Objektorienterad Modellering Programmering och Analys
Objektorientering grunder-2 Komponenter och beteende Java introduktion och översikt
– kort historik– Javas arkitektur– klass, metod, attribut– något om virtuell maskin, klasser, filer och kompilering
OOMPA 1999Föreläsning 3
© Björn Eiderbäck 1999
- 2 -
En komponent
En komponent karaktäriseras genom sitt beteende– Dvs vad kan den göra
En komponent brukar delas upp i:– Beteende
Vad kan komponenten göra Protokoll
– Tillstånd Vilken information är knuten till komponenten Informationen kan ändras över tiden
© Björn Eiderbäck 1999
- 3 -
Dela upp på delkomponenter
Identifiera vad som skall göras och sedan vem som skall göra det
Då man börjar få någorlunda klart för sig vad man skall konstruera är det dags att identifiera komponenter
Komponenterna (systemen) delas sedan upp på delkomponenter (delsystem)
Detta är ofta en brainstormingliknande iterativ process
© Björn Eiderbäck 1999
- 4 -
Tumregler
En komponent skall ha en liten mängd väldefinierat och meningsfullt ansvar– Ändringar skall påverka så få som möjligt
Om detta uppfylls brukar man tala om en hög kohesion (eng. cohesion)
En komponent skall interagera så lite som möjligt med andra komponenter– Att minska kopplingen (eng. coupling) mellan olika
komponenter ökar sannolikheten för att ändringar kan göras med minimal inverkan på andra komponenter
© Björn Eiderbäck 1999
- 5 -
Parnas principer
Utvecklaren av en mjukvarukomponent måste erbjuda den tänkta användaren med all information som behövs, men ingen annan, för att effektivt använda den erbjudna servicen
Utvecklaren av en mjukvarukomponent måste erbjudas all nödvändig information, men ingen annan, för att kunna utföra komponentens tilldelade ansvar
© Björn Eiderbäck 1999
- 6 -
Java
Java är konstruerat på SUN– Första versionen släpptes 1995
Starkt typat– Dvs det går att avgöra typkompatibilitet av alla uttryck i programmet vid
kompileringstillfället. Virtuell maskin (VM) som gör det maskinoberoende
– En speciell VM per plattformstyp överbryggar olikheter i plattformarnas arkitektur
Klassbibliotek– språkklasser, stränghantering, grafik, gränssnitt, fönster, Internet,
händelsehantering, processer, collections, mm Bindning till WWW
– med applets och liknande Har fått sin huvudsakliga spridning via Internet Syntax som C. Semantik och klasser mer som Smalltalk
© Björn Eiderbäck 1999
- 7 -
Virtuell maskin
källkod java bytekod
PcVM
MacVM
UnixVM
kompilera(javac)
en virtuellmaskin
per plattformstyp
kör(java)
© Björn Eiderbäck 1999
- 8 -
Java: mitt första "program"
Skapa en fil med namnet MyFirstProgram.java Skriv följande kod i filen:
import java.io.*;
public class MyFirstProgram{
public static void main (String [] args) {
System.out.println("Mitt första program!");
}
}
© Björn Eiderbäck 1999
- 9 -
... kompilera och kör
Kompilera>javac MyFirstProgram.java
Då genereras en körbar fil MyFirstProgram.class
Kör genom att starta Javas virtuella maskin med program/klassnamnet som argument>java MyFirstProgram
Mitt första program!
Regeln är att klassens static void main-metod alltid exekveras
© Björn Eiderbäck 1999
- 10 -
Ett "Javaprograms" struktur
En klass ser ut på följande sättpublic class KlassNamn extends SuperKlassNamn{
attribut (instans- och klassvariabler)
metoder (instans- och klassmetoder)
konstruktörer
}
Kallas också för medlemmar
• En metodmodifierare returtyp funktionsnamn(argument){
programsatser}
© Björn Eiderbäck 1999
- 11 -
Konstruera klass
Klassnamn = filnamn– En klass skall ha samma namn som den fil den placeras i
Klassen Circle i filen Circle.java En fil kan innehålla flera klasser men bara en av dem
kan vara deklarerad public,– Det är den publika klassens namn som motsvarar
filens Definition av klass, mall
public class KlassNamn extends SuperKlassNamn{
attribut (instans- och klassvariabler)metoder (instans- och klassmetoder)konstruktörer
}
© Björn Eiderbäck 1999
- 12 -
Deklarera och instansiera
Deklaration av instansKlassNamn variabelNamn;
InstansieringvariabelNamn = new KlassNamn();
alternativt, både deklaration och instansiering på en gångKlassNamn variabelNamn = new KlassNamn();
© Björn Eiderbäck 1999
- 13 -
Kompilera och köra
Environmentvariabel– Gör först (NADA)
module add javaGer idag (990907) jdk-1.1.6
För jdk-1.2 (rekommenderas om du inte skall göra appletar) skriv istället:module add jdk/latest
– Hemma bör du explicit sätta path (se systemdokumentation) Kompilera med javac filnamn
javac Klassnamn.java– om allt går bra skapas då en fil med namnetKlassnamn.class
Kör med java klassnamnjava Klassnamn
© Björn Eiderbäck 1999
- 14 -
Typer
I Java måste alla variabler och metoder deklareras med typTyp variabel;
Det finns primitiva typer som int, char, float och booleanint x;
En variabel kan ges ett initialt värde vid deklarationenint x = 10;
Man kan också använda typer som är implementerade som vanliga klasser String course = "OOMPA-99";
© Björn Eiderbäck 1999
- 15 -
Modifierare
En modifierare kan användas för att ange vilka objekt som kan accessa en klass eller dess medlemmar (dvs dess attribut eller metoder), mest grundläggande är:static
indikerar att medlemmen är klassvariabel eller klassmetod
public medlemmen är accessbar överallt där dess klass är accessbar
protected medlemmen endast accessbar i klassen, dess subklasser eller i
aktuellt package (vi återkommer till package vid senare tillfälle)
private medlemmen endast accessbar i den klass som definierar den
© Björn Eiderbäck 1999
- 16 -
Exempel
import java.io.*;
public class BankAccount{
protected int balance = 0;
public void deposit (int amount) {
balance = balance + amount;}
public void withdraw (int amount) {
balance = balance - amount;}
public int balance (){
return balance;}
}
© Björn Eiderbäck 1999
- 17 -
...
BankAccount account1, account2;
int transfer;
account1 = new BankAccount();
account2 = new BankAccount();
account1.deposit(200);
account2.deposit(100);
transfer = 75;
account1.withdraw(transfer);
account2.deposit(transfer);
account2.balance(); // resultat 175
© Björn Eiderbäck 1999
- 18 -
På NADA
Då du kör på någon av NADAS datorer bör du först göra:module add java
– Då ändras din PATH så att du direkt kan komma åt Java-kompilatorn och standardbiblioteken
© Björn Eiderbäck 1999
- 19 -
Sammanfattning: Konstruera klass
Klassnamn = filnamn– En klass skall ha samma namn som den fil den placeras i
Klassen Circle i filen Circle.java En fil kan innehålla flera klasser men bara en av dem kan
vara deklarerad public,– Det är den publika klassens namn som motsvarar filens
Definition av klass, mallpublic class KlassNamn extends SuperKlassNamn{
attribut (instans- och klassvariabler)metoder (instans- och klassmetoder)konstruktörer
}
© Björn Eiderbäck 1999
- 20 -
Sammanfattning: Deklarera och instansiera
Deklaration av instansKlassNamn variabelNamn;
InstansieringvariabelNamn = new KlassNamn();
alternativt, både deklaration och instansiering på en gångKlassNamn variabelNamn = new KlassNamn();
© Björn Eiderbäck 1999
- 21 -
Sammanfattning: Kompilera och köra
Environmentvariabel– Gör först (NADA) module add java
– Hemma bör du explicit sätta path (se systemdokumentation)– Om du har en egen java-katalog kan det vara idé att sätta
environmentvariabeln CLASSPATH setenv CLASSPATH $HOME/MyJAVA:.
Kompilera med javac filnamnjavac Klassnamn.java
– om allt går bra skapas då en fil med namnetKlassnamn.class
Kör med java klassnamnjava Klassnamn
© Björn Eiderbäck 1999
- 22 -
Exempel: Klass Circle
// Klassdefinition (utan extends medför subklass till Object)
public class Circle
{public double x, y;
public double r;
public double circumference(){return 2 * 3.14 * r;}
public double area(){return 3.14 * r * r;}
// för att testa det hela skriver vi en static main-metod
public static void main (String args[]) {
//Vi deklarerar en temporär variabel
Circle circle;
// och instansierar
circle = new Circle();
© Björn Eiderbäck 1999
- 23 -
... forts ...
//vi ändrar några värden
circle.x = 100; circle.y = 200; circle.r = 20;
// vi gör några testutskrifter
System.out.println("Cirkelns x-koordinat: " +
circle.x + " och dess y-koordinat: "
+ circle.y); System.out.println("den har en radie också: " +
circle.r); System.out.println(
"metoden circumference ger omkretsen: " +circle.circumference());
System.out.println("och med area:" + circle.area() +
" dess area");
}}
© Björn Eiderbäck 1999
- 24 -
... och så sparar vi, kompilerar och kör
Spara– Spara filen med samma namn som klassen med extension
.java, dvs här Circle.java
Kompilerajavac Circle.java
– Skapar en fil Circle.class
Körjava Circle
© Björn Eiderbäck 1999
- 25 -
Exempel: Eka argument
Skapa fil Echo.java (som ekar argumenten vid exekveringen)
public class Echo {
public static void main(String argv[]) {
for(int i = 0; i < argv.length; i++)
System.out.print(argv[i] + " ");
System.out.print("\n");
System.exit(0);
}
}
forloopar ser ut som i ANSI-C
Kompilerajavac Echo.java
Körjava Echo detta är input
© Björn Eiderbäck 1999
- 26 -
In- och utmatning
Textutmatning sker via klassen SystemSystem.out.println(...);
– Där: System är en klass i java.lang out är en klassvariabel i System out är en instans av klassen PrintStream PrintStream har en instansmetod println som skriver ut text
på terminalen
Textinmatning sker också via klassen Systemchar c = System.in.read()
– Inmatningen måste dock ”fånga” undantagtry{char c = System.in.read()}
catch(IOException e){//fel har inträffat}
© Björn Eiderbäck 1999
- 27 -
Exempel: ”program” med teckeninmatning
package Tests;
import java.io.*;
class TestIO_1_1 {
public static void main(String [] args)
{for(;;){int in;
try
{in = System.in.read();}
catch(IOException e)
{in = -1;}
if ((char) in == '0') return;
System.out.println(in);
}
}
}
© Björn Eiderbäck 1999
- 28 -
Exempel: dialog med stränginmatning
package Tests;
import java.io.*;
class TestIO {
public static void main(String [] args) throws IOException
{ System.out.println("TEST OF INTERACTION/1");
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
for(;;) {
System.out.print(">");
String line = in.readLine();
if ((line == null) || (line.equalsIgnoreCase("quit"))) break;
if (line.equalsIgnoreCase("help"))
System.out.println("To quit: write 'quit'");
else System.out.println("\teko: " + line);
}
}}