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Objektorientierte Programmierung mit Java unter BlueJ
Modellierung (auch UML)
Grundlegende Konzepte: Klassen, Objekte, Methoden u. Parmameter
Einfache JAVA - Konstrukte
Christoph Oberweis 2008
Teil 1
2
Hinweis:
C.O.
Der Lerngruppe kennt die grundsätzlichen Begriffe und Sachverhalte bezüglich der Datenverarbeitung mit Computern:
- Hard - und Software
- Grundfertigkeiten am PC (Office – Programme, Explorer, Browser)
- Grob: Quellprogramm, ausführbares Programm, Übersetzer
- Grob: Daten und Datentypen
- Grob: ASCII – Code
3
Agenda
Modelle und Modellierung Klassendiagramme Objekte erzeugen Methoden aufrufen Signaturen Java Quellen
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
4
Modelle: Vorwort
C.O.
Anwendungsprogramme und Objektorientierung
Erst durch eine geeignete Software kann der Computer Probleme der realen Welt lösen. Software bildet einen Ausschnitt der realen Welt in einer Modellwelt ab. Diese Modellwelt ist (im Gegensatz zur realen Welt) auf nur die Notwendigkeiten reduziert, die benötigt werden, um ausgewählte Probleme der Wirklichkeit mit Hilfe von Computern zu lösen.
Modellierung ist der Transfer eines Ausschnittes der realen Welt in ein Modell. Objekte der realen Welt (Kunde, Artikel usw.) und ihre Eigenschaften (Kunden-nummer, Artikelbezeichnung) werden modelliert – Ergebnis dieses Prozesses sind dann beispielsweise Klassen inkl. ihrer Attribute und der ihnen zugeordneten Verarbeitungsmöglichkeiten (Methoden) in der Modellwelt.
Klassen sind Schablonen (Baupläne), die zur Erzeugung von Objekten im Computer dienen.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
5
Modelle und Modellierung
C.O.
Wirkliche Welt: Autohaus
Modell: Idealisierte Darstellung (Abbildung) der realen Welt zur Veranschaulichung bestimmter Sachverhalte/Eigenschaften/Prozesse, Vereinfachung der Realität
Das Foto ist farbig, hat einen bestimmten Maßstab, wurde aus einer bestimmten Perspektive aufgenommen usw.: Ikonisches Modell (bildhaft)
Funktion dieses Modells: Möglicherweise ein Foto für einen Bericht
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
6
Fortschreitende Abstraktion
C.O.
Verzicht auf Details (Farbinformation usw.): Die Darstellung wird „ungenauer“, allerdings bleiben der Standort und die Silhouette der Fahrzeuge erkennbar.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
7
Analogmodell
C.O.
X X X X X X X X X X
X X X X X
Lageskizze der Stellplätze: Stark vereinfachte Karte, jedes abgestellte Fahrzeug wird zu einem „X“ („Analogie“, eine noch weiterer Abstraktion von der Wirklichkeit)
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
8
Eine weitere Betrachtungsweise
C.O.
Jedes Kfz ist individuell (Fahrzeugnummer).
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
9
Es gibt Gemeinsamkeiten
C.O.
Überlegung: Was haben alle Fahrzeuge gemeinsam:
Vier Räder, Lenkrad …
Überlegung: Was haben alle Fahrzeuge gemeinsam:
Vier Räder, Lenkrad …
Individuelles KFZ Individuelles KFZ Individuelles KFZ
„Abstraktes Fahrzeug“: Schablone, Bauplan für die realen Fahrzeuge
„Abstraktes Fahrzeug“: Schablone, Bauplan für die realen Fahrzeuge
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
10
Die Vorstufe einer Klasse
C.O.
Kfz
Hersteller: TextTyp: Text………Hubraum: Ganzzahl………Farbe: Text…….
Schablone, nach diesem „Bauplan“ können (fast) unendlich viele Fahrzeuge gebaut werden. Allerdings benötigt dieser Plan exakte Angaben zu den Details des Fahrzeugs.
Schablone, nach diesem „Bauplan“ können (fast) unendlich viele Fahrzeuge gebaut werden. Allerdings benötigt dieser Plan exakte Angaben zu den Details des Fahrzeugs.
So könnte der Bauplan formuliert sein: Zahlen und Texte als Informa-tionen zu den Eigenschaften des Fahrzeugs (Vorstufe einer Klasse).
(Eine Darstellung dieser Art wird in manchen Fachdisziplinen als symbolisches Modell bezeichnet.)
So könnte der Bauplan formuliert sein: Zahlen und Texte als Informa-tionen zu den Eigenschaften des Fahrzeugs (Vorstufe einer Klasse).
(Eine Darstellung dieser Art wird in manchen Fachdisziplinen als symbolisches Modell bezeichnet.)
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
11
Von der Schablone …
C.O.
Die Schablone definiert den Bauplan des Fahrzeugs (falls zusätzliche detaillierte Angaben vorliegen).
Eine KlasseModelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
12
… zum individuellen Kfz
C.O.
Und so soll das individuelle Kfz aussehen!
Das ObjektModelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
13
Andere Möglichkeit!
C.O.
Ein anderes „Individuum“.
Ein anders Objekt der gleichen KlasseModelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
14
Schritte der Modellierung
C.O.
WirklichkeitWirklichkeitModelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
15
Schritte der Modellierung
C.O.
WirklichkeitWirklichkeit
1.
Objekte, die offensichtlich den gleichen Bauplan haben, analysieren. (Hier: die Fahrzeuge, nicht die Fahnen, Verkehrs-schilder usw.) Welche gemeinsamen Eigenschaften mit individueller Ausprä-gung (wie Farbe, Fahrzeugnummer usw.) können diese Objekte besitzen?
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
16
Schritte der Modellierung
C.O.
WirklichkeitWirklichkeit
1.
Objekte, die offensichtlich den gleichen Bauplan haben, analysieren. (Hier: die Fahrzeuge, nicht die Fahnen, Verkehrs-schilder usw.) Welche gemeinsamen Eigenschaften mit individueller Ausprä-gung (wie Farbe, Fahrzeugnummer usw.) können diese Objekte besitzen?
2.
Übertragung in die Modellwelt
Individuelle Dinge wie z. B. Farbe = rot werden zu Attributen verallgemeinert.
Kfz
Hersteller: Text
Hubraum: Zahl
…….
Kfz: Bauplan (Vorläufer der Klasse im Sinne der OOP), der Eigen-schaften festlegt.
Die Attribute haben einem be-stimmten Datentyp.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
17
Was passiert mit den Fahrzeugen?
C.O.
Bevor die Klasse „Kfz“ fertiggestellt werden kann, muss geklärt werden, welcher Ausschnitt der reale Welt zu modellieren ist:
- Produktion des Fahrzeugs?
- Verkauf des Fahrzeugs?
- Reparatur des Fahrzeugs?
- Fahrzeug verschrotten?
Ein Autohaus ist wohl in erster Linie für die beiden mittleren Bereiche zuständig.
Fragestellung (für die Verwaltung): Welche Vorgänge oder Abläufe sind von Wichtigkeit ( Geschäftsprozesse)?
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
18
Operationen / Methoden
C.O.
Die Modellwelt soll sich nun lediglich auf die Verwaltung (Auftragsbearbeitung, Rechnungswesen usw.) beziehen.
Die MitarbeiterInnen in den angesprochen Abteilungen müssen Fahrzeuge:
- erfassen
- Stammdaten pflegen
- Informationen ausdrucken
- Teile bestellen usw.
In der objektorientierten Programmierung bezeichnet man diese Tätigkeiten als Operationen oder Methoden. Sie werden in das Klassenmodell mit aufgenommen.
In der objektorientierten Programmierung bezeichnet man diese Tätigkeiten als Operationen oder Methoden. Sie werden in das Klassenmodell mit aufgenommen.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
19
Klasse: Der letzte Schliff!
C.O.
Kfz
Hersteller: TextTyp: Text………Hubraum: Ganzzahl………Farbe: Text…….VK Preis: Währung
Erfassung()Ändern()Löschen()Drucken()……………
Klassenname
Attribute (Datenfeld: Feldname und Datentyp)
Methoden
Notation in UML (Unified Modeling Language)
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
20
Und nochmal: Von der Klasse …
C.O.
Kfz
Hersteller: TextTyp: Text………Hubraum: Ganzzahl………Farbe: Text…….VK Preis: Währung
Erfassung()Ändern()Löschen()Drucken()……………
„Abstrakter“ Bauplan
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
21
... zum Objekt
C.O.
:Kfz
Hersteller= „Daihatsu“Typ= „Terios“………Hubraum= 1495………Farbe= „metallic silber“…….VK-Preis= 17800,00
Erfassung()Ändern()Löschen()Drucken()……………
„Konkretes“ individuelles Fahrzeug
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
22
Erweiterung und Erklärung
C.O.
:Kfz
Hersteller = „Daihatsu“Typ= „Terios“………Hubraum = 1495Nennleistung (KW bei 6000U/min)= 77………Farbe= „rot“…….Grundreis= 17800Leasingsonderzahlung= …Leasingrate = ….Laufzeit= …..
Erfassung()Ändern()Löschen()Drucken()……………
Unterstrichener Klassenname, zu dem das Objekt gehört, falls das Objekt bereits einen Namen hat:
MeinKfz:Kfz
Attributwerte, Daten: aktueller Zustand des Objektes, er kann durch Methoden zur Laufzeit verändert werden.
Merke: Jedes Objekt besitzt eine Objektidentität, diese unterscheidet es von allen anderen Objekten.
Objekt = Instanz/Exemplar einer Klasse
Verhalten des Objektes: Menge von Operationen (Methoden)
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
23
Aufgabe 1
C.O.
Modellieren Sie bitte ein Kunden - Klassendiagramm! Überlegen Sie zunächst, welche Attributte/Methoden benötigt werden könnten. Erstellen Sie dann das entsprechende UML-Klassendiagramm.
„Erzeugen“ Sie nun bitte ein Objekt (einKunde:Kunde) und wählen Sie sinnvolle Attributwerte.
Modellieren Sie bitte ein Kunden - Klassendiagramm! Überlegen Sie zunächst, welche Attributte/Methoden benötigt werden könnten. Erstellen Sie dann das entsprechende UML-Klassendiagramm.
„Erzeugen“ Sie nun bitte ein Objekt (einKunde:Kunde) und wählen Sie sinnvolle Attributwerte.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
24
Eine Lösung
C.O.
Kunde
Ku_Nummer : integerName : StringAdresse : String.....
Umsatz : double
Erfassung()Ändern()Löschen()Adressaufkleber drucken()Serienbrief erstellen()Umsatz holen()
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
25
BlueJ:Didaktisches Entwicklungstool
C.O.
Einige Vorteile dieses Werkzeuges:
Kaum Einarbeitungszeit notwendig
Läuft auf dem Java Development Kit von Sun Microsystems: Komplettes Java, nicht vereinfacht
Erzeugung von Objekten aus den Klassen auf Mausklick, die Methoden können direkt getestet werden
Hinweise zu den nun folgenden Übungen:
Diese sind in der vorliegenden Form nicht im Selbststudium zu lösen. Die Lehrerin/der Lehrer gibt Tipps, erklärt Fachbegriffe teilt zusätzliche Übungsblätter aus und bespricht die Lösungen.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
26
1. Schritt BlueJ aufrufen …
C.O.
… und das Projekt Auto laden:
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
27
BlueJ: Klassen und Objekte intuitiv
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
28
Quellcode übersetzten
C.O.
Klick mit der rechten Maustaste auf die Klasse
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
29
Quellcode ist übersetzt
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
30
Erzeugen eines Objektes
C.O.
new: eine Art „Befehl“, der eine Instanz …
… nach dem „Bauplan“ der Klasse Auto erzeugt.
Parameter: Preis des Fahrzeugs, dieser wird direkt bei der Erzeugung des Objektes festgelegt
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
31
Datenübergabe mit Parameter
C.O.
Der Konstruktor ist eine spezielle Methode der Klasse und weist den Attributen (Datenfeldern) der Klasse Anfangswerte zu. Hier bekommte der Konstruktor einen Wert als Parameter von „außen“. Parameter sind von einem bestimmten Datentyp (hier: double, für Zahlen mit Nachkommastellen) und haben einen Namen (hier: preis).
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
32
Anfangswert eintragen
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
33
Objekt ist erzeugt!
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
34
Objekt ist erzeugt!
C.O.
Name der zugrundeliegenden Klasse
Instanzname (= Objektname)
Objekt - leiste
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
35
Was kann das Objekt?
C.O.
Klick auf rechte Maustaste: Kontextmenü der Auto -Instanz, diese Einträge repräsentieren Operationen (=Methoden), mit denen die Instanz manipuliert werden kann.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
36
Was kann das Objekt?
C.O.
Methoden
Objekt löschen
Das kommt später!
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
37
Methoden
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
38
Was kostet der Spaß?
C.O.
Aufruf einer Methode
Hinweis: Es soll hier nicht stören, dass die Geldbeträge mit nur einer (oder mehr als zwei) Nachkommastellen erscheinen; das wird später geändert!
Hinweis: Es soll hier nicht stören, dass die Geldbeträge mit nur einer (oder mehr als zwei) Nachkommastellen erscheinen; das wird später geändert!
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
39
Aufgabe
C.O.
„Erforschen“ Sie nun bitte genau, was die vier Methoden der Klasse „Auto“ leisten.
Zur Darstellung Ihrer Ergebnisse: Erstellen Sie bitte eine Tabelle mit der Überschrift „Objekt auto_1“ und den Spalten „Methodenname“ und „Beschreibung“.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
40
Eine Klasse …
C.O.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
41C.O.
Eine Klasse … viele Objekte!
Alle Objekte der gleichen Klasse haben die gleichen Datenfelder und die gleichen Methoden!
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
42
Inhalte der Instanzvariablen
C.O.
Instanzvariable: Datenfeld, welches die aktuellen Daten, die das individuelle Objekt (hier auto3) benutzt, speichert. Sie definiert ein Attribut (auch: Eigenschaft) eines Objektes.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
43
Kommunikation mit Objekten
C.O.
Auch diese Methode benötigt Information von „außen“, um ihre Aufgabe zu erfüllen: Parameter
Der Teil zwischen den Klammern liefert Informationen hinsichtlich der Parameter. Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
44
Signaturen
C.O.
Signaturen der Methoden: Sie gibt Informationen über Methoden.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
45
Signaturen
C.O.
Diese Methode liefert einen Wert (den Inhalt eines Datenfeldes), hier mit dem Datentyp double (d.h. eine Zahl mit Nachkommastellen) Diese Methode benötigt (im vorliegenden Fall) keine Daten von außen (leere Klammern).
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
46
Signaturen
C.O.
Signatur: Allgemeine „Beschreibung“: Die Methode wird im Programm zunächst „theoretisch definiert“, also programmiert.
Konkreter Aufruf der Methode im Programm: Die Methode „gibPreisSonderausstattung“ des Objektes „aut01“ wird aufgerufen und liefert dann einen Wert. Beachte: Vor dem Punkt steht der Objektname, dahinter der Methodenname.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
47
Signaturen
C.O.
Diese Methode liefert keinen Wert (den Inhalt eines Datenfeldes), hier mit dem Datentyp double (d.h. eine Zahl mit Nachkommastellen). Diese Methode benötigt (im vorliegenden Fall) Daten außen. In den Klammern stehen Parameter, diese haben einen Namen und sind von einem bestimmten Typ (hier: double).
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
48
Zustände!
C.O.
Das Objekt hat einen aktuellen Zustand: die Werte in den Datenfeldern repräsentieren diesen.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
49
Quellcode
C.O.
Wo und wie werden nun Klassen in JAVA programmiert?
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
50
Quellcode
C.O.
Da dieses Beispiel schon etwas komplexer ist, wird das Ganze an einem anderen Auto – „Modell“ vorgeführt.
Da dieses Beispiel schon etwas komplexer ist, wird das Ganze an einem anderen Auto – „Modell“ vorgeführt.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
51
Zuerst die Klasse
C.O.
Kfz
hersteller: Texttyp: Texthubraum: Ganzzahl
ausgabe_Kfz()gibHubraum()
Namenskonventionen: Klassennamen beginnen mit einen großen Buch -staben, Datenfelder mit einem kleinen Buchstaben, Klassennamen und Methodennamen ebenfalls mit einem kleinen Buchstaben, wobei i.d.R. Methodennamen mit einem Verb beginnen.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Hinweis: Hersteller und Fahrzeugtyp stehen der Einfachheit halber als Literale im Konstruktor, lediglich der Hubraum soll beim Konstruktoraufruf von außen Daten empfangen.
52C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; } public int gibHubraum() { return hubraum; }
public void ausgabe_Kfz() { System.out.println(hersteller + "-Info"); System.out.println("Typ: " + typ); System.out.println("Hubraum: " + hubraum); System.out.println(); }}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; } public int gibHubraum() { return hubraum; }
public void ausgabe_Kfz() { System.out.println(hersteller + "-Info"); System.out.println("Typ: " + typ); System.out.println("Hubraum: " + hubraum); System.out.println(); }}
Klassendefinition
Deklaration: Datenfelder
Konstruktor
Programmanweisungen: Wertzuweisung, Initialisierung,
Methoden
Programmanweisungen: Ausgabe von Werten oder Texten
Hinweis: Mit weiteren „Typen von Programmanweisungen können Wiederholungsstrukturen oder Abfragen realisiert werden. Dies wird später behandelt.
Jetzt kommt JAVA
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
53C.O.
public class Kfz {
}
public class Kfz {
}
Klassendefinition
public: auf diese Klasse kann von außen zugegriffen werden. (Gegenteil: private, macht hier aber keinen Sinn!) Es darf nicht mehr als eine öffentliche Klasse in einer Übersetzungseinheit enthalten sein.
Programmanalyse (Quelltext)
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Zwischen diesen Klammern steht der „Innenteil“ der Klasse (Deklarationen und Methoden mit Anweisungen).
Das Einrücken der Klammern (oder der Programmzeilen) ist beliebig, allerdings sollte die Programmstruktur dadurch verdeutlicht werden (Mittel der Doku-mentation).
54C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum;
}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum;
}
Deklaration: Datenfelder (da diese zu unterschiedlichen Zeiten unterschiedliche Werte enthalten können, heißen sie auch Variablen)
Instanzvariablen, private: Die Werte können von außen nicht manipuliert werden.
Datentyp String: Zeichenkette
Datentyp int (integer): Zahlen ohne Nachkommastellen
Hersteller, Typ...: Feldname
Beachte: Die Deklaration eines Feldes wird mit einem „;“ abgeschlossen
Programmanalyse
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
55C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; }
}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; }
}
Konstruktor
Er sorgt dafür, dass die Datenfelder des Objektes unmittelbar nach seiner Erzeugung sinnvolle Werte besitzen (Initialisierung). Er hat den gleichen Name wie die Klasse und wird automatisch aufgerufen. Die Initialisierung erfolgt entweder direkt mit dem Gleichsetzungsoperator ´=´ als Wertezuweisung:
typ = "Astra";
oder mit Hilfe einer Parameter - übergabe:
public Kfz(int hub)
Beachte: Die Programmanweisungen des Konstruktors (wie auch der Me - thoden) stehen zwischen ´{´ und ´}´.
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Programmanalyse
56C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; }
}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; }
}
Ergänzung:
public Kfz(int hub)
Formaler Parameter
Aktueller Parameter
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Programmanalyse
57C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; }
}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; }
}
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Parameterübergabe und Zuweisung
ParameterübergabeZuweisung
58C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; } public int gibHubraum() { return hubraum; }
public void ausgabe_Kfz() { System.out.println(hersteller + "-Info"); System.out.println("Typ: " + typ); System.out.println("Hubraum: " + hubraum); System.out.println(); }}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; } public int gibHubraum() { return hubraum; }
public void ausgabe_Kfz() { System.out.println(hersteller + "-Info"); System.out.println("Typ: " + typ); System.out.println("Hubraum: " + hubraum); System.out.println(); }}
Methoden
Typ 1:
Rückgabe eines Wertes eines bestimmten Datentyps, hier: Ausgabe im BlueJ - Fenster
(normalerweise liefert eine Methode mit return einen Wert an eine andere Methode zurück)
Typ 2:
Keine Rückgabe (void)
„echte“ Ausgabeanweisung: Bildschirm – Ausgabe, auch unabhängig von BlueJ
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Programmanalyse
59C.O.
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; } public int gibHubraum() { return hubraum; }
public void ausgabe_Kfz() { System.out.println(hersteller + "-Info"); System.out.println("Typ: " + typ); System.out.println("Hubraum: " + hubraum); System.out.println(); }}
public class Kfz { private String hersteller; private String typ; private int hubraum; public Kfz(int hub) { hersteller = "Opel"; typ = "Astra"; hubraum = hub; } public int gibHubraum() { return hubraum; }
public void ausgabe_Kfz() { System.out.println(hersteller + "-Info"); System.out.println("Typ: " + typ); System.out.println("Hubraum: " + hubraum); System.out.println(); }}
Auch hier werden Methoden von Objekten aufgerufen (Punkt-Operator!)
hersteller + "-Info"
Ausgabe des Inhalts einer Variablen und daran „angehängt“ das Literal "-Info"
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Programmanalyse
60C.O.
public class Klassenname {
Datenfelder
Konstruktoren
Methoden}
public class Klassenname {
Datenfelder
Konstruktoren
Methoden}
Zusammenfassung
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Datenfelder: Speichern die Daten, die das Objekt benutzt, sie beschreiben als Eigenschaften den Zustand eines Objekts, individuelle Charakteristikum (Zustand), um ein bestimmtes Objekt von einem anderen desselben Typs zu unterscheiden.
Konstruktoren: Setzen neu erzeugte Objekte in einen vernünftigen Anfangszustand
Methoden: Implementieren das Verhalten der Objekte (dienen auch der Veränderung der Objekteigenschaften)
61C.O.
Mini - Projekt
Als kleines „Abschlussprojekt“ zu diesem Teil 1 kann nun die Modellierung eines Fahrzeugs stehen, welches alle bisher kennengelernten Methoden integriert.
Zusatzaufgabe: Informieren Sie sich bitte, wie ein Quelltext mit Kommentaren versehen werden kann und welchen Sinn das macht (Hilfe: s. Quelltext auf den letzten beiden Folien dieser Präsentation).
Als kleines „Abschlussprojekt“ zu diesem Teil 1 kann nun die Modellierung eines Fahrzeugs stehen, welches alle bisher kennengelernten Methoden integriert.
Zusatzaufgabe: Informieren Sie sich bitte, wie ein Quelltext mit Kommentaren versehen werden kann und welchen Sinn das macht (Hilfe: s. Quelltext auf den letzten beiden Folien dieser Präsentation).
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
62
Quellen
C.O.
Balzert, Helmut: Lehrbuch Grundlagen der Informatik.- Spektrum Verlag
Barnes, D. u. Kölling, M.: Java lernen mit BlueJ.- Pearson-Verlag
Das BlueJ Tutorial http://www.bluej.org/download/download.html
http://jerry.c-lab.de/java/21Tage/kap02.htm
Alle Fotos u. Abbildungen: C. Oberweis
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
Modelle und Modellierung
Klassen- diagramme
Objekte erzeugen
Methoden aufrufen
Signaturen
Java
Quellen
63
Quellcode, Beispiel
C.O.
/** * Die Klasse Auto modelliert einfache Fahrzeuge. * Der Nettopreis für das Fahrzeug wird über den Konstruktor festgelegt. * Netto- und Bruttopreis können ausgegeben werden. * Zusätzlich können für Sonderausstattungen mehrmals Preise berücksichtigt werden. * Autor: Christoph Oberweis (www.coberweis.de) * Version: 2008.06.21 */public class Auto { // Der Preis (Netto, Brutto, Preis fuer Sonderausstattung) private double preis_netto; private double preis_brutto; private double preis_sonderausstattung; // Konstruktor: Erzeuge ein Fahrzeug zum angegebenen Preis public Auto(double preis) { preis_netto = preis; preis_brutto = 0.00; preis_sonderausstattung = 0.0; }
64
Quellcode
C.O.
// Liefere den Nettopreis public double gibNettogrundpreis() { return preis_netto; }
// Nimmt Preis fuer Sonderausstattung public void nimmPreisSonderausstattung(double pr_sonder) { preis_sonderausstattung = preis_sonderausstattung + pr_sonder; } // Zeige bisherigen Preis fuer Sonderausstattung public double gibPreisSonderausstattung() { return preis_sonderausstattung; } // Berechne den Bruttopreis und drucke Netto- und Bruttopreis. public void PreisDrucken() { preis_netto = preis_netto + preis_sonderausstattung; preis_brutto = preis_netto * 1.19; // Ausdruck Rechnungsfuss System.out.println("Gesamtpreis Netto"); System.out.println( preis_netto + " EURO"); System.out.println("Gesamtpreis Brutto"); System.out.println( preis_brutto + " EURO"); System.out.println("=================="); System.out.println(); }}