Bausteine zum objektorientierten Programmieren mit Delphi Gregor Noll 2009

Bausteine zum objektorientierten Programmieren mit Delphi

Gregor Noll2009

Übersicht

Klassen und Objekte - UMLed

OOP - Rahmenprogramm

Beispiele zum OOP aus dem Unterricht

Vererbung - ein Einstiegsbeispiel

Kursarbeiten mit OOP

Ihre Erfahrungen - Ihre Beispiele

Klassen und Objekte

Modellieren und Erstellen von Klassen

Einsatz von UMLEd

Erzeugen von Objekten

Zugriffe auf Objekte get / set – Methoden Aufrufe objektspezifischer

Operationen: Anfragen oder Aufträge

Stempel herstellen

Handwerkszeug

Stempelabdruck erstellen

Lesen oder Ausfüllen von Stempelfeldern

???

Klassen und Objekte

Erstellen Sie die Klasse TPerson mit UMLed

Stempel

Stempelfelder

Ausfüllen von Stempelfeldern

Lesen von Stempelfeldernobjektspezifische Operation

Sichtbarkeit

- privatZugriff nur innerhalb der Klasse

# protectedZugriff nur innerhalb der Klasse und der von

ihr abgeleiteten Klassen

+ publicZugriff von überall her

++ published public mit zusätzlichen internen Informationen

Für jede Klasse eine eigene Unit anlegen das macht UMLed automatisch:

rechte Maustaste – Delphi Export

TPerson unit mTPerson;

Datei mTPerson.pas; vorher lässt sich gegebenenfalls der Quelltext

bearbeiten

Klassen in Delphi

Speichern Sie TPerson in einen Ordner „Personen“

Rahmenprogramm

Um mit einer Klasse zu arbeiten erstellen wir ein Delphiprogramm, das

Objekte der Klasse bereitstellt(„Stempelabdrücke“ erzeugt)

eine Oberfläche für den Umgang mit den Objekten der Klasse bereitstellt

Darstellung (View) der Attribute des Objekts Steuerung der Methodenaufrufe (Controller)

Programm: Oberfläche'View' der

Objekt-attribute

Steuerung'Controller

'

Erstellen Sie mit Delphi die Oberfläche und speichern Sie das Projekt im Ordner „Personen“

Programm: ObjekterzeugungEin Objekt wird mit einer speziellen constructor-Methode erzeugt

Es handelt sich dabei um eine Methode der Klasse Alle Objektfelder werden standarmäßig vom System automatisch

initialisiert. Anschließend werden eventuelle Anweisungen der constructor-Methode ausgeführt

Der Name des Konstruktors ist i. d. Regel create

Analog gibt es auch eine destructor-Methode zum Vernichten eines Objekts

Der Name ist i. d. Regel destroy

Wenn die Methoden in einer Klasse fehlen, wird automatisch die entsprechende Methode der Superklasse bis hin zu TObject benutzt

UMLed: Konstruktor

Ergänzen Sie Ihre Klassendeklaration!

Objekterzeugung

Aufgerufen wird der Konstruktor als eine Klassenmethode

person:=TPerson.create;

Klasse

Der Konstruktor gibt einen Verweis auf das Objekt zurück, das er erstellt

Benötigt wird deshalb die Deklaration einer Referenz (Zeiger-) Variable für das Objekt: person: TPerson;

Dazu muss die Unit "mTPerson" bekannt sein (HAT-Beziehung in UML) uses mTPerson;

Programm: Objekterzeugung

UML: HAT-Beziehung

Datenkapselung

Daten (Attribute, Felder) eines Objekts sind von außen nur über öffentliche

Zugriffsmethoden lesbar oder veränderbar

Datenzugriff

Datenzugriff

Programm: Datenkapselung

Ergänzen Sie Ihr Programm

Nachrichten an Objekte

An ein Objekt eine Nachricht senden bedeutet, eine Methode des Objekts aufzurufen, als

Aufforderung an das Objekt etwas zu tunwird im Objekt als Prozedur behandelt

Anfrage an das Objekt nach Information wird im Objekt als Funktion behandelt

Nachricht als Anfrage

Implementieren Sie die Methode „TPerson.spricht"

Nachricht als Aufforderung

Das "sprechen lassen" könnte auch als Aufforderung an die Person, etwas zu sagen, implementiert werden und z. B. als Soundausgabe realisiert werden:

BMI

Schreiben Sie ein Programm, das den BodyMassIndex einer Person ausgibt.

Entwickeln Sie mit UMLed eine Klasse TPerson, welche die notwendigen Attribute und Methoden enthält

Infos: Google-Suche mit "BMI Düsseldorf",dann "BMI-Rechner" wählen

BMI: Personen-Modell

Was stimmt hier nicht ?

BMI - Programm

BMI - mehrere Personen

Erzeugung vieler Personen(-objekte) problemlos möglich

im einfachsten Fall eine (dynamische) array-Struktur verwenden

Alle Personen haben die gleichen Attribute und Methoden

Alle Personen haben individuelle Attributwerte

BMI - mehrere Personen

Ampel

Modellierung einer Verkehrsampel

Steuerung mit internen Zuständen TZustaende = (ge,ro,gr,roge)

View der Ampel über Bilder, die je nach Zustand sichtbar oder unsichtbar sind

Schalten der Ampel mit Hilfe eines Timers

Ampel

Würfelspiel

Drei Würfel werden geworfen. Sie gewinnen, wenn mindestens zwei Würfel die gleiche Zahl zeigen.

Entwerfen Sie zur Programmierung eine Klasse "TWuerfel" und benutzen die Bilder im Verzeichnis "Bilder"

Würfelspiel - Modell

Würfelspiel - Spielobjekt

Wir können das Würfelspiel auch so modellieren, dass wir eine Klasse "TSpiel" entwerfen, welche selbst wieder eine Klasse "TWuerfel" kennt (HAT-Beziehung) und deshalb für die Erzeugung und Vernichtung von Würfeln verantwortlich ist.

Würfelspiel - Spielobjekt

Automodell

(Modell nach Tobias Selinger)

Nützliche Dialoge

showmessage('Gut gemacht!');

e := inputbox('Titel','Anfrage','Vorgabe') e nimmt die Eingabe der Box als string auf bei "Abbrechen" erhält e den Vorgabewert !

Ein einfaches Konto

Nach der Erzeugung ist keine Änderung von Nummer und Inhaber mehr möglich!

Ein einfaches Konto

Person mit mehreren Konten

Eine Person soll über mehrere Bankkonten verfügen

Verwendete Klassen TPerson TKonto

wird von TPerson verwaltet

Person mit 3 Konten

Person mit 3 Konten

Erweiterung

Kontennummern prüfen

Auflösen eines Kontos nur mit Nullstellen des Kontos

Überweisen von einem Konto auf ein anderes

Mehrere Personen mit mehreren Konten

Überweisungen zwischen Konten verschiedener Personen

???

Vererbung

Kernprinzip der OO-Softwareentwicklung

Einfaches Beispiel aus der Schulwelt

TPerson

Vererbung - Generalisierung

Vererbung - Superklasse

Vererbung - GUI

Vererbung - Spezialisierung

Entwicklung von Unterklassen mit speziellen Attributen oder Methoden

Schulleiter beurteilt Lehrer

Vererbungshierarchie

Vererbung - Überschreiben

Die Methode "beurteilen" der Klasse TSchulleiter überschreibt die virtuelle gleichnamige Methode der Superklasse

Dies geschieht explizit mit Hilfe der Deklaration

function beurteilen:string; overide

Zuweisungskompatibilität

Objekte der Superklasse können auf Objekte ihrer Unterklasse verweisen, aber nicht umgekehrt

L:TLehrer; SL:TSchulleiter;L:=SL ist möglich (jeder SL ist L)SL:=L ist nicht möglich

Es wäre sonst eine Referenz SL.xy auf eine Objektkomponente xy möglich, die für SL, aber nicht für L existiert. (z. B. haben SL ein persönliches Dienstzimmer)

PolymorphieDie Zuweisungskompatibilität und die sog. späte Bindung ( d. h. die Auflösung von Methodenadressen erst zur Laufzeit) ermöglichen es, mit einem Methodenaufruf Aktionen auszulösen, die vom aktuellen Objekt beim Aufruf abhängen

L, LE :TLehrer und SL:TSchulleiter

TLehrer.beurteilen falls L:=LE

L.beurteilen TSchulleiter.beurteilen

falls L:=SLAulösung zur Laufzeit

statisch - dynamisch

Durch die Deklaration im Quelltext erfolgt eine statische Typenbindung

L:TLehrer; SL:TSchulleiter;

Typenprüfungen finden auf Basis des statischen Typs statt

Fehlt etwa die Methode "beurteilen" in TLehrer, so erfolgt bei L.beurteilen eine Fehlermeldung des Compilers trotz einer vorherigen Zuweisung L:=SL

Die Methodensuche zur Laufzeit basiert auf dem aktuellen (dynamischen) Typ des Objektes zur Laufzeit

inherited

Das Schlüsselwort inherited erlaubt den Aufruf der überschriebenen Methode der Superklasse

Wir können dem Schulleiter auf diese Weise nach der Beurteilung des Lehrers zusätzlich die Beurteilung des Schülers in seiner Methode "beurteilen" zuweisen

SBeurteilung := inherited beurteilen;

Kursarbeiten

Zweigeteilt Fragen zu den Konzepten Programmierung auf Papier bzw. am Computer

Einsatz von UMLEdVorgabe von Programmgerüsten

Hinweise zum zeitlichen Umfang

Kursarbeit

KA: Artikelverwaltung

KA-NT: Reiseverwaltung

KA: Blinklicht

KA: Kinokasse