INF1010 våren 2014 - heim.ifi.uio.noheim.ifi.uio.no/~inf1010/v14/lysark/Interface-uke2-2014.pdf · 2014-01-19 · Les notatet “Grensesnitt i Java” av Stein Gjessing ! Det finnes

Ins$tu' for informa$kk

INF1010 våren 2014 Onsdag 22. januar

Grensesnitt

Stein Gjessing Institutt for informatikk


Dagens tema

n  Norsk: Grensesnitt n  Engelsk: Interface

n  Les notatet “Grensesnitt i Java” av Stein Gjessing

n  Det finnes haugevis med litteratur om grensesnitt i Java, men mye av det forutsetter at du har lært om subklasser først (innkludert ”Rett på Java”) . Derfor er det kanskje lurt å vente med å lese andre kilder til du har lært om subklasser (i februar).

2


3

Hva er objektorientert programmering ? Hva er et objekts grensesnitt mot omverdenen? Svar: De “public” metodene.

3

public void settInn(int tall)

public int taUt( )

Ukjente private data og ukjente private metoder

Ukjent implementasjon av metode


F.eks:

Dette er IKKE nytt.

Ins$tu' for informa$kk Hva er objektorientert programmering ? n  F.eks: En sort boks som tar vare på tall

4


public int taUt( )

Ukjente private data



Dette kaller vi metodenes signatur

•  Metoden “settInn” gjør at objektet tar vare på tallet som er parameter til metode.

•  Metoden “taUt” sletter fra objektet et av de tallene som tidligere er satt inn. Metoden returnerer det tallet som slettes.

Dette med semantikk har du kanskje ikke hørt om før!

Dette kaller vi metodenes semantikk


5

Hva er objektorientert programmering ?

“public”-metoder definerer objektets grensesnitt mot omverdene Men dette vet vi jo allerede (?) Ja, men det finnes også noe annet som kan gi enda mer vekt på et objekts grensesnitt


6


public int taUt( )

interface Heltallsbeholder { public void settInn(int tall); public int taUt( );

}

Med Java koden under kan vi senere lage objekter med slik oppførselen

new Heltallsbeholder()

Java kode

Nytt Java-nøkkelord:

interface


7 7


}

class MinHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { < (privat) Java datastruktur >

public void settInn(int tall) { < Java kode >

}

public int taUt( ) { < Java kode > }

}


public int taUt( )


public int taUt( ) kode

datastruktur

kode

Objekt av klassen MinHeltallsbeholder

Da kan vi lage en klasse som vi kan lage objekter av:

En tankemodell av et mulig senere objekt

new MinHeltallsbeholder() gir dette objektet:

Nytt Java nøkkelord: implements!


8


}

class EnkelHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { private int tallet = -1;

public void settInn(int tall) { tallet = tall; } public int taUt( ) { int temp= tallet; tallet = -1; return temp; }

} class MegetEnkelTestAvBeholder { public static void main (String[] argumenter) {

EnkelHeltallsbeholder beholder = new EnkelHeltallsbeholder(); beholder.settInn(17); if (beholder.taUt() == 17) System.out.println (“Riktig”); else System.out.println(“Feil”);

} }


public int taUt( )


public int taUt( )

tallet

Objekt av klassen EnkelHeltallsbeholder

Navn: beholder Type: EnkelHeltallsbeholder


FULLSTENDIG KJØRBART PROGRAM


9 9


}

class EnkelHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { private int tallet = -1;

public void settInn(int tall) { tallet = tall; } public int taUt( ) { int temp= tallet; tallet = -1; return temp; }

} class MegetEnkelTestAvBeholder { public static void main (String[] argumenter) {

Heltallsbeholder beholder = new EnkelHeltallsbeholder(); beholder.settInn(17); if (beholder.taUt() == 17) System.out.println (“Riktig”); else System.out.println(“Feil”);

} }


public int taUt( )


public int taUt( )

tallet

Objekt av klassen EnkelHeltallsbeholder

Navn: beholder Type: Heltallsbeholder

FULLSTENDIG KJØRBART PROGRAM



10

class EnkelHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder {

private int tallet = -1; public void settInn(int tall) {

tallet = tall; } public int taUt( ) {

int temp= tallet; tallet = -1; return temp;

} }

interface Heltallsbeholder { public void settInn(int tall); public int taUt( ); }

Kompilatoren sjekker at implementasjonen har

de riktige metodene med de riktige parameterene!

MEN:!Bare du, som er et

menneske, kan sjekke at implementasjonen

overholder de SEMANTISKE KRAVENE !

til metodene. !

•  Metoden “settInn” gjør at objektet tar vare på tallet som er parameter til metoden.

•  Metoden “taUt” sletter fra objektet et av de tallene som tidligere er satt inn. Metoden returnerer det tallet som er slettet.


11 11


public int taUt( )

De sematiske kravene kalles også en “kontrakt” (mellom brukerene av objektet og objektet selv)

Institutt for informatikk har 12 forskningsgrupper. En av disse heter “Presis Modellering og Analyse” (PMA). Her arbeider de bl.a. med å formalisere disse sematiske kravene, slik at du kan få hjelp av datamaskinen til å sjekke at implementasjonen overholder de sematiske kravene. Litt mer på en senere forelesning.

Ins$tu' for informa$kk Med Javadoc

12

/** Objektene av alle klassene som implementerer dette gresesnittet tar vare * på heltall. * * @author Stein Gjessing * versjon 10. februar 2012 */ interface Heltallsbeholder { /** * Gjør at objektet tar vare på tallet som er parameter til metoden * *@param tall tallet som objektet skal ta vare på */

public void settInn(int tall); /** * Sletter fra objektet et av de tallene som tidligere er satt inn. * Metoden returnerer det tallet som er slettet. * *@return tallet som er slettet */ public int taUt( ); } Filen Heltallsbeholder.java


13

Ins$tu' for informa$kk Kaniner og kaninbur

14

class Kanin{ String navn; Kanin(String nv) {navn = nv;}

} interface KaninOppbevaring {

public boolean settInn(Kanin k); public Kanin taUt( );

} class Kaninbur implements KaninOppbevaring {

private Kanin denne = null; public boolean settInn(Kanin k) { if (denne == null) { denne = k; return true; } else return false; } public Kanin taUt( ) { Kanin k = denne; denne = null; return k; }

}


15

Class LittTestKaninbur { public static void main (String [ ] args) { KaninOppbevaring detGuleBuret = new Kaninbur( );

Kanin kalle = new Kanin("Kalle"); Kanin sprett = new Kanin(”Sprett”); detGuleBuret.settInn(kalle); booelan settInnOK = detGuleBuret.settInn(sprett); if (settInnOK) { System.out.prinln(“Feil 1”); } else {System.out.prinln(“Riktig 1”); } Kanin enKanin = detGuleBuret.taUt( ); if (enKanin.navn.equals(“Kalle”) { System.out.prinln(“Riktig 2”); } else {System.out.prinln(“Feil 2”); } detGuleBuret.settInn(sprett); KaninOppbevaring detStoreBuret; detStoreBuret = new Kaninbur(); Kanin trofast = new Kanin("Pelle"); detStoreBuret.settInn(trofast); // bytt kaninene i de to burene: Kanin forstUt = detGuleBuret.taUt( ); Kanin utAvStore = detStoreBuret.taUt( ); detStoreBuret.settInn(forstUt); detGuleBuret.settInn(utAvStore);

. . . . . } }

Kalle

Pelle

Sprett


16

boolean settInn (Kanin den)

Kanin taUt( )

Type: Kanin

Navn: denne

Objekt av klassen Kanin

Objekt av klassen Kaninbur implements KaninOppbevaring

. . . . . . . . . .

public static void main ( . . . ) { KaninOppbevaring detGuleBuret = new Kaninbur( ); Kanin kalle = new Kanin("Kalle"); detGuleBuret.settInn(kalle); KaninOppbevaring detStoreBuret; detStoreBuret = new Kaninbur(); Kanin trofast = new Kanin("Pelle"); detStoreBuret.settInn(trofast); . . . . detStoreBuret.taUt( ); . . . }

Type: KaninOppbevaring

Navn: detStoreBuret

Type: Kanin

Navn: kalle

Kanin taUt( )

Type: Kanin

Navn: denne

Objekt av klassen Kaninbur implements KaninOppbevaring

. . . . . . . . . .


Navn: detGuleBuret


Type: Kanin

Navn: trofast

class Kaninbur implements KaninOppbevaring {

. . . . }

Felles: class Kanin og interface KaninOppbevaring


17

public boolean settInn(Kanin den)

public Kanin taUt( )

En tankemodel for gresesnittet KaninOppbevaring

Men objektene kan gjerne ha andre metoder i tillegge "(kunne spille andre roller også)"(mye mer om dette i februar)"

. . .

•  Hvis objektet er tomt vil metoden “settInn” gjøre at objektet tar vare på kaninen som er parameter til metoden, og metoden returnerer sann. Hvis objektet allerede inneholder en kanin gjør metoden ingen ting med objektet, og metoden returnerer usann.

•  Metoden “taUt” tar ut kaninen som er i objektet og returnerer en peker til denne kaninen. Metoden returnerer null hvis objektet allerede er tomt..

Et objekt av en klasse som implementerer grensesnittet Kaninoppbevaring

Et grensesnitt beskriver en rolle som alle objektene som implementerer dette grensesnittet må kunne spille"

Semantikk: Signaturer:

public boolean settInn(Kanin den)

public Kanin taUt( )


18

class KaninburMedLys implements KaninOppbevaring { private boolean lys = false; private Kanin denne = null; public boolean settInn(Kanin k) { if (denne == null) { denne = k; return true; } else return false; } public Kanin taUt( ) { Kanin k = denne; denne = null; return k; } public void tennLyset ( ) {lys = true;} public void slukkLyset ( ) {lys = false;}

}

Men objektene kan gjerne ha andre metoder i tillegge "

interface KaninOppbevaring { public boolean settInn(Kanin k); public Kanin taUt( );

}


19

boolean settInn (Kanin den )

Kanin taUt ( )

void slukkLyset( )

Objekt av klassen KaninburMedLys implements KaninOppbevaring

Type: boolean

void tennLyset( )

Navn: lys

Type: Kanin

Navn: denne

Type: KaninburMedLys

Navn: nyttBurLys


Navn: detNyeBuret


interface KaninOppbevaring { public boolean settInn(Kanin k); public Kanin taUt( );

}

Vi kan se på objektet både

med"KaninburMedLys-

briller !og med"

KaninOppbevaring"-briller !

Forskjellige briller = forskjellige roller


20

interface KanBjeffe{ void bjeff(); } interface Utkledd { int antallFarger(); } class Karnevalshund implements KanBjeffe, Utkledd { private int farger; Karnevalshund (int frg) {

farger = frg; } public void bjeff( ) { System.out.printl(”Voff - voff”); }

public int antallFarger() { return farger; }

}

Foto: AP

En klasse – mange grensesnitt

Ins$tu' for informa$kk Karnevalshund passopp = new Karnevalshund( ): KanBjeffe gneldrebikkje = passopp; Utkledd godHunden = passopp;

21

void bjeff ( )

int antallFarger( )

Type: int Navn: farger

Objekt av klassen Karnevalshund

{System.out.printl(”Voff - voff”);}

{return farger;}

Type: Karnevalshund

Navn: denne

Type: KanBjeffe

Navn: gneldrebikkje

Type: Utkledd

Navn: godHund

Vi ser på objektet med tre forskjellige briller rolle = brille

KanBjeffe rollen

Utkledd rollen

Ins$tu' for informa$kk Et eksempel til:

22

interface KanBjeffe{ void bjeff(); } interface Svigermor{ boolean oKPaaBesok(); } class NorskSvigermor extends KanBjeffe, Svigermor {

boolean hyggelig = false; public void bjeff( ) { System.out.println(”Uff – uff”); }

public boolean oKPaaBesok() { return hyggelig; }

} Oppgave: Tegn opp et objekt av klassen NorskSvigermor og tre pekere av forskjellig type. Hvilke roller kan dette objektet spille ? Hva ser vi ved hjelp av de forskjellige pekerene?


23

Forskjellig klasser – samme grensesnitt

23

interface Skattbar{ // Skatt på importerte varer int skatt(); } class Bil implements Skattbar{ // Bil: 100% skatt

private String regNr; private int importpris; Bil (String reg, int imppris) { regNr = reg; importpris = imppris; } public int skatt( ){return importpris;} public String hentRegNr( ) {return regNr;}

} class Ost implements Skattbar{ // Ost: 200% skatt

private int importprisPrKg; private int antKg; Ost (int kgPris, int mengde) { importprisPrKg = antKg; antKg = mengde; } public int skatt( ){return importprisPrKg*antKg*2;}

}


24

Samlet import-skatt

Skattbar[ ] alle = new Skattbar [100]; alle[0] = new Bil(”DK12345”, 150000); alle[1] = new Ost(20,5000); . . . . . . int totalSkatt = 0; for (Skattbar den: alle) { if (den != null) totalSkatt = totalSkatt + den.skatt(); } System.out.println(”Total skatt: ” + totalSkatt);

Type: Skattbar [ ] Navn: alle

Rollen Skatt Rollen Bil (untatt Skatt)

Rollen Ost (untatt Skatt)


25

class GeneriskBeholderTilEn <T> { T denne; public void settInn (T en) { denne = en;} public T taUt ( ) {return denne;}

}

Forrige uke:

interface Beholder <T> { public void settInn (T en); public T taUt ( );

} class GeneriskBeholderTilEn <T> implements Beholder <T> {

T denne; public void settInn (T en) { denne = en;} public T taUt ( ) {return denne;}

}

Nå:

Generisk grensesnitt

Ins$tu' for informa$kk Mer grensesnitt med parametre (Generiske grensesnitt)

26

interface EnkelStorBeholder <E> { public void settInn (E den); public E finnEn( ); public void fjern( );

}

Her ønsker vi å lage et grensesnitt til en beholder som kan ta vare på mange elementer (mange objekter av klassen E). Men hva er sematikken til metodene / til grensesnittet? Hvilken semantikk ønsker vi egentlig? Sammenlign med HashMap.


27

class KonkretEnkelStorBeholder <E> implements EnkelStorBeholder<E> { private E [ ] alle = (E [ ] ) new Object [100]; private int antall = 0; public boolean settInn(E det) {

if (antall ==100) return false; alle[antall] = det; antall ++; return true; } public E finnEn( ) { if(antall == 0) return null; return alle[antall-1]; } public void fjern( ) { if(antall != 0) antall -- ; }

} 27

navn: alle

type: E[]

navn: antall

type: int 7

settInn

finnEn

fjern

Slike objekter finnes ikke (må gi E en verdi først)

Oppgave: Beskriv sematikken til metodene / til klassen


28

EnkelStorBeholder<KarnevalsHund> mittStoreHundehus = new KonkretEnkelStorBeholder<KarnevalsHund> ( ); KarnevalsHund fido = new KarnevalsHund(7); mittStoreHundehus.settInn(fido); KarnevalsHund passopp = new KarnevalsHund(4); mittStoreHundehus.settInn(passopp); KarnevalsHund enHund =

mittStoreHundehus.finnEn( ); if (enHund == fido || enHund == passopp)

System.out.println(”Riktig 1”); else System.out.println(”Feil 1”);

KarnevalsHund trofast = new KarnevalsHund(5); mittStoreHundehus.settInn(trofast); KarnevalsHund sjuklingen =

mittStoreHundehus.finnEn( ); mittStoreHundehus.fjern( ); . . . .

navn: alle type: KarnevalsHund[]

navn: antall

type: int 3

settInn(KarnevalsHund det)

KarnevalsHund finnEn( )

void fjern( )

fido

passopp

trofast

Oppgave: Lag et kaninbur med plass til 100 kaniner

Documents

INF1010 våren 2014 - heim.ifi.uio.noheim.ifi.uio.no/~inf1010/v14/lysark/Interface-uke2-2014.pdf · 2014-01-19 · Les notatet “Grensesnitt i Java” av Stein Gjessing ! Det finnes