przykład c. d.
public class Test
{
public static void main(String args[]) throws IOException
{
try{
WyjątekZapisz wyjątek = new WyjątekZapisz();
wyjątek.zapisz("c:\\aaa1\\dane.txt");}
catch (IOException ioe){
System.out.println(ioe.toString());
}
System.out.println("Program jest wykonywany dalej");
}
}
103 z 137
Obsługa wyjątków - przykład
import java.io.*;
public class WyjątekWczytaj
{
static File plik = new File("nieistniejacy.txt");
public static void main(String args[]) throws IOException
{
try {
FileInputStream wczytanie = new FileInputStream(plik);
int dane;
dane = wczytanie.read();
wczytanie.close();
}
catch (IOException ioe){
ioe.printStackTrace();
System.out.println("Blad przy otwarciu pliku " + plik.getName());}
}
}
104 z 137
Obsługa wyjątków – ważne metody
Ważne metody dla obiektów klasy Exception:
Nazwa Opis
getClass() ; Zwraca nazwę klasy wyjątku.
getMessage()); Zwraca opis wyjątku.
printStackTrace(); Powoduje wypisanie na ekranie ścieżki
wywołań do metody, w której wystąpił
wyjątek.
Przykład:
System.out.println("Przy operacji typu \"" + wyjątki[i] + "\"
wystąpił wyjątek: \n" + e.getClass() + "\n z następującą
informacją: " + e.getMessage());
105 z 137
Definiowanie własnych klas wyjątków - koncepcja
W Javie możliwe jest definiowanie własnych klas
wyjątków dla obsługi sytuacji, uznawanych przez
programistę za wyjątkowe.
Klasa, która ma być odpowiedzialna za obsługę wyjątków w
swojej definicji musi być podklasą (dziedziczyć) z klasy
Exception.
Aby wyjątki dla danej metody były obsługiwane przez naszą
klasę wyjątków należy na końcu jej deklaracji dodać słowo
kluczow throws oraz nazwę klasy obsługującej wyjątki –
throws NazwaKlasyWyjątku.
106 z 137
Definiowanie własnych klas wyjątków - składnia
class NazwaKlasyWyjątku extends Exception
{
NazwaKlasyWyjątku()
{
}
NazwaKlasyWyjątku(String s)
{
super("\Tekst wyświetlany przez wyjątek: " + s);
}
}
107 z 137
Definiowanie własnych klas wyjątków - przykład
class WyjątekŚrednia extends Exception
{
WyjątekŚrednia()
{
}
WyjątekŚrednia(String s)
{
super(s);
}
}
108 z 137
Definiowanie własnych klas wyjątków – przykład c. d.
class Student{
double sumaOcen = 0; int ilośćOcen = 0; double średnia = 0;
void operacjeŚrednia() throws WyjątekŚrednia {
try {
średnia = sumaOcen / ilośćOcen;
if (średnia < 2)
throw new WyjątekŚrednia("Średnia nie może być niższa niż 2");
if (średnia > 5)
throw new WyjątekŚrednia("Średnia nie może być wyższa niż 5");
System.out.println("Średnia ocen wynosi:" + this.średnia);}
catch(Exception e) {
System.out.println("Wyjątek: " + e.getClass() + " z następującym
komentarzem - " + e.getMessage());}
}
}
109 z 137
Definiowanie własnych klas wyjątków – przykład c. d.
public class TestWyjątki
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Student student = new Student();
student.sumaOcen = Double.parseDouble(args[0]);
student.ilośćOcen = Integer.parseInt(args[1]);
student.operacjeŚrednia();
}
}
110 z 137
Obsługa wielu wyjątków - koncepcja
Istnieje możliwość obsługi wielu wyjątków odnośnie jednego
fragmentu kodu try w podzieleniu na konkretne ich typy –
np. zarówno błędu braku pliku (obiekt typu IOException) do
otwarcia oraz jego końca podczas wczytywania (obiekt typu
EOFException).
W celu obsługi wielu wyjątków należy dla bloku try
zdefiniować odpowiednie bloki catch z paramerami jako
obiekty odpowiadające klasom wyjątków.
111 z 137
Obsługa wielu wyjątków - składnia
try
{
//blok instrukcji gdzie może wystąpić wyjątek
}
catch (ObiektImplementujacyInterfejsThrowable nazwaZmiennej)
{
//blok instrukcji obsługujących wystąpienia sytuacji wyjątkowej
}
catch (ObiektImplementujacyInterfejsThrowable nazwaZmiennej)
{
//blok instrukcji obsługujących wystąpienia sytuacji wyjątkowej
}
…
112 z 137
Obsługa wielu wyjątków - przykład
class NieprawidłowościŚrednia extends WyjątekŚrednia
{
NieprawidłowościŚrednia()
{
}
NieprawidłowościŚrednia(int ilośćOcen, double średnia)
{
super(„\nNieprawidłowości średniej\n" + "Średnia
wynosi zaledwie:" + średnia + "\n przy ilości
zaliczonych przedmiotów poniżej minimum równemu:"
+ ilośćOcen);
}
}
113 z 137
Obsługa wielu wyjątków – przykład c. d.
class Student{
…
void operacjeŚrednia() throws Exception
{
try
{
…
if ((ilośćOcen < 8) && (średnia < 3.5))
throw new NieprawidłowościŚrednia(ilośćOcen, średnia);
System.out.println("Średnia ocen wynosi:" +
this.średnia);
…
114 z 137
Obsługa wielu wyjątków – inna wersja
public class TestWyjątki
{
public static void main(String[] args) throws Exception {
Student student = new Student();
student.sumaOcen = Double.parseDouble(args[0]);
student.ilośćOcen = Integer.parseInt(args[1]);
try{ student.operacjeŚrednia(); }
catch(NieprawidłowościŚrednia nś)
{ nś.printStackTrace(); }
catch(WyjątekŚrednia wś)
{ wś.printStackTrace(); }
}
}
115 z 137
Programowanie obiektowe
Operacje wejścia - wyjścia
Koncepcja
Operacje wejścia wyjścia (ang. Input / Output, I/O) w Javie
zrealizowane są za pomocą klas zawartych w pakiecie
java.io.
Programy Javy używają strumieni (ang. streams) do
wykonywania operacji wejścia /wyjścia, z tym, że zarówno
źródłem wejściowym (ang. input source) jak i źródłem
wyjściowym (ang. output source) może być wszystko, co
zawiera dane:
– pliki,
– łańcuchy znakowe – również pobierane z klawiatury,
– pamięć.
117 z 137
Koncepcja
Począwszy od wersji Javy 1.1 zdefiniowano nowe,
przeznaczone do poprawnego czytania strumienie znaków
w standardzie Unicode.
Klasy obsługujące operacje I/O w Javie mają model
warstwowy, co oznacza, że poszczególne klasy posiadają
stosunkowo ograniczone możliwości, ale możliwe jest
uzyskanie ich odpowiednich właściwości poprzez dodanie
wyspecjalizowanych klas. Przykładowo, klasa wejściowa
InputStream nie jest buforowana (co oznacza, że
jednocześnie może być pobierany wyłącznie jeden znak),
ale dzięki klasie BufferedInputStream możliwe jest
dodanie buforowania do klasy InputStream.
118 z 137
Przegląd klas strumieni - InputStream
Jest abstrakcyjną nadklasą dla szeregu klas (np.:
FileInputStream, SequenceInputStream) dostarczającą
podstawowy interfejs programistyczny wraz z częściową
implementacją strumieni wejściowych. Klasa InputStream
definiuje metody przeznaczone do:
– czytania bajtów lub tablic bajtów
– zaznaczenia pozycji w strumieniu
– opuszczenia części bajtów z wejścia
– znajdowania liczby dostępnych bajtów do czytania i
resetowania bieżącej pozycji w strumieniu
119 z 137
Przegląd klas strumieni - InputStream c.d.
Podczas tworzenia nowego strumienia wejściowego, następuje
jego automatyczne otworzenie.
Strumień wejściowy zostaje zamknięty:
– poprzez użycie metody close
– gdy do obiektu InputSteam nie ma już żadnych
referencji i jest usuwany z pamięci
120 z 137
Przegląd klas strumieni - OutputStream
Klasa OutputStream podobnie jak klasa InputStream jest
abstrakcyjną nadklasą dla wielu klas (np.: FileOutputStream,
PrintStream). Dostarcza ona minimalny interfejs programistyczny
wraz z częściową implementacją strumieni wyjściowych.
Klasa ta definiuje metody zapisywania bajtów lub tablic bajtów.
Strumień wyjściowy jest automatycznie otwierany, gdy jest tworzony.
Jego zamknięcie następuje:
– poprzez użycie metody close,
– gdy do obiektu OutputStream nie ma już żadnych referencji i
jest usuwany z pamięci (ang. garbage collected).
121 z 137
Przegląd klas strumieni – strumienie znakowe
W wersji Java 1.1 do pakietu java.io dodano nowe klasy do
czytania strumieni zawierających znaki (ang. character
streams). Klasy te działają podobnie, jednak zamiast czytać i
zapisywać bajty czytają i zapisują 2-bajtowe znaki Unicode.
Ułatwia to pisanie programów niezależnych od standardu
kodowania znaków.
Strumienie znakowe nie są użyteczne tam gdzie dane są
zapisywane binarnie, np.: odczytywanie plików dźwiękowych
czy implementacja protokołów sieciowych.
122 z 137
Przegląd klas strumieni – strumienie znakowe
Klasy:
– Do odczytu – Reader, np.:
• BufferedReader
• FileReader
– Do zapisu – Writer, np.:
• BufferedWritter
• FileWritter
123 z 137
Strumienie wejściowe – klawiatura
InputStreamReader – umożliwia odczytanie pojedynczych znaków.
Deklaracja:
InputStreamReader nazwaStrumienia = new InputStreamReader(InputStream in);
Przykład:
InputStreamReader is = InputStreamReader(System.in);
Metody:
– close() – zamyka strumień
– getEncoding() – zwraca nazwę systemu kodowania
– read() – umożliwia wczytanie pojedynczego znaku
124 z 137
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/InputStreamReader.html
Strumienie wejściowe – klawiatura
BufferedReader – umożliwia odczytanie znaków, które są buforowane co
daje możliwość odczytywania również tablic i całych linii.
Deklaracja:
BufferedReader nazwaStrumienia = new BufferedReader(Reader in);
Przykład:
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
Metody:
– close() – zamyka strumień
– getEncoding() – zwraca nazwę systemu kodowania
– read() / readLine() – umożliwia wczytanie pojedynczego znaku / całej
linii
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/BufferedReader.html 125 z 137
Strumienie wejściowe – klawiatura - przykład
BufferedReader br = new BufferedReader(new
InputStreamReader(System.in));
public void dodajOsoba () throws IOException
{
System.out.println("");
System.out.print("Podaj imie ");
imie = br.readLine();
System.out.print("Podaj nazwisko ");
nazwisko = br.readLine();
System.out.print("Podaj wiek ");
wiek = Integer.parseInt(br.readLine());
}
126 z 137
Strumienie wyjściowe – ekran
System.out.print() / System.out.println() / – umożliwiają
wypisanie na ekranie znaków. Ponadto instrukcja println
powoduje przejście do nowego wiersza.
Przykład:
System.out.println("Jaką operację chcesz wykonać (wpisz numer):");
127 z 137
Strumienie wyjściowe – ekran
PrintWriter – klasa umożliwiająca wypisanie na ekranie znaków. Zastępuje
metody klasy System.out.
Deklaracja:
PrintWriter nazwaStrumienia = new PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush) ;
Przykład:
PrintWriter pw = PrintWriter(System.out, true) ;
Metody:
– close()
– getEncoding()
– print() / println()
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/FileWriter.html 128 z 137
Strumienie wyjściowe – ekran - przykład
import java.io.*;
public class WypisanieDanych
{
public static void main(String args[])
{
char[] wybór = {'1','2','3','4'};
PrintWriter pw = new PrintWriter(System.out, true);
pw.print("Jaką operację chcesz wykonać (wpisz numer):");
pw.println(wybór);
}
}
129 z 137
Strumienie wejściowe – plik
FileReader – umożliwia odczytanie pojedynczych znaków z pliku.
Deklaracja:
FileReader nazwaStrumienia = new FileReader(String fileName);
Przykład:
FileReader fr = new FileReader(”c:\studenci.txt”);
Metody:
– close() – zamyka plik
– getEncoding() – zwraca nazwę systemu kodowania pliku
– read() – umożliwia wczytanie pojedynczego znaku
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/FileReader.html 130 z 137
Strumienie wejściowe – plik - przykład
public static void wczytajDaneStudentow(ArrayList daneStudentow) throws
IOException
{
Object zapiszDane[] = daneStudentow.toArray();
BufferedReader wczytanie = new BufferedReader(new
FileReader("studenci.txt"));
PobieranieDanych tym = new PobieranieDanych();
String dane = new String();
try
{
while (true) {
dane = wczytanie.readLine();
if (dane == null)
break;
tym.imie = dane;
…
131 z 137
Strumienie wejściowe – plik – przykład c. d.
dane = wczytanie.readLine();
tym.nazwisko = dane;
dane = wczytanie.readLine();
tym.wiek = Integer.parseInt(dane);
dane = wczytanie.readLine();
tym.nrIndeksu = Integer.parseInt(dane);
dane = wczytanie.readLine();
tym.srednia = Double.parseDouble(dane);
daneStudentow.add(new Student(tym.imie, tym.nazwisko,
tym.wiek, tym.nrIndeksu, tym.srednia));
}
wczytanie.close();
} catch(EOFException e) {
wczytanie.close();
}
}
132 z 137
Strumienie wyjściowe – plik
FileWriter – umożliwia zapisywanie danych do pliku.
Deklaracja:
FileWriter nazwaStrumienia = new FileWriter(String fileName, boolean append);
Przykład:
FileWriter plikNauczyciele = new FileWriter("nauczyciele.txt");
Metody:
– close() – zamyka plik
– getEncoding() – zwraca nazwę systemu kodowania pliku
– write() – zapisuje dane do pliku
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/FileReader.html 133 z 137
Strumienie wyjściowe – plik – przykład
public static void zapiszDaneNauczycieli(ArrayList daneNauczycieli)
throws IOException
{
FileWriter plikNauczyciele = new
FileWriter("nauczyciele.txt");
Object zapiszDane[] = daneNauczycieli.toArray();
String dane;
for (int i = 0; i < zapiszDane.length; i++)
{
Nauczyciel nauczyciel = (Nauczyciel) zapiszDane[i];
dane = nauczyciel.przygotujInformacje();
plikNauczyciele.write(dane);
}
plikNauczyciele.close();
}
134 z 137
Strumienie wejściowe/wyjściowe – plik
RandomAccessFile – jest klasą umożliwiająca odczyt/zapis danych do pliku,
począwszy od dowolnego miejsca.
Miejsce dostępu określa kursor o nazwie file pointer, od którego możliwy jest
odczyt/zapis danych. Służą do tego dwie metody:
– getFilePointer – zwraca aktualną pozycję kursora
– seek(long pos) – umożliwia ustawienie pozycji kursora
Tryby dostępu:
– ”r” – dostęp w trybie odczytu
– ”rw” – dostęp w trybie zapisu
– ”rws” – dostęp w trybie zapisu i odczytu z wymaganiem
synchronicznego zapisu danych i metadanych pliku
– ”rwd” - dostęp w trybie zapisu i odczytu z wymaganiem
synchronicznego zapisu danych
135 z 137
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/RandomAccessFile.html
Strumienie wejściowe/wyjściowe – plik c. d.
Deklaracja:
RandomAccessFile nazwaStrumienia = new RandomAccessFile(String name,
String mode);
Przykład:
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile ("nauczyciele.txt”,”rw”);
Metody:
– close() – zamyka plik
– read() / readLine() – wczytują dane z pliku
– write(typ) / writeChars(String s) – zapisują dane do pliku
http://java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/java/io/FileReader.html 136 z 137
Proszę o ewentualne pytania
Michał Kuciapski
