Programmazione ad oggetti in Java
1
Programmazione ad oggetti in Java
Daniela Micucci
Outline La programmazione ad oggetti Classi e istanze Associazioni fra classi Incapsulamento Costruttori
2 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
2
OOP Java è un linguaggio di programmazione ad oggetti
Cos’è l’Object Oriented Programming (OOP)? Cosa sono gli oggetti?
Oggetti il mondo che ci circonda è costituito da oggetti
le persone, le auto, i palazzi, etc. ognuno di questi oggetti ha la capacità di eseguire certe azioni e
ognuna di queste azioni ha effetti su qualche altro oggetto nel mondo
OOP È una metodologia programmativa che vede il programma come
costituito da oggetti che interagiscono fra loro per mezzo di azioni ciò è facile da capire se gli oggetti sono la rappresentazione di quelli
reali
3 Programmazione ad oggetti in Java
Un po’ di storia In principio era sistema di processi (“Algoritmi + strutture
dati = programmi” Wirth)
Algoritmi focus sul sistema come “calcolatore” sviluppo dei linguaggi di programmazione (procedurali,
funzionali, etc.)
Dati focus sul sistema come “banca dati” sviluppo dei DBMS
4 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
3
I problemi di un tale approccio Chi manipola cosa? ovvero quale algoritmo manipola quali dati?
La definizione di componente risulta difficile se non impossibile
Scelte progettuali legate all’implementazione
Difficoltà nel testing e nella manutenzione
Difficile riuso
…
5 Programmazione ad oggetti in Java
La soluzione L’incapsulamento realizzare componenti software come “black box” definire in maniera precisa le interfacce delle componenti realizzare una completa indipendenza interfaccia-
implementazione
... che porta alla: componibilità riusabilità manutenibilità
6 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
4
L’approccio object-oriented
Un oggetto è una black box che incapsula dati e algoritmi oggetto = Dati+Algoritmi dati: determinano lo stato dell’oggetto
insieme dei valori di attributi (variabili)
metodi: realizzano gli algoritmi e manipolano lo stato comandi per la manipolazione dello stato
Il sistema è visto, quindi, come una collezione di oggetti che interagiscono fra loro tramite lo scambio di messaggi (invocazione di metodi)
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Incapsulamento Definizione: “un oggetto è frutto della incapsulazione in un’unica struttura
software di dati e funzioni e consiste di una porzione pubblica (interfaccia) e di una privata (implementazione)”
interfaccia visibile: comandi invocabili dall’esterno (cioè da altri oggetti)
implementazione invisibile: variabili locali (attributi di istanza)
metodi (procedure) che eseguono comandi
8 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
5
Cos’è un oggetto? Un oggetto è
la rappresentazione di un’entità reale o concettuale per esempio: il mio gatto, il tuo telefono, la tua applicazione, l’evento di
un click del mouse, etc.
frutto di un processo di astrazione che porta a estrarre solo le caratteristiche salienti per una data applicazione non si considerano tutte le peculiarità, ma solo alcune
9 Programmazione ad oggetti in Java
Astrazione
10 Programmazione ad oggetti in Java
Mondo reale
Oggetti
Rappresentazione
Programmazione ad oggetti in Java
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Le caratteristiche di un oggetto Un oggetto ha tre caratteristiche: stato, comportamento e
identità
stato: è una delle possibili condizioni in cui può trovarsi è dato dal valore dei suoi attributi
comportamento: determina come un oggetto risponde alle richieste di altri oggetti è definito dalle sue operazioni
identità: due oggetti anche se si trovano nello stesso stato, sono comunque due entità ben distinte
11 Programmazione ad oggetti in Java
Lo stato È determinato dalle variabili definite
Le variabili sono chiamate attributi o variabili d’istanza
Gli attributi di un oggetto possono essere tipi semplici o a loro volta oggetti Es. Una linea telefonica possiede uno stato che è determinato
dal suo numero, dal fatto che sia in uso o meno e da un’altra linea telefonica su cui effettuare il dirottamento delle chiamate
12 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
7
Comportamento È la modalità con cui un oggetto risponde alle richieste da
parte di altri oggetti
Gli oggetti comunicano tra loro scambiandosi messaggi(chiamati anche comandi) attraverso le rispettive interfacce
I messaggi attivano i metodi che determinano il comportamento degli oggetti i metodi sono l’implementazione di una procedura che esegue
un comando
13 Programmazione ad oggetti in Java
Identità Due oggetti sono due entità diverse anche se possiedono
lo stesso stato Es. due biciclette di marca, modello e colore uguali sono
comunque due entità a se stanti
Ogni oggetto ha un proprio OID (Object IDentifier) che è univoco nel sistema invariante nel tempo
Un oggetto esiste indipendentemente dal valore dei suoi attributi (le proprietà che ne identificano lo stato)
14 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
8
Come creo gli oggetti? Per poter creare oggetti serve un modello che incorpora
le caratteristiche di stato e di comportamento di un oggetto da cui partire
È una sorta di modulo che definisce oggetti omogenei una volta per tutte
Una volta definito è possibile creare gli oggetti
Tale modello si chiama classe
15 Programmazione ad oggetti in Java
Astrazione
16 Programmazione ad oggetti in Java
Mondo reale
Oggetti
Rappresentazione
Classi
ClassificazioneIstanziazione
Programmazione ad oggetti in Java
9
Cos’è una classe? Tutti gli oggetti che condividono le stesse proprietà (gli
attributi) e comportamenti (metodi) possono essere classificati insieme
Una classe rappresenta una e una sola astrazione a partire dalla quale è possibile creare oggetti Es. Una Bicicletta è una classe che definisce certe caratteristiche
comuni a tutte le biciclette intese come oggetti. Una particolare bicicletta si dice istanza della classe Bicicletta
La classe è quella “struttura” che definisce le caratteristiche delle sue istanze
L’istanza o oggetto è un esemplare creato a partire dalla sua classe
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Come si definisce una classe La classe: specifica l’interfaccia che ogni suo oggetto offre verso gli altri
con cui interagisce definizione (signature) dei comandi (o messaggi) nome, tipo ritornato parametri formali
definizione degli attributi “visibili”
implementa attributi interni
metodi interni
operazioni dei metodi
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Programmazione ad oggetti in Java
10
Incapsulamento
Un principio ferreo: una classe non deve mai rendere visibili all’esterno i suoi
attributi ogni manipolazione dello stato delle sue istanze deve avvenire
solo ed esclusivamente mediante operazioni definite dalla classe stessa
Perché? Si può cambiare l’implementazione senza cambiare l’interfaccia
e gli altri componenti non se ne accorgono modularità: si possono assemblare componenti diversi
conoscendo solo l’interfaccia
19 Programmazione ad oggetti in Java
Le classi come black box
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Implementazioneinvisibile
Interfacciavisibile
Nome
attivazioni
metodo1
metodo2
metodoN
Metodi(implementazione)
attributo1
attributo2
attributoMAttributi (stato;
visibilità limitata)
manipolazionicomando1
comando2
comandi
Programmazione ad oggetti in Java
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Definizione di classe in Java A meno che non si usino classi già scritte da altri, prima di
poter creare un qualsiasi oggetto devo creare la sua rappresentazione: cioè la classe
Si ricorda che un programma ad oggetti consiste di oggetti creati a partire da classi diverse che interagiscono fra loro
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public class NomeClasse {//Definizione Attributi di istanza o di classe
//Implementazione Costruttori
//Implementazione Metodi}
Come descrivere al programmatore le classi?
Esempio classe Punto: «Realizzare una classe che rappresenta un punto in uno
spazio bidimensionale a cui attribuire nome Punto. Qualsiasi oggetto creato a partire dalla classe Punto è caratterizzato dall’avere un attributo con identificativo x e di tipo int (che rappresenta l’ascissa) e un altro attributo con identificativo y e di tipo int (che rappresenta l’ordinata). Entrambi gli attributi hanno visibilità pubblica.»
22 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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Rappresentazione in UML La classe Punto in un diagramma delle classi di design è
rappresentata come in figura
Sintassi:
23 Programmazione ad oggetti in Java
Modificatore_di_visibilità:+ indica public (appartenente all’interfaccia della classe)
Modificatore_di_visibilità Identificatore_dell’attributo: tipo
Punto
+ x: int+ y: int
Esempio: la classe Punto
public class Punto {public int x;public int y;
}
24 Programmazione ad oggetti in Java
Il nome della classeDefinizione di classe
Definizione degli attributi di istanza
Modificatore di visibilità. public: appartiene all’interfaccia
Programmazione ad oggetti in Java
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Come si crea un oggetto?
NomeClasse nomeReference;
nomeReference = new NomeClasse();
nomeReference.comando();nomeReference.attributo;
25 Programmazione ad oggetti in Java
dichiara, non crea
crea
accesso all’interfaccia pubblica
Esempio: utilizzo della classe Punto Ogni attributo di istanza possiede un tipo!
26 Programmazione ad oggetti in Java
Punto p1;
p1 = new Punto();
p1.x = 3;p1.y = 4;
int valoreX = p1.x;int valorey = p1.y;
Programmazione ad oggetti in Java
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Esempio Creare due punti e assegnare i valori per x e y 3 e 4 e 50
e 90. Stampare a video quale punto ha x maggiore
27 Programmazione ad oggetti in Java
public class TestPunto1 { public static void main(String a[]) {
Punto p1, p2;p1 = new Punto();p2 = new Punto();p1.x = 3;p1.y = 4;p2.x = 50;p2.y = 90;if(p1.x >= p2.x) {
System.out.println(Il punto p1 ha x maggiore);} else {
System.out.println(Il punto p2 ha x maggiore);}
}}
Esercizi Rettangolo Creare una classe che rappresenta un rettangolo Creare 2 istanze della classe assegnando valori per la base e
l’altezza Calcolare l’area e il perimetro di entrambi indicando quale ha
area e perimetro maggiore
Auto Creare una classe che rappresenta un’auto (proprietario, vel
max e velocità corrente) Creare tre istanze della stessa assegnando i valori per gli
attributi Determinare se le due istanze create hanno lo stesso stato!
28 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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Oggetti e reference Variabili di tipo classe (tipo p1 o p2 dell’esempio precedente) sono molto
differenti rispetto a variabili di tipo primitivo (come int o char)
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Punto p1, p2;p1 = new Punto();p2 = new Punto();int n, m;n = 10;m = n;n = 9;System.out.println(“n ” + n + “ m ” + m);p1.x = 1;p1.y = 2;p2 = p1;p2.x = 3;p2.y = 4;System.out.println(“p1 x: ” + p1.x + “ y: ” + p1.y);System.out.println(“p2 x: ” + p2.x + “ y: ” + p2.y);
?
L’operatore = Il risultato di un assegnamento tra reference: fa si che
l’oggetto a sinistra dell’assegnamento sia referenziato anche dal reference a destra
30 Programmazione ad oggetti in Java
p1 ?
p2 ?
p1
p2 ?
xy
p1
p2
xy
xy
Punto p1, p2;1)
p1 = new Punto();2)
p2 = new Punto();3)
Programmazione ad oggetti in Java
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L’operatore =
31 Programmazione ad oggetti in Java
p1
p2
x=1y
xy
p1.x = 1;4)
p1
p2
x=1y=2
xy
p1.y = 2;5)
p2 = p1;6)
p1
p2
x=1y=2
xy
L’operatore == Permette di verificare se due reference referenziano lo stesso oggetto
Esempio:
La prima stampa stampa false, la seconda true
32 Programmazione ad oggetti in Java
Punto p1, p2;p1 = new Punto();p2 = new Punto();p1.x = 1;p1.y = 2;p2.x = 4;p2.y = 3;System.out.println(p1 == p2);
p2 = p1;System.out.println(p1 == p2);
p1
p2
x=1x=2
x=4y=3
p1
p2
x=1x=2
x=4y=3
Programmazione ad oggetti in Java
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La keyword instanceof Permette di verificare se un oggetto è stato istanziato a
partire dalla classe specificata
Sintassi: reference instanceof NomeClasse
Esempio:
33 Programmazione ad oggetti in Java
Punto p1;p1 = new Punto();if (p1 instanceof Punto)
System.out.println(“p1 referenzia un oggetto” +“ di tipo Punto”);
La costante null Si indica con null la costante utilizzata per inizializzare un
reference ad un valore di default usato anche per verificare se il reference è stato correttamente
inizializzato dopo la dichiarazione
Esempio:
34 Programmazione ad oggetti in Java
Punto p1 = null;if (p1 == null) {
p1 = new Punto();} else {
System.out.println(“oggetto già istanziato”); }
Programmazione ad oggetti in Java
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Esercizi Creare una classe che rappresenti una Bicicletta. La bicicletta è caratterizzata
da avere un colore, una marca ed il numero di marce. Creare quindi una nuova classe (TestBicicletta) in cui vengono istanziate la bicicletta di colore blu, marca Bianchi e numero di marce 4 e la bicicletta di colore rosso, marca Bianchi e numero di marce 5. Stampare quindi a video lo stato dei due oggetti creati
Creare una classe che rappresenti un DVD. Il DVD è caratterizzato dal titolo, dal nome del regista, dal tipo di film e dalla lunghezza (espressa in minuti) del movie. Creare quindi una nuova classe (TestDVD) in cui vengono istanziati 3 dvd i cui attributi verranno inizializzati dall’utente. Stampare quindi a video lo stato dei tre oggetti creati.
Creare una classe (Moto) che rappresenti una moto (proprietario, modello, colore) Creare tre istanze della stessa assegnando i valori per gli attributi Stampare a video lo stato delle istanze Assegnare due reference allo stesso oggetto Stampare a video (dopo aver verificato) lo stato dell’istanza con un
solo reference
35 Programmazione ad oggetti in Java
Esercizi Creare una classe Auto (modello, proprietario, colore)
Utilizzare la classe Moto (del punto precedente) Creare una classe TestVeicolo dove si istanziano 2 auto e 2
moto (inserimento dati dall’utente), stampare gli stati degli oggetti, indicando se sono auto o moto.
Creare una classe StampaVeicoli, dove vengono istanziati 1 moto e 2 auto, dato a tutti il valore di default null, in un secondo momento fare inserire i dati di alcuni oggetti e stampare solo quelli diversi da null.
36 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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Le associazioni Ogni sistema è composto da più classi Le associazioni collegano classi e sono il mezzo attraverso
cui gli oggetti possono interagire
Concetto molto simile a (derivato da) le relazioni nei diagrammi relazionali dei DB
Un’associazione è un legame semantico fra classi; significa che fra i corrispondenti oggetti c’è un legame (detto link)
Un link è un’istanza di associazione così come un oggetto è istanza di una classe
Per default, un’associazione è bidirezionale, anche se può essere resa unidirezionale
37 Programmazione ad oggetti in Java
Un esempio di associazione
38 Programmazione ad oggetti in Java
Oggetto : classe = link : associazione
Classe
Associazione
Classe
Fra le classi Auto e Motore c’è un’associazione: questo significa che fraogni istanza della classe auto e ogni istanza della classe motore c’è un link
La navigabilità specifica in quale classe verrà codificata l’associazione
Auto
+ marca: String+ modello: String+ velocitaMassima: int+ targa: String
Motore
+ numeroCilindri: int+ potenza: int 1
+ilMotore
1
Programmazione ad oggetti in Java
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Il codice
39 Programmazione ad oggetti in Java
public class Auto {public String marca;public String modello;…public Motore ilMotore;
}
public class Motore {public int cilindrata;public int potenza;…
}
public class Test {public static void main(String ar[]) {
Auto a = new Auto();Motore m = new Motore();a.ilMotore = m;...
}}
Metodi: definizione Definire un metodo comporta la definizione di: intestazione (o signature)
ci permette di invocare successivamente il metodo
body definisce il comportamento del metodo la sequenza di istruzioni che devono essere eseguite
Esistono 2 tipi di metodi: quelli che eseguono esclusivamente istruzioni quelli che eseguono istruzioni e restituiscono un valore
40 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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Metodi: definizione dell’intestazione Intestazione o signature per metodi che esclusivamente eseguono
operazioni:
41 Programmazione ad oggetti in Java
[modificatore/i] void nomeMetodo([lista parametri formali])
Intestazione o signature per metodi che eseguono operazioni e ritornano valori:
[modificatore/i] tipoRitorno nomeMetodo([lista parametri formali])
Esempi: public void variaVelocita(int nuovoValore)private void controllaPressione()
Esempi: public int calcolaArea()public boolean areaUguale(int valore)
Metodi: definizione del body Il corpo o boby del metodo contiene la sequenza di
distruzioni che deve essere eseguita nel momento in cui il metodo viene invocato
Il body è racchiuso tra parentesi graffe {} e segue la definizione della signature o intestazione del metodo stesso
Se il metodo restituisce un valore, l’ultima istruzione che viene eseguita deve essere return valore;
Se il metodo non restituisce valore non ho l’obbligo di inserire la keyword return
42 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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Metodi: definizione del body esempi
43 Programmazione ad oggetti in Java
public boolean confrontaArea(int valore) {boolean confronto = false;if (area >= valore) {
confronto = true;} else {
confronto = false;}return confronto;
}public boolean confrontaArea(int valore) {
boolean confronto = false;if (area >= valore) {
confronto = true;}return confronto;
}public boolean confrontaArea(int valore) {
if (area >= valore) {return true;
} else {return false;
}}
La descrizione dei metodi Tutti i metodi devono essere descritti La descrizione dovrebbe contenere:
le precondizioni indicano le condizioni che devono essere vere prima di invocare il
metodo il metodo non deve essere invocato se le precondizioni non sono
verificate potrebbe fornire dei risultati non attesi
le postcondizioni descrivono gli effetti prodotti dall’invocazione del metodo esempio: ciò che viene restituito, se il metodo restituisce un valore; gli
effetti sullo stato del calling object,se void,
44 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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Esempio descrizione Esempio:
Sorgente (directory slide 45)
45 Programmazione ad oggetti in Java
LineaTelefonica
+ numero: String+ prefissoNazionale: String+ prefissoInternazionale: String
+ isInterurbana(String) : boolean+ componiNumero(String) : void
La descrizione in Java Java fornisce un comando javadoc per generare file in formato
HTML che descrivono l’interfaccia pubblica della classe
Basta esprimere le precondizioni e le postcondizioni in maniera un po’ più formale
È possibile commentare tutto ciò che appartiene all’interfaccia pubblica
Esempio: Sorgente (directory slide 46) per generare la documentazione: javadoc Sorgente.java LineaTelefonica.html (directory slide 46)
46 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
24
Incapsulamento L’incapsulamento permette di separare l’interfaccia dall’implementazione
l’interfaccia contiene ciò che è visibile all’esterno (cioè a chi utilizza la classe incapsulata)
l’implementazione tutti i dettagli implementativi che si vogliono nascondere a chi utilizza la classe incapsulata
Che vantaggi nell’effettuare incapsulamento? Riuso del codice
Un programmatore che usa un metodo che è stato definito da altri non necessita di conoscere i dettagli implementativi (il body!)
Il programmatore devo solo conoscere cosa il metodo fa e non come lo fa esempio: voi utilizzate il metodo SavitchIn.readInt() sapendo che legge da input standard un valore
intero, ma non vi siete mai chiesti come lo fa (e non vi interessa!!!!)
Possibilità di modificare l’implementazione (ad esempio per rendere la classe più efficiente) senza che le classi che utilizzano quella modificata se ne accorgano mi accorgo che l’implementazione del metodo la cui interfaccia è cercaCarattere utilizza un
algoritmo troppo inefficiente, lo modifico lasciando inalterata l’interfaccia
Stato dell’oggetto sempre consistente incapsulo gli attributi e permetto la loro modifica attraverso metodi che appartengono all’interfaccia
e che effettuano i controlli
47 Programmazione ad oggetti in Java
Esempio in cui cambio l’implementazione
48 Programmazione ad oggetti in Java
public class LineaTelefonica{public String numero;
public String restituisciPrefissoInternazionale() {String nazione = numero.substring(0, 4);return nazione;
}}
In blu ciò che appartiene all’interfacciaIn nero ciò che apprtiene all’implementazione
public class LineaTelefonica{public String numero;
public String restituisciPrefissoInternazionale() {String nazione = "";for(int i=0; i<4; i++) {
nazione = nazione + numero.charAt(i);}return nazione;
}}
tutto ciò che dichiaro public appartiene all’interfaccia
LineaTelefonica
+ numero: String
+ restrituisciPrefissoInternazionale() : String
Programmazione ad oggetti in Java
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Esempio La classe Semaforo rappresenta un semaforo di un
incrocio stradale
49 Programmazione ad oggetti in Java
public class Semaforo{public String colore;
public void cambiaColore() {if (colore.equals("rosso")) {
colore = "verde";} else {
if (colore.equals("verde")) {colore = "giallo";
} else {if (colore.equals("giallo")) {
colore = "rosso";}
}}
}}
Semaforo
+ colore: String
+ cambiaColore() : void
Esempio
L’implementazione di Semaforo è incapsulata? Posso modificare l’implementazione senza che la classe TestSemaforo debba
moficarla? No! Cambio il tipo di colore da String a int e il main non funziona piu’!
Posso ignorare i dettagli implementativi in fase di utilizzo della classe Semaforo? No! Avendo la possibilità di accedere a colore, devo sapere di che tipo è
L’oggetto s1 rimane sempre in uno stato consistente? No! Posso assegnare il colore blu senza alcun problema. Ma si è mai visto un semaforo
blu?
50 Programmazione ad oggetti in Java
public class Semaforo{
public static void main(String a[]) {Semaforo s1 = new Semaforo();s1.colore = "rosso";s1.cambiaColore();s1.cambiaColore();s1.colore = "blu"; //Errore
}}
Programmazione ad oggetti in Java
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Realizzare l’incapsulamento Distinguere fra interfaccia e implementazione Gli attributi di istanza sono un dettaglio implementativo, il significato
è dato dalle operazioni che le manipolano esempio: Il significato di un Semaforo non dipende dal fatto che l’attributo
colore sia di tipo String o int, ma dal funzionamento del metodo cambiaColore
Soluzione: modificatori di visibilità per impedire a chi usa oggetti acceda direttamente agli attributi in scrittura esempio: impedire a chi usa oggetti Semaforo di accedere all'attributo
colore, mettendo a disposizione solo il metodo cambiaColore
Permettere solo stati validi per gli oggetti Lo stato degli oggetti deve contenere sempre valori validi
esempio: “blu” non è un valore valido per il colore di un Semaforo Soluzione: controllare tutte le modifiche dello stato attraverso
metodi
51 Programmazione ad oggetti in Java
Modificatori public e private Non è considerata buona norma programmativa
dichiarare gli attributi di istanza public! non devono far parte dell’interfaccia della classe
Tali attributi devono essere dichiarati private! devono appartenere all’implementazione (si deve operare
anche per loro incapsulamento)
Se si utilizza il modificatore public ogni altra classe può accedere in maniera diretta all’attributo di istanza e quindi modificarlo direttamente!
Esempio: Sorgente (directory slide 52)
52 Programmazione ad oggetti in Java
Automobile
+ velocitaCorrente: int+ proprietario: String
+ toString() : String
Programmazione ad oggetti in Java
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Gli attributi private Dichiarare un’attributo d’istanza private comporta che è
accessibile esclusivamente all’interno della classe in cui è definito
Esempio corretto: Sorgente (directory slide 53)
Come già visto è possibile dichiarare anche i metodi private tali metodi sono metodi di servizio che vengono invocati da altri esempio:
calcolaBase() e calcolaAltezza() sono metodi di servizio per la classe Rettangolo che esporta solo metodi per il calcolo dell’area e del perimetro
Se la norma è dichiarare gli attributi d’istanza private, come faccio al di fuori della classe ad accedere agli attributi stessi?
53 Programmazione ad oggetti in Java
Automobile
- velocitaCorrente: int- proprietario: String
+ setVelocitaCorrente(velocita :int) : void+ setProprietario(proprietario :String) : void+ toString() : String
Metodi di incapsulamento o accesso Dichiarare gli attributi di istanza private obbliga a chi
definisca la classe di dotarla di metodi che permettono l’accesso agli attributi stessi
Un metodo di incapsulamento è semplicemente un metodo che permette ad un’altra classe di leggere o impostare il valore di un attributo di istanza dichiarato private
Tali metodi devono appartenere all’interfaccia pubblica della classe!
Quando l’attributo può essere acceduto sia in scrittura che in lettura occorrerà dotare la classe di 2 metodi solo in lettura occorrerà dotare la classe di 1 metodo solo in scrittura occorrerà dotare la classe di 1 metodo
54 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
28
Naming ed esempio I metodi di incapsulamento seguono più o meno la
seguente convenzione: in modifica: setNomeAttributo in lettura: getNomeAttributo
Esempio: Sorgente (directory slide 55)
55 Programmazione ad oggetti in Java
Automobile
- velocitaCorrente: int- proprietario: String
+ setVelocitaCorrente(velocita :int) : void+ setProprietario(proprietario :String) : void+ toString() : String+ getVelocita() : int+ getProprietario() : String
La keyword this
Nell-esempio di Automobile, nel metodo setProprietario(String proprietario) ho ambiguità nella seguente istruzione:
proprietario = proprietario;
Devo esplicitare quale delle 2 variabili si riferisce all’attributo di istanza:this.proprietario = proprietario;
this vuol dire l’istanza corrente
56 Programmazione ad oggetti in Java
public void setProprietario(String proprietario){this.proprietario = proprietario;
}
Programmazione ad oggetti in Java
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Naming rispettata sempre? Non è sempre conveniente utilizzare la convenzione
Si utilizza esclusivamente quando ha senso!
Guardiamo questo esempio:
57 Programmazione ad oggetti in Java
Luce
- boolean accesa
+ void accendi()+ void spegni()+ boolean isAccesa()
Luce
- boolean accesa
+ void setAccesa(boolean valore)+ boolean getAccesa()
Riassumendo Quando si definiscono classi usare sempre le seguenti regole:
1. inserire sempre un commento in testa alla classe che specifica l’astrazione che rappresenta. Usare i commenti per generare la documentazione
2. dichiarare tutti gli attributi di istanza appartenenti all’implementazione (modificatore private)
3. fornire tutti gli opportuni metodi di incapsulamento per leggere e modificare gli attributi di istanza (appartenenti quindi all’interfaccia pubblica, modificatore public)
4. fornire tutti i metodi dell’interfaccia pubblica (modificatore public)
5. documentare tutti i metodi inserendo le precondizioni e le postcondizioni
6. dichiarare i metodi di servizio appartenenti all’implementazione (modificatore private)
7. inserire sempre nella definizione di classe il metodo toString()
58 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
30
Overloading Definizione formale: operare overloading di un metodo vuol dire assegnare lo stesso nome
a due o più definizioni differenti all’interno della stessa classe
Come fa Java a sapere quale definizione deve eseguire? Java determina la definizione corretta sulla base del numero e del
tipo di argomenti
Quando e perché si fa overloading? Non è più semplice definire metodi con nomi diversi? quando diversi metodi semanticamente fanno la stessa cosa ma con
parametri in ingresso diversi. Non ha senso modificare il nome
59 Programmazione ad oggetti in Java
Esempio La classe LineaTelefonica fornisce anche un
metodo che permette di richiamare l’ultimo numero selezionato la definizione va modificata inserendo fra gli attributi di istanza
anche una stringa che memorizza l’ultimo numero composto
Sorgente (directory slide 60)
60 Programmazione ad oggetti in Java
LineaTelefonica
- numero: String- prefissoNazionale: String- prefissoInternazionale: String- ultimoNumeroComposto: String
+ isInterurbana(String) : boolean+ componiNumero(String) : void+ componiNumero() : void
Programmazione ad oggetti in Java
31
Ancora sull’overloading Non è possibile overloadare un metodo modificando esclusivamente il tipo
di ritorno!
esempio:
public String toString() {
...
}
public void toString() {
...
}
61 Programmazione ad oggetti in Java
L’inizializzazione degli oggetti Quando si crea un oggetto è buona norma inizializzare i valori
degli attributi
Come detto, gli attributi vengono inizializzati a valori di default
Non è detto che tali valori siano effettivamente quelli corretti. Come faccio a modificarli? utilizzo i metodi di incapsulamento!
È possibile però che le operazioni di inizializzazione dell’oggetto vadano oltre alla pura assegnazione di valori iniziali per gli attributi se devo costruire un’interfaccia grafica, voglio che tutte le operazione
di costruzione vengano fatte nel momento in cui istanzio l’oggetto
62 Programmazione ad oggetti in Java
Programmazione ad oggetti in Java
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I costruttori Un costruttore è uno speciale tipo di metodo destinato ad
effettuare le inizializzazioni dell’oggetto Fino ad ora si sono creati oggetti grazie a la sequente sintassi:
Tale sintassi crea l’oggetto ed inizializza gli attributi di istanza a valori di default (che non necessariamente sono quelli desiderati!)
Usando i costruttori è possibile creare oggetti inizializzandoli a valori desiderati
Il costruttore è un metodo speciale che viene invocato nel momento in cui viene creato un oggetto (e solo in quel momento!)
63 Programmazione ad oggetti in Java
Sintassi: new NomeClasse()Esempio: new Automobile()
La sintassi Come un metodo, un costruttore esegue tutte le istruzioni
specificate nella sua definizione quando si scrive un costruttore, occorre pero’ ricordarsi che il suo
scopo è quello di eseguire le azioni necessarie all’inizializzzione dell’oggetto
esempio: la classe LineaTelefonica possiede una serie di metodi che hanno come
precondizione l’inizializzazione della linea stessa: sarebbe opportuno, al posto di invocare i 3 metodi di incapsulamento, inizializzare opportunamente l’oggetto linea con i valori per i 3 attributi
Sintassi:
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public NomeClasse([lista parametri formali]) {//inizializzazioni
}
NomeClasse ref = new NomeClasse([argomenti])
Programmazione ad oggetti in Java
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Con la “vecchia” modalità
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public class Automobile {private int velocitaCorrente;private String proprietario;
public void setVelcita(int v) {velocitaCorrente = v;
}
public void setProprietario(String p) {proprietario = p;
}...
}
public class TestAuto {public static void main(String ar[]) {
//Voglio creare l’auto di Paperino con velocità 100Automobile a = new Automobile();a.setVelocita(100);a.setProprietario(“Paperino”);
}}
Con il costruttore ...public class Automobile {
private int velocitaCorrente;private String proprietario;
public Automobile(int velocitaC, String proprietario) {velocitaCorrente = velocitaC;this.proprietario = proprietario;
}
public void setVelcita(int v) {velocitaCorrente = v;
}
public void setProprietario(String p) {proprietario = p;
}...
}
public class TestAuto {public static void main(String ar[]) {
//Voglio creare l’auto di Paperino con velocità 100Automobile a = new Automobile(100, “Paperino”);
}}
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Programmazione ad oggetti in Java
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... Se ho vincoli sui valoripublic class Automobile {
private int velocitaCorrente;private String proprietario;
public Automobile(int velocitaC, String proprietario) {setVelocita(velocitaC);this.proprietario = proprietario;
}
public void setVelcita(int v) {if(v>=0 && v <= 180) {
velocitaCorrente = v;} else {
velocitaCorrente = 0;}
}public void setProprietario(String p) {
proprietario = p;}...
}
public class TestAuto {public static void main(String ar[]) {
//Voglio creare l’auto di Paperino con velocità 100Automobile a = new Automobile(100, “Paperino”);
}}
67 Programmazione ad oggetti in Java
Posso ancora usare l’istanziazione classica? Considerando l’esempio precedente, la seguente istruzione è lecita?
NO! Perchè? perchè non esiste un costruttore nella classe Automobile che non accetta in
ingresso parametri (chiamato costruttore di default)!
Perché prima era lecita? E perchè potevo istanziare oggetti? se non viene definito un costruttore all’interno di una classe, ne viene assegnato
uno di default (costruttore di default) che non accetta in ingresso parametri e la cui implementazione è più o meno la seguente:
68 Programmazione ad oggetti in Java
Automobile a = new Automobile();
public class Automobile {...public Automobile() {}
}
Programmazione ad oggetti in Java
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Overlodare i costruttori Sempre! ovviamente dove ha senso che significa rendere la classe più flessibile
Overlodare i costruttori vuol dire realizzare più costruttori che inizializzano l’pggetto variando la lista dei parametri formali nei costruttori in cui non viene richiesto il valore di
inizializzazione di uno più attributi, devono, nell’implementazione, comunque inizializzare tali attributi
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Esempio: definizione classe Automobile
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public class Automobile {private int velocitaCorrente;private String proprietario;
public Automobile(int velocitaC, String proprietario) {setVelocitaCorrente(velocitaC);this.proprietario = proprietario;
}
public Automobile(String proprietario) {velocitaCorrente = 0;this.proprietario = proprietario;
}
public Automobile(int velocita) {setVelocitaCorrente(velocita);this.proprietario = null;
}
public Automobile() {velocitaCorrente = 0;this.proprietario = null;
}
...}
Programmazione ad oggetti in Java
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Esempio: uso classe Automobile
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public class TestAutomobile {public static void main(String a[]) {
//Voglio creare una auto con velocità corrente 100 //e proprietario “Paperino”Automobile a1 = new Automobile(100, “Paperino”);
//Voglio creare una auto con proprietario “Paperino”Automobile a2 = new Automobile(“Paperino”);
//Voglio creare una auto con velocità corrente 130Automobile a3 = new Automobile(130);
//Voglio creare una auto con valori di defaultAutomobile a2 = new Automobile();
...
}}
Richiamare un costruttore da un’altro Come notato, i costruttori visti nell’esempio compiono le
stesse azioni: inizializzare il valore di velcoitaCorrente e di proprietario
È comodo invocare da un costruttore un’altro costruttore passando i giusti argomenti a tutti gli effetti è l’invocazione di un metodo
Regola più o meno generale: implemento il costruttore (a) che accetta in ingresso i valori per tutti
gli attributi di istanza inizializzabili con passaggio di parametri implemento i costruttori che accettano in ingresso un sottoinsieme
dei valori accettati dal costruttore (a) invocando il costruttore (a) stesso come se fosse un metodo
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Programmazione ad oggetti in Java
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La keyword this Per fare ciò, non invoco esplicitamente il costruttore con il nome, ma
utilizzo la keyword this (deve essere la prima istruzione nella definizione del metodo)
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public class Automobile {private int velocitaCorrente;private String proprietario;
public Automobile(int velocitaC, String proprietario) {setVelocitaCorrente(velocitaC);this.proprietario = proprietario;
}
public Automobile(String proprietario) {this(0, proprietario);
}
public Automobile(int velocita) {this(velocita, null);
}
public Automobile() {this(0, null);
}
...}
Esercizi Individuare metodi di incapsulamento e costruttori per una classe che rappresenta un’automobile caratterizzata
da: velocitaCorrente velocitaMassima
numeroDiTelaio
una classe che rappresenta una videocassetta. La videocassetta è caratterizzata da un titolo,
una durata il fatto che sia protetta o meno in registrazione
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