23/11/2007

Programare Orientata spre Obiecte (POO)

Laborator 4

Extinderea prin mostenire. Rescrierea codului (overriding). Socket-uri flux (TCP) Java. Tratarea situatiilor exceptionale

4.1. Descrierea laboratorului

In aceasta lucrare de laborator vor fi acoperite urmatoarele probleme:

- Programare OO: - Generalizarea si specializarea claselor.

- Mostenirea. Rescrierea codului (overriding)

- Socket-uri: - Incapsularea adreselor IP in Java (clasa InetAddress)

- Socket-uri pentru fluxuri TCP (clasa Socket) Introducere in socket-uri -link extern

- Socket-uri pentru servere TCP (clasa ServerSocket) Fluxuri (IO) - link extern

- Studiu de caz: Aplicatii client-server bazate pe socket-uri TCP care folosesc mostenirea

- Clasele Persoana, Student, Profesor, DatePersonale, SituatieCurs si StudentMaster

- Teme de casa

4.2. Extinderea prin mostenire

4.2.1. Generalizarea si specializarea claselor

Generalizarea reprezinta extragerea elementelor comune (atribute, operaţii şi constrângeri) ale unui ansamblu de clase într-o nouă clasă mai generală numită superclasă (care reprezinta o abstracţie a subclaselor ei).

Rezulta o ierarhie in care arborii de clase sunt construiţi pornind de la frunze, atunci cand elementele modelului au fost identificate, obţinandu-se o descriere generica si flexibila a soluţiilor.

Generalizarea semnifică relatia de tip "este un" atunci cand un obiect dintr-o clasa din ansamblul generalizat este in acelasi timp si obiect al superclasei, si de tip "este un fel de" atunci cand un obiect dintr-o clasa din ansamblul generalizat este doar aproximativ si obiect al superclasei (aproximatia venind din rescrierile codurilor operate in clasa generalizata).

Generalizarea actioneaza in orientarea spre obiecte la doua niveluri:

- clasele sunt generalizari ale ansamblurilor de obiecte (un obiect este de felul definit de o clasa),

- superclasele sunt generalizari ale unor clase (obiectele de felul specificat intr-o clasa sunt in acelasi timp si de felul specificat in superclasa).

Orientarea spre obiecte (OO) presupune ambele tipuri de generalizare, iar limbajele orientate spre obiecte sunt acelea care ofera ambele mecanisme de generalizare. Limbajele care ofera doar constructii numite obiecte (si eventual clase) se pot numi limbaje care lucreaza cu obiecte (si eventual clase).

Specializarea claselor reprezinta capturarea particularităţilor unui ansamblu de obiecte nediscriminate ale unei clase existente, noile caracteristici fiind reprezentate într-o nouă clasă mai specializată, denumită subclasă.

Specializarea usureaza extinderea coerentă a unui ansamblu de clase, noile cerinţe fiind încapsulate în subclase care extind funcţiile existente.

În elaborarea unei ierarhii de clase, se cer diferite aptitudini sau competenţe:

- pentru generalizare: capacitate de abstractizare, independentă de cunoştinţele tehnice,

- pentru specializare: experienţă si cunoştinţe aprofundate într-un domeniu particular.

4.2.2. Mostenirea. Rescrierea codului metodelor (overriding)

Moştenirea este o tehnică de generalizare oferită de limbajele de programare orientate spre obiecte pentru a construi o clasă pornind de la una sau mai multe alte clase, partajând atributele si operaţiile (campurile si metodele, in Java) într-o ierarhie de clase.

In limbajul Java, orice clasa care nu extinde in mod explicit (prin mostenire) o alta clasa Java, extinde (prin mostenire) in mod implicit clasa Object (radacina ierarhiei de clase Java), clasa care contine metodele necesare tuturor obiectelor create din ierarhia de clase Java. Urmatoarele doua declaratii de clasa sunt echivalente:

class NumeClasa { // urmeaza corpul clasei ...

class NumeClasa extends Object { // urmeaza corpul clasei ...

Notatia UML pentru extinderea prin mostenire este o linie care uneste clasa extinsa (de baza, superclasa) de clasa care extinde (subclasa), linie terminata cu un triunghi in capatul dinspre clasa de baza. Diagrama UML corespunzatoare codului Java anterior:

Metoda toString(), metoda care are ca scop returnarea sub forma de String a informatiilor pe care le incapsuleaza obiectul caruia i se aplica aceasta metoda.

1. In cazul claselor de biblioteca Java, metoda toString() returneaza ansamblul valorilor curente ale atributelor obiectului.

2. In cazul claselor scrise de programator, in mod implicit metoda toString() returneaza numele clasei careia ii apartine obiectul urmat de un cod alocat acelui obiect (hashcode).

Implementarea implicita a metodei toString() este urmatoarea:

// Implementarea implicita a metodei toString(),

// mostenita de la clasa Object

public String toString() {

// (nu returneaza continutul ci numele clasei si codul obiectului!)

return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());

}

3. In cazul in care programatorul doreste returnarea informatiilor incapsulate in obiect, trebuie specificat in mod explicit un nou cod (o noua implementare) pentru metoda toString(). Acest lucru se obtine adaugand clasei din care face parte acel obiect o metoda cu declaratia:

public String toString() { // urmeaza corpul metodei ...

metoda care se spune ca rescrie (overrides) codul metodei cu acelasi nume din clasa extinsa (in acest caz clasa Object).

Dupa adaugarea acestei metode, apelul toString() va conduce la executia noului cod, pe cand apelul super.toString() va duce la executia codului din clasa extinsa (superclasa, Object).

Metoda equals() are ca scop compararea continutului obiectului primit ca parametru cu continutul obiectului caruia i se aplica aceasta metoda, returnand valoarea booleana true in cazul egalitatii si valoarea booleana false in cazul inegalitatii celor doua obiecte.

1. In cazul claselor de biblioteca Java, metoda equals() compara ansamblul valorilor curente ale atributelor obiectului (continutul sau starea obiectului). Iata, de exemplu, implementarea metodei equals() in cazul clasei String.

// Implementarea explicita a metodei equals() in clasa String

public boolean equals(Object obj) {

// se verifica existenta unui parametru (obiect) non-null

// si faptul ca parametrul e obiect al clasei String

if ((obj != null) && (obj instanceof String)) {

String otherString = (String)obj; // conversie de tip

int n = this.count;

if (n == otherString.count) { // se compara numarul de caractere

char v1[] = this.value;

char v2[] = otherString.value;

int i = this.offset;

int j = otherString.offset;

while (n-- != 0)

if (v1[i++] != v2[j++]) return false; // se compara caracterele

return true;

}

return false;

}

2. In cazul claselor scrise de programator, in mod implicit metoda equals() compara referinta obiectului caruia i se aplica aceasta metoda cu referinta obiectului pasat ca parametru. Implementarea implicita a metodei equals() este urmatoarea:

// Implementarea implicita a metodei equals(),

// mostenita de la clasa Object

public boolean equals(Object obj) {

return (this == obj); // (nu compara continutul ci referintele!!!)

}

3. In cazul in care programatorul doreste compararea informatiilor incapsulate in obiect, (ansamblul valorilor curente ale atributelor obiectului) trebuie specificat in mod explicit un nou cod (o noua implementare) pentru metoda equals(). Acest lucru se obtine adaugand clasei din care face parte acel obiect o metoda cu declaratia:

public boolean equals(Object obj) { // urmeaza corpul metodei ...

metoda care rescrie (overrides) codul metodei cu acelasi nume din clasa extinsa (Object).

Dupa adaugarea acestei metode, apelul equals() va conduce la executia noului cod, pe cand apelul super.equals()duce la executia codului din clasa extinsa (in acest caz codul din Object).

4.3. Introducere in socket-uri Java

4.3.1. Utilizarea clasei java.net.InetAddress

Java ofera, in pachetul java.net, mai multe clase pentru comunicatii in retele bazate pe IP (Internet Protocol). Clasa InetAddress incapsuleaza o adresa IP intr-un obiect care poate intoarce informatia utila. Aceasta informatie utila se obtine invocand metodele unui obiect al acestei clase. De exemplu, equals() intoarce adevarat daca doua obiecte reprezinta aceeasi adresa IP.

Clasa InetAddress nu are constructor public. De aceea, pentru a crea obiecte ale acestei clase trebuie invocata una dintre metodele de clasa getByAddress() si getByName().

O adresa IP speciala este adresa IP loopback (tot ce este trimis catre aceasta adresa IP se intoarce si devine intrare IP pentru gazda locala), cu ajutorul careia pot fi testate local programe care utilizeaza socket-uri. Pentru a identifica adresa IP loopback sunt folosite numele "localhost" si valoarea numerica "127.0.0.1".

Pentru a obtine InetAddress care incapsuleaza adresa IP loopback pot fi folosite apelurile:

InetAddress.getByName(null)

InetAddress.getByName("localhost")

InetAddress.getByName("127.0.0.1")

4.3.2. Socket-uri flux (TCP) Java

Java ofera, in pachetul java.net, mai multe clase pentru lucrul cu socket-uri flux (TCP). Urmatoarele clase Java sunt implicate in realizarea conexiunilor TCP obisnuite: ServerSocket, Socket.

Clasa ServerSocket reprezinta socket-ul (aflat eventual pe un server bazat pe TCP) care asteapta si accepta cereri de conexiune (eventual de la un client bazat pe TCP).

Clasa Socket reprezinta punctul terminal al unei conexiuni TCP intre doua masini (eventual un client si un server).

Clientul (sau, mai general, masina conector) creeaza un punct terminal Socket in momentul in care cererea sa de conexiune este lansata si acceptata.

Serverul (sau, mai general, masina acceptor) creeaza un Socket in momentul in care primeste si accepta o cerere de conexiune, si continua sa asculte si sa astepte alte cereri pe ServerSocket.

Secventa tipica a mesajelor schimbate intre client si server este urmatoarea:

Odata conexiunea stabilita, metodele getInputStream() si getOutputStream() ale clasei Socket trebuie utilizate pentru a obtine fluxuri de octeti, de intrare respectiv iesire, pentru comunicatia intre aplicatii.

4.3.3. Utilizarea clasei Socket

Secventa tipica pentru crearea socket-ului unei aplicatii conector (client):

// Stabilirea adresei serverului

String adresaServer = "localhost";

// Stabilirea portului serverului

int portServer = 2000;

// Crearea socketului (implicit este realizata conexiunea cu serverul)

Socket socketTCPClient = new Socket(adresaServer, portServer);

Dupa utilizare, socket-ul este inchis. Secventa tipica pentru inchiderea socket-ului:

1 2	*// Inchiderea socketului (implicit a fluxurilor TCP)* socketTCPClient.close();

4.3.4. Utilizarea clasei ServerSocket

Secventa tipica pentru crearea socket-ului server al unei aplicatii acceptor (server):

// Stabilirea portului serverului

int portServer = 2000;

// Crearea socketului server (care accepta conexiunile)

ServerSocket serverTCP = new ServerSocket(portServer);

Secventa tipica pentru crearea socket-ului pentru tratarea conexiunii TCP cu un client:

// Blocare in asteptarea cererii de conexiune - in momentul acceptarii

// cererii se creaza socketul care serveste conexiunea

Socket conexiuneTCP = serverTCP.accept();

Secventa tipica pentru crearea fluxurilor de octeti asociate socket-ului (detalii fluxuri IO):

// Obtinerea fluxului de intrare octeti TCP

InputStream inTCP = socketTCPClient.getInputStream();

// Obtinerea fluxului scanner de caractere dinspre retea

Scanner scannerTCP = new Scanner(inTCP);

// Obtinerea fluxului de iesire octeti TCP

OutputStream outTCP = socketTCPClient.getOutputStream();

// Obtinerea fluxului de iesire spre retea (similar consolei de iesire)

PrintStream outRetea = new PrintStream(outTCP);

Secventa tipica pentru trimiterea de date:

// Crearea unui mesaj

String mesajDeTrimis = "Continut mesaj";

// Scrierea catre retea (trimiterea mesajului) si fortarea trimiterii

outRetea.println(mesajDeTrimis);

outRetea.flush();

Secventa tipica pentru primirea de date:

// Citirea dinspre retea (receptia unui mesaj)

String mesajPrimit = inRetea.readLine();

// Afisarea mesajului primit

System.out.println(mesajPrimit);

4.4. Programe de lucru cu socket-uri – clienti si servere

4.4.1. Clasele Client si Server (varianta fara mostenire)

Codul unei clase care incapsuleaza tratarea conexiunilor TCP:

 import java.net.*;

 import java.io.*;

 import java.util.Scanner;

 public class ConexiuneRetea {

    private Socket conexiune;

    private Scanner scannerTCP;

    private PrintStream printerTCP;

    public ConexiuneRetea(Socket conexiune) throws IOException {

        this.conexiune = conexiune;

        this.scannerTCP = new Scanner(conexiune.getInputStream());

        this.printerTCP = new PrintStream(conexiune.getOutputStream());

    public String nextLine() {

        return this.scannerTCP.nextLine();

    public int nextInt() {

        return this.scannerTCP.nextInt();

    public void printLine(String text) {

        this.printerTCP.println(text);

        this.printerTCP.flush();

}

Codul unei clase Client (pentru server cu socket TCP) care utilizeaza ConexiuneRetea:

 import java.net.*;

 import java.io.*;

 import javax.swing.JOptionPane;

 public class Client {

    private ConexiuneRetea conexiune;

    private Socket socketTCP;

    private int portTCP;

    private InetAddress adresaIP;

    public Client() throws IOException {

        portTCP = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(

                       "Client: introduceti numarul de port al serverului"));

        adresaIP = InetAddress.getByName(JOptionPane.showInputDialog(

                       "Client: introduceti adresa serverului"));

        socketTCP = new Socket(adresaIP, portTCP); // Creare socket

        conexiune = new ConexiuneRetea(socketTCP);

    public static void main (String args[]) throws IOException {

        Client client = new Client();

        String mesaj;

        while(true) {

            mesaj = JOptionPane.showInputDialog(

                        "Client: introduceti mesajul de trimis");

            client.conexiune.printLine(mesaj);

            if (mesaj.equals(".")) break;     // Testarea conditiei de oprire

        client.socketTCP.close();    // Inchiderea socketului si a fluxurilor

        JOptionPane.showMessageDialog(null, "Client: Bye!");

}

Codul unei clase Server (bazat pe socket TCP) care utilizeaza ConexiuneRetea:

 import java.net.*;

 import java.io.*;

 import javax.swing.JOptionPane;

 public class Server {

    private ConexiuneRetea conexiune;

    private ServerSocket serverTCP;

    private Socket socketTCP;

    private int portTCP;

    public Server() throws IOException {

        portTCP = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(

                         "Server: introduceti numarul de port al serverului"));

        serverTCP = new ServerSocket(portTCP); // Creare socket server

        socketTCP = serverTCP.accept();        // Creare socket

        conexiune = new ConexiuneRetea(socketTCP);

    public static void main (String args[]) throws IOException {

        Server server = new Server();

        String mesaj;

        while(true) {

          mesaj = server.conexiune.nextLine();

          JOptionPane.showMessageDialog(null, "Server: s-a primit mesajul "+mesaj);

          if (mesaj.equals(".")) break;     // Testarea conditiei de oprire

        server.socketTCP.close();    // Inchiderea socketului si a fluxurilor

        JOptionPane.showMessageDialog(null, "Server: Bye!");

}

Nu uitati: Daca bara de stare a executiei este activa () verificati cu Alt+Tab daca a aparut o fereastra Java (in spatele ferestrelor vizibile).

Observatie: Cat timp bara de stare a executiei este activa () codul nu poate fi recompilat, nu poate fi inchisa fereastra Terminal Window, etc. Pentru a opri executia, folositi right click pe si selectati Reset Machine (sau folositi direct Ctrl+Shift+Tab).

In laborator:

1. Lansati in executie BlueJ. Inchideti proiectele anterioare (Ctrl+W). Creati un proiect socket

(Project->New Project…, selectati D:/, Software2006, numarul grupei, si scrieti socket).

2. In proiectul socket creati clasele ConexiuneRetea, Client si Server folosind codurile de mai sus.

3. Compilati codurile si creati obiecte de tip Server. Inspectati obiectele.

4. Inspectati campurile obiectelor (pe cele de tip ConexiuneRetea si ServerSocket).

In laborator:

1. La unul dintre calculatoare right-click pe clasa Server.

2. Selectati si executati main(). Folositi numarul de port 3000.

3. La un alt calculator (daca nu aveti la dispozitie un alt calculator in retea, deschideti inca o sesiune BlueJ) right-click pe clasa Client, selectati si executati main().

4. Folositi adresa primului calculator, pe care se executa Server (adresa "localhost" in cazul in care folositi doua sesiuni BlueJ pe acelasi calculator), si numarul de port 3000.

5. Urmariti efectul.

4.4.2. Clasele ClientDerivat si ServerDerivat (varianta cu mostenire)

Elementele comune claselor Client si Server pot forma o superclasa numita ElementeComuneClientServer:

 import java.net.*;

 import java.io.*;

 import javax.swing.JOptionPane;

 public class ElementeComuneClientServer {

    protected ConexiuneRetea conexiune;

    protected Socket socketTCP;

    protected int portTCP;

    public ElementeComuneClientServer(String tip) throws IOException {

        portTCP = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(tip +

                         ": introduceti numarul de port al serverului"));

}

Codul unei clase ClientDerivat care mosteneste si extinde clasa ElementeComuneClientServer si ofera acelasi serviciu ca si clasa Client:

 import java.net.*;

 import java.io.*;

 import javax.swing.JOptionPane;

 public class ClientDerivat extends ElementeComuneClientServer {

    private InetAddress adresaIP;

    public ClientDerivat() throws IOException {

        super("Client");

        adresaIP = InetAddress.getByName(JOptionPane.showInputDialog(

                       "Client: introduceti adresa serverului"));

        socketTCP = new Socket(adresaIP, portTCP);           // Creare socket

        conexiune = new ConexiuneRetea(socketTCP);

    public static void main (String args[]) throws IOException {

        ClientDerivat client = new ClientDerivat();

        String mesaj;

        while(true) {

            mesaj = JOptionPane.showInputDialog(

                        "Client: introduceti mesajul de trimis");

            client.conexiune.printLine(mesaj);

            if (mesaj.equals(".")) break;    // Testarea conditiei de oprire

        client.socketTCP.close();        // Inchiderea socketului si a fluxurilor

        JOptionPane.showMessageDialog(null, "Client: Bye!");

}

Codul unei clase ServerDerivat care mosteneste si extinde clasa ElementeComuneClientServer si ofera acelasi serviciu ca si clasa Server:

 import java.net.*;

 import java.io.*;

 import javax.swing.JOptionPane;

 public class ServerDerivat extends ElementeComuneClientServer {

    private ServerSocket serverTCP;

    public ServerDerivat() throws IOException {

        super("Server");

        serverTCP = new ServerSocket(portTCP);              // Creare socket server

        socketTCP = serverTCP.accept();                     // Creare socket

        conexiune = new ConexiuneRetea(socketTCP);

    public static void main (String args[]) throws IOException {

        ServerDerivat server = new ServerDerivat();

        String mesaj;

        while(true) {

          mesaj = server.conexiune.nextLine();

          JOptionPane.showMessageDialog(null, "Server: s-a primit mesajul "+mesaj);

          if (mesaj.equals(".")) break;     // Testarea conditiei de oprire

        server.socketTCP.close();    // Inchiderea socketului si a fluxurilor

        JOptionPane.showMessageDialog(null, "Server: Bye!");

}

In laborator:

1. In proiectul socket creati clasele ClientDerivat, ServerDerivat si ElementeComuneClientServer folosind codurile date mai sus.

2. Compilati codurile.

Nu uitati: Daca bara de stare a executiei este activa () verificati cu Alt+Tab daca a aparut o fereastra Java (in spatele ferestrelor vizibile).

Nu uitati: Pentru a opri executia, right click pe si Reset Machine (sau Ctrl+Shift+Tab).

In laborator:

1. La unul dintre calculatoare right-click pe clasa ServerDerivat.

2. Selectati si executati main(). Folositi numarul de port 4000.

3. La un alt calculator calculator (daca nu aveti la dispozitie un alt calculator in retea, deschideti inca o sesiune BlueJ) right-click pe clasa ClientDerivat, selectati si executati main().

4. Folositi adresa primului calculator, pe care se executa ServerDerivat (adresa "localhost" in cazul in care folositi doua sesiuni BlueJ pe acelasi calculator) si numarul de port 4000.

5. Urmariti efectul.

4.5. Studiu de caz: clasele Persoana, Student, Profesor, DatePersonale, SituatieCurs, si StudentMaster

4.5.1. Clasele Persoana si Profesor si actualizarea clasei Student

Sa presupunem ca dorim sa adaugam o clasa Profesor care abstractizeaza un profesor real, prin intermediul unui camp date de tip DatePersonale, si a unui camp titlu de tip String.

/**
   * Incapsuleaza informatiile despre un Profesor. Permite testarea locala.
   * @version 1.3
   */
public class Profesor {

// Campuri ascunse

private DatePersonale date;

private String titlu;

// Constructori

public Profesor(String nume, String initiale, String prenume, int anNastere) {

date = new DatePersonale(nume, initiale, prenume, anNastere); // copiere „hard”

}

// Interfata publica si implementarea ascunsa (include punct intrare program)

public void setTitlu(String t) {

titlu = new String(t); // copiere „hard” a obiectului primit ca parametru

}

public String toString() { // forma „String” a campurilor

return ("Profesorul " + date + " are titlul " + titlu);

}

public static void main(String[] args) {

// Crearea unui nou Profesor, initializarea campurilor noului obiect

Profesor pr = new Profesor("Nulescu", "Ion", "A.", 1960);

pr.setTitlu("Lector Dr.");

// Utilizarea informatiilor privind Profesorul

System.out.println(pr.toString()); // afisarea formei „String” a campurilor

}

Se observa ca avem un camp (date) comun cu clasa Student.

Putem crea o clasa Persoana care sa contina acest element comun, rescriind apoi codurile claselor Profesor si Student pentru a extinde clasa Persoana (si a-i refolosi campul date). Codul noii clase Persoana va fi:

/**
   * Incapsuleaza informatiile despre o Persoana. Permite testarea locala.
   * @version 1.4
   */
public class Persoana {

// Campuri ascunse

protected DatePersonale date;

// Constructori

public Persoana(String nume, String initiale, String prenume, int anNastere) {

date = new DatePersonale(nume, initiale, prenume, anNastere); // copiere „hard”

}

// Interfata publica si implementarea ascunsa (include punct intrare program)

public String toString() { // forma „String” a campurilor

return (super.toString());

}

public static void main(String[] args) {

// Crearea enei noi Persoane, initializarea campurilor noului obiect

Persoana p = new Persoana("Julescu", "Ion", "C.", 1965);

// Utilizarea informatiilor privind Profesorul

System.out.println(p.toString()); // afisarea formei „String” a campurilor

}

Vom rescrie acum codul clasei Profesor pentru a incorpora schimbarile anuntate.

/**
   * Incapsuleaza informatiile despre un Profesor. Permite testarea locala.
   * @version 1.4
   */
public class Profesor extends Persoana {

// Campuri ascunse

protected String titlu;

// Constructori

public Profesor(String nume, String initiale, String prenume, int anNastere) {

super(nume, initiale, prenume, anNastere); // apel constructor supraclasa

} // (reutilizare cod)

// Interfata publica si implementarea ascunsa

public void setTitlu(String t) {

titlu = new String(t); // copiere „hard” a obiectului primit ca parametru

}

public String toString() { // forma „String” a campurilor

return ("Profesorul " + date + " are titlul " + titlu);

}

public static void main(String[] args) {

// Crearea unui nou Profesor, initializarea campurilor noului obiect

Profesor pr = new Profesor("Nulescu", "Ion", "A.", 1960);

pr.setTitlu("Lector Dr.");

// Utilizarea informatiilor privind Profesorul

System.out.println(pr.toString()); // afisarea formei „String” a campurilor

}

Vom rescrie acum codul clasei Student pentru a incorpora schimbarile anuntate.

/**
   * Incapsuleaza informatiile despre un Student. Permite testarea locala.
   * @version 1.4
   */
public class Student extends Persoana {

// Campuri ascunse

protected SituatieCurs[] cursuri;

protected int numarCursuri = 0; // initializare implicita

// Constructori

public Student(String nume, String initiale, String prenume, int anNastere) {

super(nume, initiale, prenume, anNastere); // apel constructor supraclasa

cursuri = new SituatieCurs[10]; // se initializeaza doar date si cursuri

}

// Interfata publica si implementarea ascunsa (include punct intrare program)

public void addCurs(String nume) { // se adauga un nou curs

cursuri[numarCursuri++] = new SituatieCurs(nume);

}

public void notare(int numarCurs, int nota) {

cursuri[numarCurs].notare(nota); // se adauga nota cursului specificat

}

public String toString() { // forma „String” a campurilor

String s = "Studentul " + date + " are urmatoarele rezultate:\n";

for (int i=0; i<numarCursuri; i++) s = s + cursuri[i].toString() + "\n";

return (s);

}

public static void main(String[] args) {

// Crearea unui nou Student, initializarea campurilor noului obiect

Student st1 = new Student("Xulescu", "Ygrec", "Z.", 1987);

st1.addCurs("CID");

st1.addCurs("MN");

st1.notare(0, 8);

// Utilizarea informatiilor privind Studentul

System.out.println(st1.toString()); // afisarea formei „String” a campurilor

}

Codul clasei DatePersonale ramane nemodificat:

public class DatePersonale {

// Campuri ascunse

private String nume;

private String initiale;

private String prenume;

private int anNastere;

// Constructori

public DatePersonale(String n, String i, String p, int an) {

nume = new String(n); // copiere „hard” a obiectelor primite ca parametri,

initiale = new String(i); // adica se copiaza obiectul camp cu camp,

prenume = new String(p); // nu doar referintele ca pana acum

anNastere = an;

}

// Interfata publica si implementarea ascunsa

public String getNume() { return (nume); }

public String getPrenume() { return (prenume); }

public int getAnNastere() { return (anNastere); }

public String toString() { // forma „String” a campurilor obiectului

return (nume + " " + initiale + " " + prenume + " (" + anNastere + ")");

}

Codul clasei SituatieCurs ramane nemodificat:

public class SituatieCurs {

// Campuri ascunse

private int nota = 0; // initializare implicita

private String denumire;

// Constructor

public SituatieCurs(String d) { denumire = new String(d); } // copiere „hard”

// se initializeaza doar denumire

// Interfata publica si implementarea ascunsa

public void notare(int n) { nota = n; } // se adauga nota

public int nota() { return(nota); } // se returneaza nota

public String toString() { // forma „String” a campurilor

if (nota==0) return ("Disciplina " + denumire + " nu a fost notata");

else return("Rezultat la disciplina " + denumire + ": " + nota);

}

4.5.2. Clasa StudentMaster

Sa presupunem ca dorim sa scriem codul unei clase noi numita StudentMaster care sa abstractizeze un anumit subtip al tipului Student, prin adaugarea la codul clasei Student a unui camp numit specializare de tip String.

Relatiile de utilizare (linie punctata) si mostenire (sageti cu triunghi in capat) in UML:

Putem scrie codul acestei clase care extinde clasa Student astfel:

/**
   * Incapsuleaza informatiile despre un Student. Permite testarea locala.
   * @version 1.4
   */
public class StudentMaster extends Student {

// Campuri ascunse

private String specializare;

// Constructori

public StudentMaster(String nume, String initiale, String prenume, int anNastere) {

super(nume, initiale, prenume, anNastere); // apel constructor supraclasa

}

// Interfata publica si implementarea ascunsa (include punct intrare program)

public void setSpecializare(String spec) { // se stabileste specializarea

specializare = new String(spec); // copiere „hard” a obiectului primit

}

public String toString() { // forma „String” a campurilor

String s = "Studentul " + date + " cu specializarea " + specializare +

" are urmatoarele rezultate:\n";

for (int i=0; i<numarCursuri; i++) s = s + cursuri[i].toString() + "\n";

return (s);

}

public static void main(String[] args) {

// Crearea unui nou Student, initializarea campurilor noului obiect

StudentMaster sm = new StudentMaster("Rulescu", "Ygrec", "T.", 1983);

sm.addCurs("Securitate Retele");

sm.addCurs("Servicii Web");

sm.setSpecializare("Retele si Software de Telecomunicatii");

sm.notare(0, 9);

// Utilizarea informatiilor privind Studentul

System.out.println(sm.toString()); // afisarea formei „String” a campurilor

}

4.6. Teme pentru acasa

Tema de casa pentru data viitoare (predate pe hartie, scrise de mana sau ca listing):

Codurile sursa ale unor clase create dupa modelul din sect 4.5 (Persoana, Profesor, Student, si StudentMaster) cu urmatoarea specificatie generala:

(1) Va fi creata o clasa care are elemente comune cu clasa primita ca tema la lucrarea a 2-a (actualizata la lucrarea a 3-a), cu numele alocat din tabelul care urmeaza, dupa modelul clasei Profesor:

- noua clasa va contine 1-2 campuri protected, un constructor public, 1-2 metode publice pentru lucrul cu campurile si o metoda publica de tip toString(),

(2) Va fi creata o clasa care contine elementele comune ale clasei primite ca tema la lucrarea a 2a (actualizata la lucrarea a 3-a) si a clasei nou create la punctul (1) – adica le generalizeaza, cu numele alocat din tabelul care urmeaza, dupa modelul clasei Persoana:

- noua clasa va contine campurile comune protected, un constructor public, si o metoda publica de tip toString(),

(3) Va fi modificata clasa primita ca tema la lucrarea a 2-a (actualizata la lucrarea a 3-a) pentru a extinde clasa nou creata la punctul (2) si a-i reutiliza campurile si codul constructorului, campurile ei fiind declarate protected

(4) Va fi modificata clasa de la punctul (1) pentru a extinde clasa nou creata la punctul (2) si a-i reutiliza campurile si codul constructorului, campurile ei fiind declarate protected

(5) Va fi creata o clasa care extinde (specializeaza) clasa primita ca tema la lucrarea a 2-a (actualizata la lucrarea a 3-a), cu numele alocat din tabelul care urmeaza, dupa modelul clasei StudentMaster,

- noua clasa va contine 1-2 campuri noi private, un constructor public, 1-2 metode publice pentru lucrul cu campurile si o metoda publica de tip toString(),

- metoda ei main() va afisa ceea ce returneaza metoda toString(),

Numele claselor propuse corespunzatoare numerelor de ordine alocate la lucrarea a 2-a sunt:

	Clasa extinsa (ca Persoana)	Clasa initiala (ca Student) si o pereche a ei (ca Profesor)	Clasa care extinde (ca StudentMaster)
1	Corespondenta	Scrisoare + Vedere	ScrisoareRecomandata + VedereAlbNegru
2	Bagaj	Mapa + Geanta	MapaCuFermoar + GeantaVoiaj
3	VehiculAerian	Elicopter + Avion	ElicopterMilitar + AvionUtilitar
4	Vehicul	Masina + Camion	Berlina + TIR
5	Publicatie	Revista + Carte	RevistaCalculatoare + CarteTelefon
6	Mobilier	Banca + Catedra	BancaDubla + CatedraCuSertare
7	Locuinta	Garsoniera +Apartament	GarsonieraDecomandata + ApartamentSemicomandat
8	SistemDeCalcul	PC + Laptop	PCIBM + LaptopDell
9	Copac	Brad + Stejar	BradCraciun + StejarOcrotit
10	InstrumentScris	PixCuPasta + CreionMecanic	PixCuPastaVerde + CreionMecanic7mm
11	VehiculPeDouaRoti	Motocicleta + Bicicleta	MotocicletaCuAtas + MountainBike
12	Monitor	MonitorCuTub + MonitorLCD	MonitorCuTubPlat + MonitorLCDSamsung
13	Activitate	Seminar + Laborator	SeminarFinal + ColocviuLaborator
14	Cladire	Bloc + Vila	BlocGarsoniere + VilaProtocol
15	Animal	Caine + Pisica	Dalmatian + PisicaBirmaneza
16	Card	CardDebit + CardCredit	CardDebitVisa + CardCreditMasterCard

Membrii fiecarui grup vor crea fie coduri separate, fie un cod comun (varianta recomandata).