In aceasta lucrare de laborator vor fi acoperite
urmatoarele probleme:
- Specificarea comportamentului (metodele si constructorii):
- Semnaturile metodelor si returnarea valorilor, Constructorii
- Supraincarcarea numelor metodelor si
constructorilor – polimorfismul static
- Relatii intre clase: Asocierea si utilizarea
- Studiu de caz: Clasele Mesaj si Pachet
- Clasele Grupa,
DatePersonale si SituatieCurs si clasa Student actualizata
- Programare orientata spre obiecte avansata:
- Generalizarea si specializarea claselor.
- Mostenirea. Rescrierea codului (overriding)
- Clasele Persoana,
Student, Profesor, DatePersonale, SituatieCurs si StudentMaster
- Anexe. Mediile de dezvoltare (IDE-urile) JCreator si NetBeans IDE BlueJ Edition
Dupa invocare (apelare) metodele (functiile membru) obiectelor efectueaza sarcini (in general utilizand
argumentele pasate in momentul apelului si valorile campurilor obiectului) care se pot finaliza (sau nu) inclusiv prin returnarea unei valori.
Definitia unei metode contine 2
parti: semnatura (antetul,
declaratia) si corpul (blocul,
segmentul, secventa de instructiuni a implementarii).
Semnatura specifica:
- numele
metodei,
- lista
de parametri formali (numarul, ordinea, tipul si numele lor),
- tipul
valorii returnate,
- specificatori
ai unor proprietati explicite (modificatori ai proprietatilor implicite).
Tipul valorii returnate poate fi unul dintre cele 8 tipuri primitive (byte, short, int, long, float, double,
boolean si char), sau unul dintre cele 3
tipuri referinta (tablouri, clase si interfete Java) sau void daca metoda nu returneaza nici o valoare. Corpul metodei contine secventa
de instructiuni care specifica pasii
necesari indeplinirii sarcinilor (evaluari de expresii, atribuiri, decizii,
iteratii, apeluri de metode, etc.). Returnarea
valorilor este specificata prin instructiunea
return urmata de o expresie care poate fi evaluata la o
valoare de tipul declarat in
semnatura.
In laborator: Pentru exemplul de mai jos: 1. Identificati numele metodelor. 2. Incercati sa determinati metodele definite de programator si metodele bibliotecilor
Java. 3. Identificati metodele care sunt implementate (semnatura si
corp) si metodele care sunt apelate. 4. Identificati
numele si tipul parametrilor si valorile argumentelor in
fiecare caz. 5. Identificati
tipul valorilor returnate in fiecare caz. 6. Identificati instructiunile return si comparati
tipul expresiilor cu tipul declarat. |
import javax.swing.JOptionPane; // clasa de biblioteca (package) Java, externa // dar accesibila codului care urmeaza public class DialogUtilizator01 { // clasa definita de utilizator (declaratia) // corpul clasei: public String nextLine(String text) { // metode Java (operatii) return JOptionPane.showInputDialog(text); // returneaza o valoare tip String } public int nextInt(String text) { // returneaza o valoare tip int return Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(text)); } public void println(String text) { // nu returneaza nici o valoare JOptionPane.showMessageDialog(null, text); } } |
In documentatia (API-ul) claselor Java pot fi
gasite detalii privind clasa JOptionPane.
In laborator: 1. Lansati
mediul BlueJ. Inchideti proiectele anterioare (cu Ctrl+W sau Project si Close). 2. Creati
un nou proiect numit dialog (cu
Project, apoi New Project…, selectati D:/,
apoi POO2007, apoi numarul
grupei, apoi scrieti dialog). 3. Creati
o noua clasa, numita DialogUtilizator01, cu New Class… 4. Double-click pe noua
clasa (deschideti editorul) si inlocuiti codul cu cel de sus. 5. Compilati
codul apoi creati un obiect din noua clasa. |
Nu uitati: Daca bara de stare a executiei este activa () verificati cu Alt+Tab
daca a aparut o fereastra Java (in spatele ferestrelor vizibile). |
In laborator: 1. Executati metoda nextLine()
dandu-i ca parametru “Introduceti numele dumneavoastra”. 2. Inspectati
valoarea returnata. 3. Executati
si metodele nextInt() si println() si urmariti
efectul lor. |
Clasa Java pentru testarea clasei anterior
definite:
public class RunDialogUtilizator01 { public static void main(String[] args) { DialogUtilizator01 d01 = new DialogUtilizator01(); // obiect testat String linie = d01.nextLine("Introduceti numele dumneavoastra"); // metoda testata d01.println("Buna ziua " + linie + ". Bine ai venit in lumea Java!"); } } |
In laborator: 1. Tot in proiectul dialog,
creati o
noua clasa numita RunDialogUtilizator01 2. Double-click pe noua
clasa (deschideti editorul) si inlocuiti codul cu cel de sus. 3. Compilati
codul si executati metoda main() a noii clase (right-click
pe clasa si selectare main()). |
Constructorul Java este un tip
special de functie, care
- are acelasi
nume cu numele clasei in care este declarat,
- este utilizat pentru a initializa
orice nou obiect de acel tip (stabilind valorile campurilor/ atributelor
obiectului, in
momentul crearii lui dinamice),
- nu returneazã nici o
valoare,
- are aceleasi niveluri de accesibilitate, reguli de implementare a corpului si reguli de supraincarcare a numelui ca si metodele
obisnuite.
In Java nu este neaparat necesara scrierea unor
constructori pentru
clase, deoarece un constructor implicit este generat automat de sistemul de executie (DOAR) pentru o clasa care nu
declara explicit constructori. Acest constructor nu face nimic (nici o
initializare, implementarea lui
continand un bloc de cod vid: { }). De aceea, orice
initializare dorita explicit impune scrierea unor constructori.
Un exemplu de clasa similara celei anterioare,
dar care defineste explicit un constructor:
import java.util.Scanner; // clasa de biblioteca (package) Java public class DialogUtilizator02 { // clasa definita de utilizator private Scanner sc; // camp Java (atribut) private String prompt; public DialogUtilizator02(String nume) { // constructor (initializator) this.sc = new Scanner(System.in); this.prompt = nume + "> "; } public String nextLine(String text) { // metode Java (operatii) System.out.print(this.prompt + text); return this.sc.nextLine(); } public int nextInt(String text) { System.out.print(this.prompt + text); return this.sc.nextInt(); } public void println(String text) { System.out.println(text); } } |
In documentatia (API-ul) claselor Java pot fi
gasite detalii privind clasa Scanner.
In laborator: 1. Tot in proiectul dialog, creati o noua clasa numita DialogUtilizator02
2. Intrati in codul clasei (in
editor), inlocuiti-i
codul cu cel dat, apoi compilati-l. 3. Creati
un obiect nou, numit d02, pasandu-i
constructorului valoarea "test". 4. Executati metoda nextLine() dandu-i ca parametru "Grupa : ". Ce apare in Terminal Window? 5. Inspectati
valoarea returnata. 6. Executati si metodele nextInt() si println() si urmariti efectul lor. |
Java suporta supraincarcarea numelor (name overloading) pentru metode si constructori. Astfel, o clasa poate avea orice numar de metode cu acelasi nume cu
conditia ca listele lor de parametri sa
fie diferite.
In mod similar, o clasa poate avea orice numar de
constructori (acestia avand toti acelasi nume - identic cu numele
clasei) cu conditia ca listele lor de
parametri sa fie diferite. De exemplu, codul clasei anterioare
poate fi completat cu constructorul:
public DialogUtilizator02() { // constructor (initializator) this.sc = new Scanner(System.in); this.prompt = "IMPLICIT" + "> "; // echivalent cu: this.prompt = this("IMPLICIT "); } |
In laborator: 1. Intrati in codul clasei DialogUtilizator02
(in editor), adaugati constructorul, apoi recompilati.
2. Creati
un obiect nou folosind noul constructor. Ce observati? 3. Executati-i metoda println() dandu-i ca parametru "POO". Ce apare in Terminal Window? 4. Creati un obiect nou folosind primul
constructor, caruia ii pasati "EXPLICIT". 5. Executati-i metoda println() dandu-i ca parametru "POO". Ce apare in Terminal Window? |
In laborator: 1. Concepeti
si editati codul unei metode noi a clasei DialogUtilizator02,
cu semnatura:
public void println() care nu primeste parametru si afiseaza in Terminal Window (folosind System.out.println()) textul:
"Nu am primit nici un parametru". 2. Recompilati
clasa si creati un obiect nou folosind noul
constructor. 3. Executati noua metoda println(). Ce
apare in Terminal Window? 4. Executati din nou vechea metoda println(), cu parametru "x". Ce
apare in Terminal Window? |
Legãtura este o cale între obiectele care se cunosc
(vãd) unul pe altul (îºi pot transmite mesaje – apelurile de metode), pentru aceasta avand referinte unul
cãtre celãlalt.
Fie clasele
Java:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
public class Point { private int x; private int y;
public Point(int abscisa, int ordonata) { x = abscisa; y = ordonata; } public void moveTo(int abscisaNoua, int ordonataNoua) { x = abscisaNoua; y = ordonataNoua; } public void moveWith(int deplasareAbsc, int deplasareOrd) { x = x + deplasareAbsc; y = y + deplasareOrd; } public int getX() { return x; } public int getY() { return y; } } |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
public class UtilizarePoint { private static Point punctA; // referinta, legatura catre un obiect Point
public static void main(String[] args) { punctA = new Point(3, 4); // alocare si initializare atribut punctA punctA.moveTo(3, 5); // trimitere mesaj moveTo() catre punctA punctA.moveWith(3, 5); // trimitere mesaj moveWith() catre punctA } } |
Un obiect sau o clasa “vede” un alt obiect daca are o referinta catre el, si astfel ii poate apela metodele. Se
spune ca exista o legatura intre
obiectul care are referinta catre obiectul referit.
De exemplu, clasa UtilizarePoint are o referinta punctA catre un obiect al clasei Point.
Fiecãrei familii de legãturi între obiecte ale aceleiasi
clase ii corespunde o relaþie între clasele
acelor obiecte.
Asocierea este o relatie care exprimã un cuplaj (o dependenta) redus între clase
(clasele asociate rãmânând relativ independente). Clasele
Point si UtilizarePoint sunt de exemplu intr-o relatie de asociere (cu navigabilitate) unidirectionala:
Clasa
UtilizarePoint are un atribut punctA de tip Point care permite clasei UtilizarePoint sa trimita mesaje unui obiect (pointA) al clasei Point.
|
private Point punctA; // atribut de tip Point |
Clasa Point in schimb nu are
nici o referinta catre clasa UtilizarePoint care sa ii permita
trimiterea de mesaje (invocari de metode).
Asocierile unidirectionale pot fi considerate relatii de utilizare. Ele se reprezinta prin sageti indreptate pe directia catre care exista referinta (catre care se pot trimite mesaje). Clasa RunDialogUtilizator01 utilizeaza un obiect al clasei DialogUtilizator01:
Clasa Mesaj01 incapsuleaza un obiect de tip String care reprezinta un mesaj de la
utilizatorul curent (regrupand textul
mesajului cu metodele prin care este controlat accesul la acesta):
public class Mesaj01 { private String text; public Mesaj01(String text) { // constructor cu parametru this.text = text; } public String getText() { // obtinerea valorii campului return this.text; } public String toString() { return ("Mesaj: " + this.text); } public void display() { System.out.println(this.toString()); } public boolean equals(Object obj) { return this.text.equals(((Mesaj01)obj).text); } } |
In laborator: 1. Lansati mediul BlueJ. Inchideti toate proiectele (Ctrl+W).
Creati un
proiect numit mesaj. 2. Creati
clasa Mesaj01 folosind codul
dat mai sus. 3. Compilati
codul si creati
3 obiecte tip Mesaj01 - doua dintre ele cu aceleasi valori ale campului text si al treilea cu alte valori ale campului text. 4. Inspectati
obiectele. 5. Apelati
metodele getText(),
toString() si display() pentru unul dintre obiecte. 6. Apelati metoda equals()
a primului
obiect folosind ca parametri celelalte doua obiecte. |
In laborator: 1. In proiectul mesaj
creati o noua clasa numita Mesaj02,
pornind de la codul Mesaj01: - adaugati
un camp de tip int
numit tip, - adaptati
constructorul pentru a initializa
si campul numit tip, - adaugati
o metoda pentru obtinerea
valorii campului numit tip, - adaptati
metoda toString() pentru
a include si campul tip in String-ul returnat (de exemplu, pentru un <text> si un <tip> dat, va returna: Mesaj de tip <tip>: <text>), - adaptati
metoda equals(Object obj) pentru a include si comparatia
campurilor tip
2. Compilati
codul si creati
3 obiecte tip Mesaj02 - doua dintre ele cu aceleasi valori ale campului text si al treilea cu alte valori ale
campului text. 3. Inspectati
obiectele. 4. Apelati
metoda toString() pentru unul dintre obiecte. 5. Apelati metoda equals() a primului
obiect folosind ca parametri celelalte doua obiecte. |
In cazul clasei Mesaj01, supraincarcarea numelui constructorului
ar insemna crearea unui constructor
suplimentar, de exemplu unul care
nu primeste nici un parametru:
public Mesaj01() { this(""); } // corpul este echivalent cu: { this.text = ""; } |
In laborator
1. Editati codul clasei Mesaj01 adaugand constructorul
dat mai sus. 2. Compilati
codul si creati
2 obiecte tip Mesaj01, fiecare cu cate un constructor. 3. Apelati
metoda equals() a primului
obiect folosind ca parametru cel de-al doilea obiect. |
In laborator: 1. Editati codul clasei Mesaj02 si adaugati un constructor
fara parametri, care sa initializeze cele doua campuri cu niste valori
implicite. 2. Compilati
codul si creati
2 obiecte tip Mesaj02, fiecare cu cate un constructor. 3. Inspectati
obiectele. 4. Apelati
metoda equals() a primului
obiect folosind ca parametru cel de-al doilea obiect. |
Pentru a exemplifica relatia de utilizare intre clase va fi creata o clasa Pachet02 care incapsuleaza
un obiect Mesaj02 (regrupand mesajul
si sursa lui cu metodele prin care este controlat accesul la acestea):
public class Pachet02 { private Mesaj02 mesaj; private String sursa; public Pachet02(Mesaj02 mesaj, String sursa) { this.mesaj = mesaj; this.sursa = sursa; } public Mesaj02 getMesaj() { return this.mesaj; } public String getSursa() { return this.sursa; } public String toString() { return ("Pachetul de la " + this.sursa + " contine: " + this.mesaj); } public boolean equals(Object obj) { return (this.mesaj.equals(((Pachet02)obj).mesaj)) && (this.sursa.equals(((Pachet02)obj).sursa)); } } |
Optional, in laborator:
1. In proiectul mesaj
creati o noua clasa numita Pachet02,
folosind codul de mai sus. 2. Compilati codul si creati mai intai un obiect tip Mesaj02 si apoi un obiect tip Pachet02
(pasandu-i constructorului Pachet02(Mesaj02
mesaj, String sursa) obiectul
tip Mesaj02). |
Optional, in laborator: 1. Inspectati ambele obiecte. |
Optional, in laborator: 1. Apelati metodele getMesaj(), getSursa() si toString() pentru obiectul tip Pachet02.
2. Creati un nou obiect tip Pachet02. 3. Apelati metoda equals() a primului obiect folosind ca
parametru al doilea obiect tip Pachet02. |
In cazul clasei Pachet02, supraincarcarea
numelui constructorului ar insemna crearea
unui constructor suplimentar, de exemplu unul cu semnatura:
public Pachet02(Mesaj02 mesaj) |
Pentru a obtine numele de cont in care se lucreaza ("user.name") se
poate utiliza apelul :
String numeUtilizator = System.getProperties().getProperty("user.name"); |
In
documentatia (API-ul) claselor Java pot fi gasite si alte proprietati care pot fi obtinute cu apelul
System.getProperties().getProperty() (java.home
, java.class.path
, os.name
, user.home
).
Tema suplimentara: 1. Editati codul clasei Pachet02 si adaugati un
constructor cu semnatura de mai sus, care: - sa initializeze campul numit mesaj cu parametrul primit, - sa initializeze campul numit sursa cu numele de cont in care se
lucreaza (vezi mai sus). 2. Compilati codul si creati un obiect tip Mesaj02. 3. Creati 2 obiecte tip Pachet02, fiecare cu cate un constructor.
Inspectati obiectele. 4. Care este valoarea campului
sursa in cazul obiectului creat cu constructorul
cu un parametru? |
O clasa Java pentru testarea claselor Pachet02
si Mesaj02:
public class UtilizarePachet02 { public static void main(String[] args) { Pachet02 p = new Pachet02(); System.out.println(p.toString()); } } |
Optional, in
laborator: 1. In proiectul mesaj
creati o noua clasa numita UtilizarePachet02,
folosind codul de mai sus. 2. Compilati codul. Ce
observati? 3. Cum puteti rescrie codul
clasei UtilizarePachet02 pentru a elimina eroarea la compilare? 4. Dupa corectura, deschideti
succesiv in editor clasele UtilizarePachet02, Pachet02 si Mesaj02 si modificati
optiunea Implementation
(aflata in dreapta-sus) in Interface.
5. Studiati continutul paginilor
respective. |
\
Sa presupunem ca
dorim sa
modificam codul clasei Student care abstractiza un student real, introducand detalii suplimentare referitoare
la Student ca persoana, pe langa campul nume.
De exemplu, putem inlocui campul nume de tip String cu un
camp date de un tip nou, DatePersonale, care va fi o noua clasa ce va contine pe langa un camp
nume de tip String si campurile initiale si prenume de tip String si anNastere de tip int. Codul noii clasei va fi:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
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 + ")"); } } |
De asemenea,
presupunem ca dorim sa modificam codul clasei Student regrupand elementele pereche ale campurilor
cursuri si rezultate (care sunt tablouri) in obiecte ale unei clase
noi, SituatieCurs. Vom inlocui in clasa Student
tablourile cursuri cu elemente
de tip String si rezultate cu elemente de tip int, cu un singur
tablou, cursuri, cu elemente de tip SituatieCurs.
Cele doua clase noi
pot fi reprezentate in UML
( = acces private,
= acces public) astfel:
Codul Java al noii clasei va fi:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
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); } } |
In cele doua
clase, se observa ca se foloseste copierea “hard” a obiectelor primite ca parametri,
adica crearea unor copii ale obiectelor
argument, camp cu camp, nu doar
copierea referintelor.
In clasa SituatieCurs nu am utilizat metode de tip getCamp() si setCamp(). Metoda nota()ar fi putut fi denumita getNota() iar metoda notare() ar
fi putut fi denumita setNota().
Printre metodele
declarate regasim si toString(), cu scopul de a returna sub forma de String informatiile pe care le incapsuleaza
obiectul caruia i se aplica. Nota initiala 0 inseamna notei (notarea poate incepe doar cu 1). De aceea toString() returneaza diferit pentru valori
nule/nenule.
Vom rescrie acum codul Java al clasei Student pentru a incorpora schimbarile anuntate.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 |
/**
// Campuri ascunse private
DatePersonale date; private
SituatieCurs[] cursuri; private int numarCursuri = 0; // initializare
implicita
// Constructori public Student(String nume, String
initiale, String prenume, int anNastere) { date = new DatePersonale(nume,
initiale, prenume, anNastere); // copiere „hard” 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 } |
Regasim copierea “hard” a obiectelor si metoda toString(). Tabloul cursurilor este initial gol, rand pe
rand fiind adaugate cursuri noi (si e incrementat numarul lor).
In UML avem asocierile (clasa Student utilizeaza DatePersonale si SituatieCurs):
Clasa are o
metoda main() cu rolul de a testa lucrul cu obiectele Student. Executia ei conduce la:
Studentul Xulescu Z. Ygrec (1987) are urmatoarele
rezultate: Rezultat la disciplina CID: 8 Disciplina MN nu a fost notata |
Sa presupunem ca dorim sa scriem codul unei clase noi numita Grupa care sa abstractizeze o grupa de studenti in cadrul programului care gestioneaza
informatii intr-o universitate, facultate, etc.
Clasa va avea campuri separate pentru serie, de care tine, si numar, care o identifica (cele doua ar putea forma o alta
clasa, de exemplu InfoGrupa) si un tablou pentru referinte spre studenti.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 |
public class Grupa
{
// Campuri ascunse private int numar; private String
serie; private
Student[] studenti;
// Constructori public Grupa(int nr, String sr)
{ // se initializeaza
doar serie si numar numar = nr; serie = new String(sr);
// copiere „hard” pentru serie } //
Interfata publica si implementarea ascunsa (include
punct intrare program) public void addStudenti(Student[] st)
{ // se adauga tabloul
de studenti studenti = new Student[st.length]; System.arraycopy
(st, 0, studenti, 0,
st.length); // copiere „hard”
a tabloului } public String toString() { String g =
"\nRezultatele grupei " + numar
+ serie + ":\n"; for (int i=0; i<studenti.length; i++) g = g + studenti[i].toString()
+ "\n"; return (g); } public static void
main(String[] args) { // Crearea unui nou Student,
initializarea campurilor noului obiect Student st1 = new Student("Xulescu",
"A.", "Ygrec", 1987); st1.addCurs("CID"); st1.addCurs("MN"); st1.notare(0, 8); // Crearea unui nou Student,
initializarea campurilor noului obiect Student st2 = new Student("Zulescu",
"B.", "Ics", 1988); st2.addCurs("CID"); st2.addCurs("MN"); st2.notare(1, 9); // Crearea unei noi Grupe,
initializarea campurilor noului obiect Grupa g1 = new Grupa(424,
"A"); Student[] st = {st1, st2}; g1.addStudenti(st); // Utilizarea informatiilor privind
Grupa System.out.println(g1.toString()); } } |
Asocierile in UML (clasa Grupa utilizeaza Student):
Pentru copiere „hard” a
tablourilor (element cu
element), clasa System ofera metoda arraycopy(), care copiaza
un subtablou din tabloul sursa src
, de lungime length
, incepand de la index srcPos
, in tabloul destinatie dest
, la index destPos
.
Semnatura arraycopy() este:
|
Metoda main() testeaza lucrul cu obiectele Grupa si
Student. Executia ei are ca efect:
Rezultatele
grupei 424A: Studentul Xulescu A. Ygrec (1987) are
urmatoarele rezultate: Rezultat la disciplina CID: 8 Disciplina MN nu a fost notata Studentul Zulescu B. Ics (1988) are
urmatoarele rezultate: Disciplina CID nu a fost notata Rezultat la disciplina MN: 9 |
Generalizarea reprezinta extragerea
elementelor comune (atribute, operaþii ºi constrângeri) ale
unui ansamblu de clase într-o nouã
clasã mai generalã numitã superclasã (care reprezinta o abstracþie a subclaselor ei).
Rezulta o ierarhie in care arborii de clase sunt construiþi pornind de la frunze, atunci cand elementele modelului au fost
identificate, obþinandu-se o descriere generica si flexibila a soluþiilor.
Generalizarea semnificã 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 particularitãþilor unui ansamblu de obiecte
nediscriminate ale unei clase existente, noile caracteristici fiind
reprezentate într-o nouã
clasã mai specializatã, denumitã subclasã.
Specializarea usureaza extinderea
coerentã a unui ansamblu de clase, noile cerinþe fiind încapsulate în
subclase care extind funcþiile existente.
În elaborarea unei ierarhii de clase, se cer diferite aptitudini sau competenþe:
- pentru generalizare: capacitate de abstractizare, independentã de cunoºtinþele tehnice,
- pentru specializare:
experienþã si cunoºtinþe aprofundate într-un domeniu particular.
Moºtenirea este o tehnicã de generalizare oferitã
de limbajele de programare orientate spre obiecte pentru a construi o clasã
pornind de la una sau mai multe alte clase, partajând atributele si operaþiile (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:
1 2 3 4 5 6 7 |
// 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).
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:
1 2 3 4 5 6 |
// 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).
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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 |
/**
// 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 |
/**
// 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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 |
/**
// 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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 |
/**
// 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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 |
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
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); } } |
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:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
/**
// 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 } } |
O alternativa utila la BlueJ (http://www.bluej.org/) este
mediul JCreator (prezentare, how to 1, how to 2, caracteristici, http://www.jcreator.com/).
Principalele
caracteristici ale mediului JCreator:
- organizeaza proiectele cu usurinta folosind o
interfata care se aseamana cu Microsoft Visual Studio.
- permite definirea
propriilor scheme color in XML,
oferind variante de organizare a codului.
- impacheteaza proiectele existente si
permite folosirea de profile JDK diferite.
- browser-ul sau faciliteaza vizualizarea
proiectelor.
- depanarea se face simplu, cu o
interfata intuitiva, fara a fi nevoie de prompt-uri DOS.
- face aceasta
configurarea Classpath in locul
utilizatorului.
- permite
modificarea interfetei
utilizatorului dupa dorinta acestuia.
- permite setarea
mediului de rulare a aplicatiilor ca applet-uri,
intr-un mediu JUnit sau consola DOS.
- necesita putine resurse din partea sistemului si
totusi ofera o viteza foarte buna.
Interfata grafica a mediului
Jcreator 3.50 LE:
Interfata grafica a mediului NetBeans IDE 5.5.1 BlueJ Edition:
Mediul de dezvoltare NetBeans IDE BlueJ Edition este
un hibrid intre NetBeans si BlueJ,
un IDE modular scris in limbajul de programare Java. Cateva
tutoriale si alte documentatii: pagina de Tutoriale, pagina de blog A note on how to enable code completion a lui Greg Sporar (04.10.2006), un video despre NetBeans/BlueJ creat de Sun
Developer Network, un set de note
de laborator (Lab Notes to help transition from BlueJ), tutorialul An extended tutorial de Dana Nourie (09.2006), tutorialul Zuul Everywhere with NetBeans 5.5 de Brian Leonard
(30.05.2007).
Kitul de instalare NetBeans IDE 5.5.1 BlueJ Edition poate fi gasit la
adresele: versiunea Windows: NetBeansBlueJ-5.5.1-win-ml.exe , versiunea
Linux: NetBeansBlueJ-5.5.1-linux-ml.bin
Temele de casa pentru data viitoare (predate
pe hartie, scrise de mana sau ca
listing):
I. Codurile sursa ale unor clase create dupa
modelul din sect 3.4 (DatePersonale, pag 9, SituatieCurs, pag 9, si Grupa, pag 11) cu urmatoarea specificatie generala:
(1) Va fi creata o clasa care este
utilizata de clasa
primita ca tema la prima lucrare, cu numele alocat din tabelul care
urmeaza, dupa modelul claselor DatePersonale si SituatieCurs, fie
prin regruparea fie prin detalierea unor campuri ale clasei
primite ca tema la prima lucrare,
- noua clasa va contine 2-3 campuri private, un constructor
public, 2-3 metode publice
pentru lucrul cu campurile si o metoda publica
de tip toString(),
(2) Va fi modificata clasa
primita ca tema la prima lucrare pentru a putea utiliza obiecte ale clasei nou create, si i se va adauga o metoda publica toString(),
- metoda ei main() va afisa ceea ce returneaza metoda toString(),
(3) Va fi creata o clasa care utilizeaza clasa
primita ca tema la prima lucrare, cu numele alocat din tabelul care
urmeaza, dupa modelul clasei Grupa,
- noua clasa va contine 2-3 campuri private, un constructor
public, 2-3 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 clasei
primite ca tema la prima lucrare sunt:
|
Clasa care utilizeaza (ca Grupa) |
Clasa initiala (ca Student) |
Clasa utilizata (ca DatePersonale) |
|
|
Clasa care utilizeaza (ca Grupa) |
Clasa initiala (ca Student) |
Clasa utilizata (ca DatePersonale) |
1 |
Cutie |
Scrisoare + Vedere |
Adresa |
|
8 |
Retea |
PC + Laptop |
Ecran |
2 |
Dulap |
Mapa + Geanta |
Compartiment |
|
9 |
Parcare |
Motocicleta + Bicicleta |
Roata |
3 |
Flota |
Elicopter + Avion |
Elice |
|
10 |
Desktop |
MonitorCuTub + MonitorLCD |
Buton |
4 |
Garaj |
Masina + Camion |
Sofer |
|
11 |
Disciplina |
Seminar + Laborator |
Tema |
5 |
Raft |
Revista + Carte |
Pagina |
|
12 |
Cartier |
Bloc + |
Apartament |
6 |
Sala |
Banca + Catedra |
Sertar |
|
13 |
Cusca |
Caine + Pisica |
Blana |
7 |
Bloc |
Garsoniera +Apartament |
Bucatarie |
|
14 |
Portofel |
CardDebit + CardCredit |
Sigla |
Membrii fiecarui grup vor crea fie coduri
separate care sunt utilizate de / utilizeaza clasa aleasa data trecuta, fie
un cod comun care este utilizat de / utilizeaza ambele clase ale grupului
(varianta recomandata).
II. 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 prima lucrare (actualizata
conform punctului I), 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 prima lucrare (actualizata conform
punctului I) 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 prima lucrare (actualizata conform
punctului I) 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 prima lucrare (actualizata conform punctului I), 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 prima lucrare 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 |
VehiculPeDouaRoti |
Motocicleta +
Bicicleta |
MotocicletaCuAtas + MountainBike |
10 |
Monitor |
MonitorCuTub +
MonitorLCD |
MonitorCuTubPlat
+ MonitorLCDSamsung |
11 |
Activitate |
Seminar + Laborator |
SeminarFinal + ColocviuLaborator |
12 |
Cladire |
Bloc + |
BlocGarsoniere + VilaProtocol |
13 |
Animal |
Caine + Pisica |
Dalmatian + PisicaBirmaneza |
14 |
Card |
CardDebit + CardCredit |
CardDebitVisa + CardCreditMasterCard |
Membrii fiecarui grup vor crea fie coduri
separate, fie un cod comun (varianta recomandata).