Embed Size (px)
Citation preview
3
Kurssin suoritus
• Kummastakin tentistä saa enintään 10 pistettä. Harjoituksistaenintään 10 pistettä. Eli kurssin maksimipistemäärä on 30.Arvosana määräytyy oheisen taulukon mukaan.
• Tentit tenttiakvaariossa.• Tenttiohjelman arviointikriteerit ovat: toimii 2, tekee annetun
tehtävän 3, ratkaisutapa 3 ja ulkoasu 2.• Harjoituksia on 20 ja niillä on eräpäivät. Opiskelija lähettää
harjoitusten vastaukset sähköpostin liitteenä [email protected].
• Harjoitus- ja tenttipisteet huomioidaan vain vuoden 2016 aikana.• Kurssista on kaksi uusintatenttiä, joilla voi korottaa heikoimman
tentin arvosanaa.• Luentoesitys ja luennolla rakennetut ohjelmat löytyvät
osoitteestawww.students.tut.fi/~saari5/PLA_32100_2016/esimerkit
• Harjoitusten mallivastaukset löytyvät osoitteestawww.students.tut.fi/~saari5/PLA_32100_2016/ratkaisut/eräpäivän jälkeen.
• Kurssimateriaalina käytetään kirjaa Vesterholm-Kyppö: Java-ohjelmointi (joka oletetaan opiskelijalla olevan käytettävissään)
27 524 421 318 215 1
<15 0
PISTEET ARVOSANA
4
Kurssin kirjoja
• Mika Vesterholm, Jorma Kyppö: Java-ohjelmointi,Talentum 2008
• Simo Silander, Vesa Ollikainen, Juha Peltomäki, :Java, Docendo 2010
• Kai Koskimies: Oliokirja
Verkkoaineistot• The Java™ Tutorials
– http://docs.oracle.com/javase/tutorial/index.html
6
Miksi luokkia?
PERUSOMINAISUUDET• Kapselointi• Periyttäminen• Monimuotoisuus
EDUT• Suurten ohjelmistojen rakentaminen
(mallintaminen, työnjako, koodin ryhmittely )• Koodin uudelleenkäyttö
(luokkahierarkia, rajapinta, geneerisyys, oliot)• Muutosten rajaaminen
(projektit, paketit, luokat)
Miksa 7
Luokkatyyppejä
• Sovellusluokat• Tekniset luokat
• Konkreettinen luokka• Abstrakti luokka• Ilmiö luokka
• Suoritettava luokka• Luokkakirjasto
MITEN LÖYDÄN LUOKAT?Toimintakuvauksen substantiivit ja
tapahtumat, joista talletetaan tietoa.
Olion data
Olion metodit
8
Luokka ja olio
class Asiakas {static int kpl;String nimi;
static int montako( ) {return kpl;
}
String annaNimi() {return nimi;
}}
LuokkaLuokka
Olion data
Olion metodit
Luokan data
Luokan metodit
Olion data
Olion metodit
Oliot
new-lauseellaluodaan olioita
ROCK
Rekisteröinti
9
Opiskelija
Suoritus
KAPSELOI
publicprivate
jäsenmaksu
op
opno
annaNro
lisääOp
tarkista
päivitä kirjaaTentti
uusiOpiskelija
tieto ja toiminta
private
Sovellus
Koodin sijoittelu
Make 10
Projekti
Pakkaus(hakemisto)
Käännösyksikkö(tiedosto)
Luokka
Metodi
Make 11
Koodin sijainti
public class Opiskelija {// Dataa mutta ei koodiapublic void annaNro() {… // Dataa ja koodia}
public static int main() {…}
}
class Opiskelija {public void annaNro() {…}
} public class Opettaja {
public void tarkastaTentti() {…}
}
package hakemistopolkupublic class Opiskelija {
public void annaNro() {….}
}
package hakemistopolkupublic class Opettaja {
public void tarkastaTentti() { …}
}
Käännösyksikkö (tiedosto)metodi ja luokka
pakkaus (hakemisto)
projekti
Make 12
Käännösyksikkö (compilation unit)
• Käännösyksikössä (java-tiedostossa) on vain yksi public-luokka, jonka nimi on tiedoston nimi
• Käännösyksikön (java-tiedosto) kukin luokka kääntyyomaksi class-loppuiseksi tiedostokseen
• Käännösyksikön alussa package-määre ilmoittaa, mihinprojektin koodihakemiston (src) alihakemistoonkooditiedostot tallennetaan
• Käännösyksikön käännetyt tiedostot (class-loppuiset)tallentuvat annetun hakemiston (bin) package-määreenmukaiseen alihakemistoon
• Jos ei package-määrettä, tiedostot tallennetaan nyky- elioletushakemistoon (default package)
• Jotkin editorit saattavat vaatia class-tiedoston lisäksijava-loppuisen tiedoston olemassaolon
Make 13
Pakkaus (package)
• ”A package is a collection of related classes and interfaces providing accessprotection and namespace management.”
• Pakkaukset muodostavat hierarkkisen rakenteen (hakemistohierarkia)• Pakkaukset otetaan käyttöön käännösyksikön alussa olevilla import-lauseilla• Import lauseessa hierarkkisesti määritetään pakkaushakemiston taso• Alipakkaukset tarvitsee tuoda omalla import-lauseellaan• Pakkauksesta voi ottaa nimetyn luokan tai kaikki luokat (*)• Pakkauksessa ei saa olla saman nimisiä luokkia• Luokkaa haetaan import- tai oletuspakkauksista• Pakkausta haetaan CLASSPATH-poluista• Koodi tallennetaan lähdekoodihakemiston package-määreen nimiseen
alihakemistoon (pakkaukseen)• Oletuspakkauksia ovat käännösyksikön pakkaus ja java.lang-pakkaus
(String ja System luokat), jotka eivät tarvitse import-lausetta• Oletuspaketista voidaan viitata toiseen oletuspakettiin ilman import- lausetta!
(classpath-polku oltava kunnossa.)
Make 14
Esimerkki: koodin sijainti
package pori.tty;
import java.swing.*;import java.util.Arrays;import omat.jutut.*; //classpath:sta eteenpäin
class Opiskelija {….
}
public class Ryhma { //yksi public luokka tiedostossa…}
Ryhma.java
Make 15
Luokasta olioitapublic class Opiskelija {
private String opno; // luokkamuuttujiaprivate String nimi; // alustettuja
public void annaNro() { // olio on tietue jos ei metodeita…}
}
public class Luokka { public static void main(String[ ] args) {
Opiskelija uusi = new Opiskelija();uusi.annaNro();uusi.nimi=”Timo Teekkari”; // Virhe: ei suoraan ominaisuuteen
… }}
Make 16
Luentoharjoitus 1
Laadi Pankkitili-luokka.Luokassa on nosto- ja talletus-metodit.Kansion toisessa tiedostossa on main-metodi, jokaantaa käyttäjän valita toiminnon ja sen perusteellakutsuu pankkitili-luokan metodeja.Täydennä pankkitililuokkaa sisäänkirjoittautumis-sekä uloskirjautumismetodilla. Jos käyttäjä ei osaaantaa oikeaa salasanaa ei nosto- eikä talletus-metodit toimi.
Luokkien välinen kutsu ja luokkatason data
Make 17
PERIYTÄ
• Yläluokat kuvaavat yleisiä käsitteitä, joissa kuvataan perustiedot jayleiset toiminnot
• Yläluokista periytetään aliluokkia (johdettuja luokkia), jotka perivätyläluokan tiedot ja toiminnot
• Aliluokka voi– lisätä uusia tietoja ja toimintoja (tarkentaa yläluokkaa)– korvata yläluokan tietoja ja toimintoja (kuormittaminen)– kehittää yläluokan palveluja (nostaa abstraktiotasoa)
• Näin muodostuu luokkien hierarkia (vrt. käsitehierarkia), jokahelpottaa ohjelmien muuttamista ja säästytään samojen asioidenmoninkertaiselta koodaamiselta
• Luokat, metodit ja tiedot ovat virtuaalisia eli periytyvät, mikäli eierikseen estetä (final, private)
• Ei moniperiytyvyyttä, mutta voi toteuttaa useita rajapintaluokkia
luokkahierarkiassa
Make 18
Matti Oja
196054muuta()
LuokkahierarkiaesimerkkiOpiskelija nimi
nromuuta()
Amk Akateeminen
maksa()
Pia Mäki
1234muuta()
Kari Elo
1399muuta()
suunnitelma() suunnitelma()
maksettu
Luokka
Olio
valmistumisvuosi
2013 2012
suunnitelma()
Make 19
Muuttujan näkyvyysmääreet
private4 protected ei mitään public
Sama luokka kyllä kyllä kyllä kyllä
Luokan jälkeläinen ei kyllä1 ei3 kyllä
Pakkauksenluokissa
ei ei2 kyllä kyllä
Kaikkialla ei ei ei kyllä
Näkyvyysmääre
Näkyvyys-alue
1. Viitteen oltava viittaavan luokan tyyppiä2. Virheellisesti näkyy pakkauksessa3. Näkyy samassa pakkauksessa4. Private muuttujaan saantimetodit (set/get, accessor)
Make 20
Muuttujan näkyvyyspublic class Opiskelija { // alustuu automaatt.
public double keskiarvo(int kpl) {// ei alkuarvoa
}}
maailma
pakkausluokka
public String nimi; // kaikkialla
private String opno; // luokassa
static final int TUTKINTO=180;// luokan olioista
String ohjelma=”Tite”; // hakemistossa
protected int aloitusvuosi;// aliluokissa
double ovt = 0; // metodissa
for(int i=0; i<kpl; i++) // lohkossa
ovt += nro[i];return ovt
aliluokkaolio
metodi
lohko
Make 21
Metodin näkyvyyspublic class Akateeminen extends Opiskelija {
static int nro() { … // käyttää staattisia muuttujia ja metodeita }
public String nimi() { … } private boolean opintotuki( ) { … }
protected void maksu() { … }
} // jos ei määrettä, näkyy pakkauksessa
22
Luokan näkyvyys
• public luokka // käytettävissä ulkopuolelta
• ei määrettä // käytettävissä paketissa
• final luokka // ei aliluokkia
• abstract luokka // osa/kaikki implementoinnit aliluokissa
• interface luokka // (rajapinta, liittymä)
// kaikki implementoinnit toteuttavassa// luokassa
Miksa 23
Kuormittaminen, korvaaminen,peittäminen
Kenttä tai metodi voidaan peittääluokkahierarkian alimmilta tasoiltamäärittelemällä se private-tyyppiseksi
Aliluokassa metodi voidaan korvatasamannimisellä metodilla kunhan sekäpaluuarvo että parametrit täsmäävät
Samassa luokassa metodi voidaan(yli)kuormittaa samannimisellä metodillakunhan vain parametrit ovat määrältään taityypiltään erilaiset
Make 24
Esimerkki: näkyvyydetclass Koululainen {
double summa, keskiarvo;int kpl;String opiskelijatunnus = "Olli Oppivainen";
public void arvosana(double numero){summa += numero;kpl++;keskiarvo = summa/kpl;
}}
class Perusopiskelija extends Koululainen {int opiskelijatunnus;double opintopisteet;
public void kirjaus () {++opiskelijatunnus;
}public void suoritus (double viikot) {
opintopisteet += 1.5*viikot;}public void suoritus (int pisteet){
opintopisteet += pisteet;}
}
class Jatko_opiskelija extends Perusopiskelija {public void tulosta () {
System.out.println (opiskelijatunnus);System.out.println (opintopisteet);System.out.println (keskiarvo);
}public void suoritus (double ov) {
opintopisteet += 1.2*ov;}
}
Metodi ”suoritus” kuormitettu ja korvattu.Muuttuja opiskelijatunnus peitetty.Mitä tulostuu?Mikä toteutuksessa huonoa? (korjataan harjoituksessa 2)
public class Opiskelijasovellus {public static void main (String[] args) {
Jatko_opiskelija opp = new Jatko_opiskelija();opp.kirjaus();opp.arvosana(3.5);opp.suoritus(2.5);opp.arvosana(4);opp.suoritus(3);opp.tulosta();
}}
Make 25
Kirjasto
Luokassa• final luokka // estää aliluokat• private konstruktori // estää olion luonnin• public metodeja // tarjottavat palvelut• static metodit // ei tarvita kopioita• static muuttujat // ei tarvita kopioita
Make 26
KONSTRUKTORI
• Konstruktori (rakentaja) on luokan metodi, joka halutaansuorittaa olion synnyn yhteydessä (tarkkaan ottaenkonstruktori ei ole luokan metodi, koska ei periydy)
• Konstruktorikoodilla on sama nimi kuin luokalla• Konstruktorilla ei ole paluuarvoa• Oletuskonstruktori
– Luodaan automaattisesti– Ei tee mitään– Parametriton– Ei yleensä tarvitse kirjoittaa– Tarvitsee kirjoittaa jos kirjoitetaan omakin konstruktori– Esim. Opiskelija(){ }
• Javassa ei ole destruktoria (roskien keruu finalize)
Make 27
Konstruktoriesimerkki
public class Opiskelija{private String opno; // luokkamuuttujiaprivate double ov;
public Opiskelija(String opno, double hyvitys) {this.opno=opno;ov=hyvitys;
}}
public class Luokka { public static void main(String[ ] args) {
Opiskelija uusi = new Opiskelija(”178123”, 60);…
}}
Make 28
this, super, this(), super()
• this-sanalla viitataan olioon, jonka sisällä ollaan• this viittaa myös luokan toiseen konstruktoriin• super-sana viittaa isään• super viittaa myös isän konstruktoriin• Jos konstruktorissa halutaan suorittaa toinen
konstruktori on se tapahduttava konstruktorinensimmäisenä lauseena
Make 29
Konstruktorin kuormittaminen
public class Opiskelija{private String opno; // luokkamuuttujiaprivate double ov;
public Opiskelija(String opno){this.opno=opno;
}
public Opiskelija(String opno, double hyvitys) {this(opno);ov=hyvitys;
}
public Opiskelija(){ } // parametriton olio}
Make 30
Konstruktorien kutsujärjestyspublic class Opiskelija {
private String opno;private double ov;
public Opiskelija (String opno, double hyvitys) {this(opno);ov = hyvitys;
}
public Opiskelija (String opno){this.opno = opno;
}
public Opiskelija(){} // Välttämätön – missä tilanteessa?}
public class Lasnaoleva extends Opiskelija {static private int nextOpno;private int vuosi;
public Lasnaoleva () {opno = nextOpno++;System.out.println(”Tervetuloa”+opno);
}
public void kirjaus (int aika) {vuosi = aika;
}}
Korjaa esimerkin virheet!
1. new varaa luokille muistin ja alustaa luokkienmuuttujat tyyppinsä alkuarvoihin
2. alustetaan Opiskelija-luokan muuttujatannettuihin alkuarvoihinsa
3. suoritetaan Opiskelija-konstruktori
4. alustetaan Lasnaoleva-luokan muuttujatannettuihin alkuarvoihinsa
5. suoritetaan Lasnaoleva-konstruktori
Make 31
Luentoharjoitus 2
• Laadi monisteen Jatko_opiskelija-, Perus-opiskelija- ja Koululainen luokille järkevät kentätnäkyvyysmääreineen.
• Lisäksi laadi konstruktorit, jolla alustat kentät.• Luo samassa luokassa olevalla main-metodilla
kaksi opiskelijaa ja tulosta opiskelijoiden tiedot.
Parametroidut oliot ja konstruktori
Make 32
MONIMUOTOISUUSpolymorfismi
Sovellus
Abstrakti yliluokka
Aliluokka Aliluokka
Yliluokka
Aliluokka AliluokkaRaja-pinta-
luokka
B
Raja-
pinta-
luokka
A
Dynaaminen viittaus
täydentää abstraktinluokan puuttuvat osat
lisää yliluokkaantietoja tai metodeja
Make 33
Dynaaminen viittaus
Opiskelija ins = new Opiskelija (”Kalle Hovi”);Akateeminen di = new Akateeminen (60 , ”Matti Mäki”);ins.tulosta();di.tulosta();ins = di;ins.tulosta();
public class Opiskelija {protected String nimi;
public Opiskelija(){ }
public Opiskelija (String nimi) {this.nimi = nimi;
}
public void annaNimi (String opnimi) {nimi = opnimi;
}
public void tulosta() {System.out.print(nimi);
}}
public class Akateeminen extends Opiskelija { private int ov;
// Suorittaa Opiskelija()-konstruktorin public Akateeminen (int hyvitys, String nimi) {
ov = hyvitys;this.nimi = nimi;//annaNimi (nimi); // Olisiko tämä parempi?
}
public void tulosta() {System.out.print(nimi+ov); // Miten korjataan
} // jos nimi private?}
Mitä tulostuu?
Make 34
Abstrakti luokka
• Abstrakti luokka määrittelee korkean tason käsitteen, jonkatoiminnot on (täysin) määritelty, mutta ei välttämättä toteutettu
• Abstrakti luokka siis antaa kutsujalle (täydellisen) kuvan käsitteestäja mahdollistaa sen käytön ennen kuin kaikki varsinaisetimplementaatiot on tehty (mahdollistaa siis ajan mukaan tapahtuvankäsitteiden kehittelyn ja säästää perusasioiden uudelleenkoodaamiselta)
• Abstraktista luokasta periytyvän aliluokan pitää toteuttaa kaikkiisänsä ei-toteutetut metodit (lupaus kutsujalle)
• Aliluokka perii ja voi syrjäyttää abstraktin isänsä metodit jamuuttujat
• Aliluokka luonnollisesti voi lisätä uusia muuttujia ja metodeja• Abstraktista luokasta ei voi luoda ilmentymiä (olioita)• Luokka ja abstraktit metodit merkitään sanalla “abstract”
Make 35
Abstrakti luokka - esimerkkiabstract class AbstractOpiskelija {
private String etunimi;private String sukunimi;
public AbstractOpiskelija(String enimi, String snimi){etunimi = enimi;sukunimi = snimi;
public String nimi(){return etunimi+" "+sukunimi;
}
abstract double keskiarvo();}
class Opiskelija extends AbstractOpiskelija{private double[] arvosanat;
public Opiskelija(String enimi, String snimi, double[] ov){super (enimi, snimi);arvosanat = ov;
}
public double keskiarvo(){double summa=0;int kpl=0;
for (int i=0; i<arvosanat.length; i++){if (arvosanat[i]>0){
summa += arvosanat[i]; kpl++;
}}return summa/kpl;
}
public String toString(){return nimi()+" "+keskiarvo();
}}
public class AbstraktiEsimerkki{public static void main(String[] args){
double[] tulokset = {1, 2.5, 0, 4, 5};
AbstractOpiskelija di = newOpiskelija("Kalle","Koivu“,tulokset);
System.out.println(di);}
}
Make 36
Rajapintaluokka
• Rajapintaluokka on täysin abstrakti eli ei lainkaan koodia-pelkkiä metodimäärittelyjä
• Luokassa pitää olla toteutukset kaikille käyttämänsärajapinnan metodeille
• Luokka voi toteuttaa useita rajapintoja• Rajapinta voi “toteuttaa” toisia rajapintoja• Jos määritellään muuttujia tulee niistä luokan vakioita
(static final)• Abstrakti luokka on olion abstraktio, rajapintaa voidaan
pitää palvelujen mallina
(käyttöliittymä, interface)
interface Opintotoimisto{public void annaArvosana(int kurssi, double numero);public void tulostaArvosanat();public String toString();
}_____________________________________________________interface Suoritukset{
public void tulostaArvosanat();}_____________________________________________________abstract class AbstractOpiskelija {
private String etunimi;private String sukunimi;
public AbstractOpiskelija(enimi, snimi){etunimi = enimi;sukunimi = snimi;
}
public String nimi(){return etunimi+" "+sukunimi;
}
abstract double keskiarvo();}
Make 37
Rajapintaluokka esimerkkiclass Opiskelija extends AbstractOpiskelija
implements Opintotoimisto, Suoritukset{
private double[] arvosanat;
public Opiskelija(String enimi, String snimi, double[] ov){super (enimi, snimi);arvosanat = ov;
}
public void annaArvosana(int kurssi, double numero){arvosanat[kurssi-1] = numero;
}
public void tulostaArvosanat(){System.out.println(toString());for (int i=0; i<arvosanat.length; i++)
System.out.println(arvosanat[i]);}
public double keskiarvo(){double summa=0;int kpl=0;for (int i=0; i<arvosanat.length; i++){
if (arvosanat[i]>0){summa += arvosanat[i];kpl++;
}}return summa/kpl;
}
public String toString(){return nimi()+" keskiarvo= "+keskiarvo();
}}
public class ImplementsEsimerkki{public static void main(String[] args){
double[] tulokset = {1, 2.5, 0, 4, 5};
Opintotoimisto di = new Opiskelija("Kalle", "Koivu",tulokset);
di.tulostaArvosanat();di.annaArvosana(3, 4);di.tulostaArvosanat();
}}
Geneerisyys
• Viitetyyppejä (olioita) voidaan korvata geneerisellämuuttujalla
Geneerinen määritys: ArrayList <E> ();Tyypittäminen olioilla: new ArrayList <Asiakas> ();
• Perustietotyyppejä ei voida korvata geneerisellämuuttujalla
• Parametrina on tapana käyttää isoa kirjaintaT (tyyppi), E (elementti),…
• Geneerinen metodi• Geneerinen luokka• Geneerinen rajapinta
Make 38
MetodinKuormitus.javaMetodiGeneerinen.javaGeneerinenArray.javaGeneerinenRajapinta.java
GeneerisyysArrayList<Asiakas> lista = new ArrayList<>();
Make 39
public interface Pino <E> {public void laita(E olio);public E ota();
}
public class RajattuPino <E> implements Pino <E> {private koko;private E[ ] oliot = (E[ ]) new Object[10];
public void laita (E olio) {oliot[koko++]= olio;
}
public E ota() {return oliot[--koko];
}}
Pino <Asiakas> luettelo = new RajattuPino <>();
Sovellus
Sovellus
public static <T> void laitaPinoon(T olio, Pino<T> pino){pino.laita(olio);
}
Make 40
OLIOIDEN KÄYTTÖTILANTEITA
Make 41
Olioita kokoelmassa
public class Oliotaulukko {public static void main(String[] args) {
Henkilo[] tekijät = new Henkilo[5];tekijät[0] = new Henkilo("Liisa", 2000);tekijät[1] = new Henkilo("Teija", 3000);tekijät[2] = new Henkilo("Kalle", 1500);tekijät[3] = new Henkilo("Risto", 1900);tekijät[4] = new Henkilo("Marko", 1800);
int summa = 0;for (Henkilo ihminen: tekijät) {
summa += ihminen.annaPalkka();System.out.println(ihminen);
}System.out.println("\nPalkkasumma "+summa);
}}
class Henkilo {static int id=100;private int hlonro;private String nimi;private double palkka;
Henkilo (String nimi, double rahaa){this.nimi = nimi;palkka = rahaa;hlonro = id++;
}
public double annaPalkka(){return palkka;
}
public String toString(){return hlonro+": "+nimi;
}}
Make 42
Olioita parametrina
public class Olioparametri {public static void main(String[] args) {
Henkilo1[] tekijät = new Henkilo1[5];tekijät[0] = new Henkilo1("Liisa", 2000);tekijät[1] = new Henkilo1("Teija", 3000);tekijät[2] = new Henkilo1("Kalle", 1500);tekijät[3] = new Henkilo1("Risto", 1900);tekijät[4] = new Henkilo1("Marko", 1800);
int summa = 0;for (Henkilo1 ihminen: tekijät)
tulosta (ihminen);}
private static void tulosta(Henkilo1 henkilo){System.out.println(henkilo);
}}
class Henkilo1 {static int id=100;private int hlonro;private String nimi;private double palkka;
Henkilo1 (String nimi, double rahaa){this.nimi = nimi;palkka = rahaa;hlonro = id++;
}
public String toString(){return hlonro+": "+nimi+" "+palkka;
}}
Make 43
Olion tulostaminen
• Tulostettaessa olio tulostaa toString()-metodinpalauttama arvon
• Yleensä Object-luokan toString() palauttama arvo eiole riittävä, vaan olioon kannattaa ohjelmoida omatoString()-metodi
• Samoin toimivat rajapintamekanismin callback-metodit(käyttöliittymissä, lajittelussa,…)
Palvelu p= new Palvelu();p.laske(this);
public void kaava(){...}
public laske(Object a){...a.kaava();...
}
palvelu
Olioiden vertailu
Make 44
Olioiden vertailu
Make 45
Make 46
Olio-ohjelmointi ohjeita
1. Kaunis ohjelma2. Ensin toimimaan, sitten nopeuta3. Hajota ja hallitse (olioita)4. Palveluluokka / käyttäjäluokka (sovellus)5. Luokan nimet itsedokumentoivia6. Luokka hoitaa yhden selkeän käsitteen7. Suunnittelu tuottaa luokat, liittymät, suhteet8. Johdettu luokka yksinkertaistaa ennemmin kuin laajenta9. Kätke monimutkaisuus luokan käyttäjältä (ohjelmoija)10. Toistuva koodi metodiksi (bottomup-suunnittelu)
Make 47
Olio-ohjelmointi ohjeita
11. Parametrilistan pitäisi olla lyhyt12. Aloita yksinkertaisella luokalla13. Luo testikoodi ennen luokan koodia?14. Jätä luokkaan testimetodit (main)15. Korvaa switch ja tyypintutkinta (instanceof) ylimäärittelyllä ja
monimuotoisuudella16. Käytä poikkeushierarkiaa odottamattomille tilanteille (ei harvinaisille)17. Sun coding conventions java.sun.com/docs/codeconv/index.html18. Älä käytä unkarilaista nimiöintitapaa (iLaskunumero)19. Metodi lyhyt ja hoitaa yhden tehtävän20. Pidä asiat private
Make 48
Olio-ohjelmointi ohjeita
21. Korvaa vakiot symbolisilla vakioilla
22. Konstruktorissa aseta olio kuntoon; vältä kutsumasta metodeita
Make 51
Luentoharjoitus 4
Laadi autokauppa, joka hallitsee annettua määrää autoja.Kauppaan voidaan lisätä ja poistaa uusia autoja, laskeakaupan autojen keskihinta, listata kalliit (yli keskihintaiset)autot ja etsiä autoja värin mukaan.
Olioita taulukossa
Make 52
Luentoharjoitus 5
Alla oleva Lainaus sovellus käyttää Kirja ja Lainakirja luokkia.Kirjoita Kirja ja Lainakirja luokat.
import java.util.*;public class Lainaus {
public static void main(String[] args) {ArrayList lainassa = new ArrayList();
// add-metodin parametrit ovat teoksen tekijä, nimi ja eräpäivälainassa.add(new Kirja("Vesterholm", "Java-ohjelmointi"));lainassa.add(new Kirja("Lafore", "Data Structures"));lainassa.add(new Kirja("Haikala", "Käyttöjärjestelmät"));lainassa.add(new Lainakirja("Disney", "Aku Ankan vuosikirja 2007", "21.6.2007"));lainassa.add(new Lainakirja("Lordi", "Hard Rock Hallelujah", "31.5.2007" ));lainassa.add(new Lainakirja("Vesterlund", "Jääkiekon pelitaktiikat", "15.5.2007"));
// tulostaa olioiden kaikki tietokentätfor (Object teos: lainassa)
((Kirja)teos).tulosta();}
}
Periytyminen ja monimuotoisuus
Make 53
Luentoharjoitus 6
Kirjoita alla olevan koodin luokat Pankkitili, Asunto ja Sijoitusa. jos Sijoitus on rajapinta luokkab. jos Sijoitus on abstrakti luokka
Abstraktisuus ja rajapinta
Make 55
SWING KÄYTTÖLIITTYMÄ
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/index.html
”I don’t mean a thing if it ain’t got that swing”
OtaTaiJata.java
Make 56
GRAAFISET KOMPONENTIT
Make 57
PerusnäyttöJFrame
JMenuBar
ContentPane
JLabel
JToolbar JButton JButton
JSplitPane
JScrollPane JPanel
JPanel
JPanel
JLabel
JScrollPane
JEditorPane
JList
JMenu JMenu
Make 58
Swing komponentteja
JFrameJDialogJAppletJInternalFrameJRootPaneJLayerPaneJDesktopPane
JFileChooserJColorChooserJOptionPane
Katso tutorial-sivu verkosta: docs.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/index.htmlSwingComponents.java ja SwingSet3.jnlp
JComponent
AbstractButtonJButtonJMenuItem
JCheckBoxMenuItemJMenuJRadioButtonMenuItem
JToggleButtonJCheckBoxJRadioButton
JTextComponentJTextAreaJEditorPane
JTextPaneJTextField
JFormattedTextFieldJPasswordField
JComboBoxJLabelJListJPopupMenuJProgressBarJScrollBarJSeparatorJSliderJSpinnerJTableJToolTipJTree
JPanelJScrollPaneJSplitPaneJTabbedPaneJMenuBarJToolBar
Make 59
Perusikkunaimport javax.swing.*;import java.awt.*;
public class Perusikkuna extends JFrame {JLabel selite;
public Perusikkuna() {setTitle("Tervehdysikkuna");selite = new JLabel("Terve");add(selite);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); }
public static void main(String[] args) { Perusikkuna ikkuna = new Perusikkuna(); ikkuna.setSize(200,100); // voisi olla Perusikkuna-konstruktorissa
ikkuna.setVisible(true); }
}Perusikkuna.java
Make 60
AsettelijatA Visual Guide to Layout Managers
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/layout/visual.html
Asettelijat.java
Make 61
Layout-ikkunaimport javax.swing.*;import java.awt.*;
public class Layoutikkuna extends JFrame {JLabel selite;
public Layoutikkuna() {setTitle("Tervehdysikkuna");selite = new JLabel("Terve");// BorderLayout sisältöpanelin oletusasettelija// setLayout(new BorderLayout());add(selite, BorderLayout.EAST);// getContentPane().add(selite, BorderLayout.EAST);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
}
public static void main(String[] args) {Layoutikkuna ikkuna = new Layoutikkuna();ikkuna.setSize(200,100);
ikkuna.setVisible(true); }
}
Layoutikkuna.java
SpringLayout jdk1.4
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/layout/spring.html
Make 62
Komponenttien suunta ja välit määritellään.
5020 2020 20
20
SpringAsettelu.java
GroupLayout jdk1.6
Make 63GroupAsettelu.java
PystyryhmätVaakaryhmät
Komponenttien ryhmät vaaka ja pystysuunnassa määritellään (myös välit).
http://java.sun.com/docs/books/tutorial/uiswing/layout/group.html
Make 64
TAPAHTUMIEN KÄSITTELY
Make 65
Kuuntelija
sovellus jvm / WindowListener
addWindowListener()
”tapahtumienpostituslista”
windowClosing()metodi
Kuuntelijaksi ilmoittautuminen ja tapahtuman vastaanotto(AWTn event delegation model)
EventObject
Komponentti
Close
käyttöjärjestelmä
Make 66
Ikkunan kuuntelija
Jokainen olio, joka haluaa ottaa vastaan tietyntapahtuman, ilmoittautuu ko. tapahtumankuuntelijaksi
addWindowListener(new Kuuntelija())ja toteuttavat liittymän vaatimat metodit, jotkareagoivat tapahtumaan suorittamalla käyttäjänhaluamat toimenpiteet, esimerkiksi
windowClosing().
Miksa 67
Kuuntelija vai adapteri
Koska kuuntelijaksi kirjautuvan sovelluksenpitää toteuttaa kaikki rajapinnan metodit,tarvitsee laatia metodit myös tapahtumille,joista sovellusohjelmassa ei ollakiinnostuneita.Tämän helpottamiseksi on laadittu Adapteri-kuuntelijaluokat, jossa on tyhjät metoditkaikille pakollisille rajapintametodeille, jotensinun pitää ylikuormittaa sovelluksessa vaintarvitsemasi metodit.
Make 68
Esimerkki (kuuntelija)
import java.awt.event.*;Import java.awt.*;import javax.swing.*;
public class Kuuntelijatesti1 extends JFrame{public static void main(String[] args){
Kuuntelijatesti1 testi = new Kuuntelijatesti1();testi.setVisible(true);
}public Kuuntelijatesti1 (){
addWindowListener(new Kuuntelija()); }}
// Kuuntelija ulkoisena luokkanaclass Kuuntelija implements WindowListener{
public void windowClosing(WindowEvent e){System.exit(0);
}public void windowActivated(WindowEvent e){}public void windowClosed(WindowEvent e){}public void windowDeactivated(WindowEvent e){}public void windowDeiconified(WindowEvent e){}public void windowIconified(WindowEvent e){}public void windowOpened(WindowEvent e){}
}
import java.awt.event.*;Import java.awt.*;import javax.swing.*;
public class Kuuntelijatesti2 extends JFrame{public static void main(String[] args){
Kuuntelijatesti2 testi = new Kuuntelijatesti2();testi.setVisible(true);
}public Kuuntelijatesti2 (){
addWindowListener(new Kuuntelija()); }
// Kuuntelija sisäluokkanaclass Kuuntelija implements WindowListener{
public void windowClosing(WindowEvent e){System.exit(0);
}public void windowActivated(WindowEvent e){}public void windowClosed(WindowEvent e){}public void windowDeactivated(WindowEvent e){}public void windowDeiconified(WindowEvent e){}public void windowIconified(WindowEvent e){}public void windowOpened(WindowEvent e){}
}}
Kuuntelija ulkoisena luokkana Kuuntelija sisäluokkana
Make 69
Esimerkki (adapteri)
…public class Adapteritesti1 extends JFrame{
public static void main(String[] args){ Adapteritesti1 testi = new Adapteritesti1();
testi.show(); }
public Adapteritesti1 (){ addWindowListener(new Kuuntelija()); }}
class Kuuntelija extends WindowAdapter{ public void windowClosing(WindowEvent e){ System.exit(0); }}
…public class Adapteritesti2 extends JFrame{
public static void main(String[] args){ Adapteritesti2 testi = new Adapteritesti2(); testi.show(); }
public Adapteritesti2 (){ addWindowListener(new WindowAdapter() { public void windowClosing(WindowEvent e) { System.exit(0); } }); }}
Kuuntelijan laajentaminen adapteriluokasta Kuuntelija nimettömänä sisäluokkana
Make 70
Kuuntelijarajapintoja ja niiden metodejaWindowListenerWindowAdapter
windowOpenwindowClosingwindowsClosedwindowActivated
windowDeactivatedwindowIconifiedwindowDeiconified
Ikkunan avaamisesta, sulkemisesta,aktivoimisesta syntyvät tapahtumat
Kuuntelijatesti2.javaAdapteritesti2.java
ActionListener actionPerformed Komponentin tapahtumat AjanArviointi.java
FocusListenerFocusAdapter
focusGainedfocusLost
Komponentti saa tai menettääfokuksen
KeyListenerKeyAdapter
keyTypedkeyPressed
keyReleased Näppäimistön näppäimen painamiseenliittyvät tapahtumat
MouseListener mouseClickedmousePressedmouseReleased
mouseEnteredmouseExited
Tapahtuvat hiirellä klikattaessa,painettaessa nappi pohjaan,vapautettaessa, tullessa komponentinpäälle ja poistuttaessa
MouseMotionListenerMouseMotionAdapter
mouseDraggedmouseMoved
Hiirtä vedetään nappi pohjassa tailiikutetaan
MouseAdapter MouseListenerMouseMotionListenerMouseWheelListener
Hiiri.java
http://download.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/index.html
JDK-help java.awt.event
MVC-arkkitehtuuri
Make 71
OsatMalli huolehtii järjestelmän sovellusaluekohtaisen tiedon tallentamisesta, ylläpidosta jakäsittelystä.Näkymä määrittää käyttöliittymän ulkoasun ja mallin tietojen esitystavankäyttöliittymässä.Ohjain eli kontrolleri vastaanottaa käyttäjältä tulevat käskyt sekä muuttaa mallia janäkymää vastauksena niihin.
EtujaMalli ei riipu näkymästä eikä ohjaimesta.Malli voidaan suunnitella, ohjelmoida ja testata riippumatta järjestelmän muista osista.Samaan malliin voidaan tehdä erilaisia käyttöliittymiä. Saman järjestelmän tietoon voiolla pääsy esimerkiksi merkki-, graafisella ja webbikäyttöliittymällä.Näkymän ja ohjaimen toimintaan voidaan tehdä muutoksia muuttamatta mallia.Näkymän ja ohjaimen riippuvuus toisistaan on verrattain pieni.Käyttöliittymän ulkoasu eli näkymä on mahdollista vaihtaa muuttamatta ohjainta.Ohjainta voidaan muuttaa muuttamatta näkymää.Käyttöliittymän asynkronointi on helppoa.Myös muita monitasomalleja.
Loton MVC-esimerkki
Make 72
NÄKYMÄ(VIEW)
OHJAIN(CONTROL)
MALLI(MODEL)
luo näkymäolioluo malliolio
interface
arvo
tarkista
tyhjennä
Rekisteröi viiteohjaimeen
Make 74
Luentoharjoitus 7
Tee rahanvaihtosovellus, jolla voit laskeaantamasi euromäärän dollareina japäinvastoin.
Make 75
Luentoharjoitus 8
Suunnittele GUI-editorilla sovellus, joka laskeekahden kentän arvon yhteen ja pistää tuloksenkolmanteen kenttään.
Make 76
Luentoharjoitus 9Laadi alla olevan näköinen näyttö, jolla lisäät puhelinluetteloon nimi- janumerotietoja. Lisää-nappi lisää näyttöön syötetyt tiedot luetteloon.Edellinen-nappi näyttää edellisen numeron luettelosta. Seuraava-nappinäyttää seuraavan numeron luettelosta. Poista-nappi poistaa seuraava- jaedellinen-napeilla haetun nimi- ja numerotiedon luettelosta.
Näyttö pitää koodata ”käsin” eli koodia ei saa generoida graafisellanäytönsuunnitteluvälineellä.
Make 77
Luentoharjoitus 10
Ohjelmoi graafinen nelilaskin.
Make 78
Luentoharjoitus 11
Ohjelmoi ListBox ja ComboBoxkäyttäen Model -luokkaa
Make 82
POIKKEUSKÄSITTELYLesson: Exceptions (The Java™ Tutorials > Essential Classes)
Make 83
Virheistä
• Ennen hoidettiin paluuarvolla, nykyisin poikkeuksilla• Käännösaikaiset virheet
– Editorin löytämät syntaksivirheet• Ajoaikaiset virheet
– virhetilanne ympäristössä: muisti loppu, tietoväline rikki…– tietovirtavirheet– taulukon rajojen ylitys– nollalla jako– null-viitteet– ohjelmoijan looginen virhe
• Odottamattomiin virheisiin reagoidaan poikkeuksilla
Make 84
Virheen käsittely
try {// koodi, jossa poikkeus saattaa tapahtua
} catch (poikkeustyyppi poikkeustapahtumaolio) {// koodi, joka suoritetaan poikkeustilanteessa
} // voi olla useita catch-osia, joista ensimmäinen sopiva valitaan// poikkeukset pitäisi tutkia tarkimmasta epätarkimpaan
finally { // ei yleensä käytetä// koodi, joka suoritetaan aina// yleensä siivoustoimenpiteitä// (tiedoston sulkeminen, resurssien vapauttaminen)
}…jatketaan tästä
”poikkeuksen sieppaaminen ja hoitaminen”
Make 85
Poikkeusluokkahierarkia
Throwable
Error Exception
RuntimeException(ei-tarkisteta) (tarkistettava)
(ei-tarkisteta)
Make 86
VirhetyyppejäError (virheitä, joista ohjelma ei voi toipua)• OutOfMemory• StackOverFlowError• NoSuchMethodError• NoSuchFieldError• InstantiationError //olio liittymästä tai abstraktista luokasta• IllegalAccessError //metodi tai kenttä johon ei oikeutta• NoClassDefFoundErrorRuntimeException (virheitä, joihin voi reagoida – mutta mitä tehdä?)• ArithmeticException• ArrayIndexOutOfBoundsException• ArrayStoreException //väärän tyyppinen olio taulukkoon• ClassCastException //laiton tyyppimuunnos• IllegalArgumentException //laiton metodiparametri• NullPointerException• NumberFormatException• StringIndexOutOfBoundsExceptionException (virheitä, joista ohjelmoija voi toipua ja jotka on hoidettava)
Javan Exception-poikkeuksia
• IOException• BadStringOperationException• DataFormatException• FontFormatException• GeneralSecurityException• ParseException• PrinterException• SQLException• TimeoutException• UnsupportedAudioFileException• XMLParseException
Make 87
Make 88
Poikkeuksen heittäminen
• Metodin otsikossa luetellaan throwssanan jälkeen kutsujalle heitettävätpoikkeukset
• throws-sana pitää olla jos metodiheittää Exception-luokanpoikkeuksen (kutsuvan metodinpitää hoitaa se: catch tai throws)
• Metodi voi hoitaa kutsumansametodin Error ja RuntimeExceptionpoikkeuksen vaikkei se sitä throws-sanalla vaatisikaan
• Kutsuva metodi voi heittääpoikkeuksen edelleen omallekutsujalleen
• Kumpi osaa hoitaa – kutsuja vaikutsuttu?
try {virhe
} catch (poikkeus){
}
laske(){
virhe
}
try {laske();
} catch (poikkeus){
}
laske() throws poikkeus{
virhe
}
laskutus () throws poikkeus{
laske();
}
try {laskutus();
} catch (poikkeus){
}
Make 89
Pakollinen poikkeuskäsittelytry {
FileInputStream tiedosto = avaa();} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println(”Tiedostoa ei löytynyt”);System.out.println(”Antoi virheen: ”+e.getMessage());
}
public FileInputStream avaa() throws FileNotFoundException, SecurityException {
return new FileInputStream(”dataa.txt”);}
• Poikkeustapahtumasta saadaan lisää tietoa Throwable- taisen aliluokan metodeilla, esim: e.getMessage()
• Mitä tapahtuu SecurityExceptionille ?
Make 90
Vapaaehtoinen poikkeusTaulukkokäsittelyn suojaus:
public class Pelaajat1 { private String[] asiakkaat = {"Kalle","Ville","Matti","Jaska"};
public static void main(String[] args) { Pelaajat1 lista = new Pelaajat1(); lista.tulostaJoukkue(); }
public void tulostaJoukkue() { for (int i=0; i<=asiakkaat.length; i++) System.out.println(asiakkaat[i].toUpperCase()); }}
• Ohjelmassa virhe!• Pitäisikö hoitaa poikkeuksilla vai if-lauseella?• Miten poikkeuksella hoitaisit virheen?• Jatkuu harjoituksessa 12
Make 91
Omat poikkeukset
• Tilanne, joka ei hoidu tavanomaisilla ohjausrakenteilla• Odotettavissa olevat tilanteet if-lauseella• Poikkeuskäsittely raskasta• Metodi heittää poikkeuksen kutsujametodille, jos vain metodin
kutsuja tietää tilanteen käsittelytavan• Poikkeukset olioita periytyen java.lang.Throwable luokasta• Oma poikkeus kannattaa periyttää Exception-luokasta• Oman poikkeusluokan nimi olisi hyvä päättyä Exception-sanaan• Dokumentoinnissa mainitse metodin mahdollisesti aiheuttamat
poikkeukset
Make 92
Omat poikkeukset esimerkkitry {
nostaRahaa(1000);} catch (TiliTyhjaException tilipoikkeus) {
System.out.println(”Tililläsi ei ole riittävästi rahaa.”);System.out.println(tilipoikkeus.getMessage());
}
void nostaRahaa(int summa) throws TiliTyhjaException {if (saldo < summa)
throw new TiliTyhjaException(saldo);else
saldo -= summa;}
public class TiliTyhjaException extends Exception {public TiliTyhjaException(saldo) {
super(”Nosto ei onnistu.Tilisi saldo on ”+saldo+” euroa.”);}
}
finally-lausekepublic class TryFinal { public static void main(String[] args) {
try {arvonTarkastus(5); // Parametrin arvo määrää mikä poikkeus syntyy
} catch (IllegalArgumentException e) { System.out.println(”Väärä parametrin arvo"); } }
public static void arvonTarkastus (int arvo) {try {
int tulos = 100 / arvo; if (tulos < 0) throw new IllegalArgumentException(); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("Nollalla jakoa ei saa tehdä"); } finally { System.out.println("Olen aivan finaalissa"); } }}
Make 93
Make 94
Luentoharjoitus 11a) Minkälaisia poikkeuksia pyydystää seuraava koodin pätkä
catch (Exception e) { koodia}
b) Mikä vikana seuraavanlaisessa poikkeuskäsittelyssä
try {…} catch (Exception e) {…} catch (ArithmeticException a) {…}
c) Minkä tyyppisiä virheitä (1-4) seuraavat tilanteet (a-d) ovat
a. int[] a; 1. errora[0] = 0; 2. tarkistettava virhe
b. JVM ei löydä Javan luokkia. 3. kääntäjän virhec. Ohjelma saavuttaa tiedoston loppumerkin. 4. ei ole virhed. Ohjelma yrittää lukea tiedostoa vaikka on
jo sen lopussa.
Make 95
Luentoharjoitus 12
1. Lisää Pelaaja1 luokan tulostaJoukkue() metodiintaulukon takarajan ylitys poikkeuskäsittely
2. Lisää myös puuttuvan pelaajan poikkeuskäsittely3. Siirrä taulukon ylitys poikkeuskäsittely Pelaaja1
luokan main-metodiin
Make 96
TIEDOSTOT
Make 97
Tietovirta
Tietovirta
Tietokeskusmuistissa
Tieto pysyvässämuistissa
Tiedosto
MerkkivirtaBinäärivirta
AvaaminenKirjoittaminenLukeminenSulkeminen
Tietue
Make 98
Kirjoitusluokat
MERKKIVIRTAWriter
FileWriterBufferedWriter
BINÄÄRIVIRTAOutputStream
FileOutputStreamBufferedOutputStream
Make 99
Esimerkki merkkien kirjoittamisestaimport java.io.*;
public class Tiedostoonmerkit {public static void main(String[] args){
Writer ulos;BufferedWriter puskuri;try {
ulos = new FileWriter("Merkit.txt");puskuri = new BufferedWriter(ulos);puskuri.write("Tässä on tulostettavia merkkejä”);puskuri.newLine();puskuri.close();
} catch (IOException ioe) {ioe.printStackTrace();
}}
}
Make 100
Esimerkki binääridatan kirjoittamisestaimport java.io.*;
public class Tiedostoontavut {public static void main(String[] args){
OutputStream virta;Writer ulos;BufferedWriter puskuri;try {
virta = new FileOutputStream("Tavut.txt");ulos = new OutputStreamWriter(virta);puskuri = new BufferedWriter(ulos);puskuri.write("Tässä on tulostettavia tavuja");puskuri.newLine();puskuri.close();
} catch (IOException ioe) {ioe.printStackTrace();
}}
}
Make 101
Lukemisluokat
MERKKIVIRTAReader
FileReaderBufferedReader
BINÄÄRIVIRTAInputStream
FileInputStreamBufferedInputStream
Make 102
Esimerkki merkkien lukemisesta
import java.io.*;
public class Tiedostostamerkit {public static void main(String[] args) {
BufferedReader puskuri;String rivi;try {
puskuri = new BufferedReader(newFileReader("Merkit.txt"));
while ((rivi=puskuri.readLine()) != null){System.out.println(rivi);
}puskuri.close();
} catch (IOException ioe){ioe.printStackTrace();
}}
}
Make 103
Esimerkki binääridatan lukemisestaimport java.io.*;
public class Tiedostostatavut {public static void main(String[] args) {
BufferedReader puskuri;String rivi;try {
puskuri = new BufferedReader(new InputStreamReader( new
FileInputStream("Tavut.txt")));while ((rivi=puskuri.readLine()) != null){
System.out.println(rivi);}puskuri.close();
} catch (IOException ioe){ioe.printStackTrace();
}}
}
Make 104
Esimerkki try-with-resourceimport java.io.*;
public class TryWithResource {
public static void main(String[] args) throws IOException {String rivi;try (BufferedReader lukija = new BufferedReader(new
FileReader("Merkit.txt"))) {while ((rivi = lukija.readLine()) != null)
System.out.println(rivi);} // Heittää poikkeuksen jos tiedostoa ei löydy tai
// tiedoston sulkemisessa tapahtuu virhe}
}
• Jokainen olio, joka täytyy sulkea on resurssi• Try sulkee resurssin try-lauseen jälkeen• Suljettavien resurssien täytyy toteuttaa AutoCloseable tai Closeable rajapinta• Useita resursseja: try (InputStream fis = new FileInputStream(source);
OutputStream fos = new FileOutputStream(target)){...
Make 105
Olioiden lukeminen ja kirjoittaminen
Sarjallistamisella olio kokonaisuudessaankirjoitetaan tiedostoon ja se pystytäänmyös palauttamaan ohjelmaan entiseenmuotoonsa.
Luokat: ObjectInputStreamObjectOutputStream
(sarjallistaminen)
Make 106
public class Auto implements Serializable {String merkki;public Auto(String m){
merkki = m;}
}
Olion sarjallistaminen
try {FileOutputStream out = new FileOutputStream(”kulkuneuvot.dat”);ObjectOutputStream olioout = new ObjectOutputStream(out);Auto oma = new Auto(”Volvo”);olioout.writeObject(oma);olioout.close();
} catch (IOException ioe){System.out.println(ioe.getMessage());
}
try {FileInputStream in = new FileInputStream(”kulkuneuvot.dat”);ObjectInputStream olioin = new ObjectInputStream(in);Auto car = (Auto)olioin.readObject();olioin.close();
} catch (IOException ioe){ioe.printStackTrace();
}
Make 107
File-luokka
Käsittelee tiedostoja ja hakemistoja.• File(String), File(String, String)• boolean exists()• boolean isDirectory()• boolean isFile()• boolean delete()• boolean mkdir()• boolean mkdirs()• boolean renameTo()• …
Make 108
Luentoharjoitus 13
Lue rivejä kahdesta tiedostosta ja kirjoita nekolmanteen tiedostoon. Luettavien tiedostojentietueiden alussa on numerokenttä, jonkamukaan ne ovat järjestyksessä.
Make 109
Luentoharjoitus 14
Serialisoi olioiden taulukko tiedostoon.
Make 110
Luentoharjoitus 14.2
Testaa JFileChooser komponenttia.
Make 111
TIETOKANTALIITTYMÄ
Make 112
Tietokanta ja rajapinta
Java-ohjelma Java-ohjelma
JDBC API
JDBC-ODBCsilta
Access-ODBCajuri
Oracle-ODBCajuri
Oracleajuri
MySQLajuri
MySQLOracleAcess
Tietokanta -palvelinsovellukset
Miksa 113
Make 114
MySQL asennus Win -koneeseen1. Asenna MySQL www.mysql.fi sivulta*§ Hallinta:§ Control panel+Adminstrative tools+Services§ Automatic/manual/start/stop
2. Asenna joku graafinen hallintatyökalu§ MySQL workbench (MySQL Administrator + MySQL Query Browser)§ HeidiSQL§ Sql-Front§ Netbeans Workbench
3. Luo tietokanta§ Käynnistä / MySQL / MySQL Server 5.0 / MySQL Command Line
Client ja kirjoita
CREATE DATABASE javatesti;GRANT ALL PRIVILEGES ON javatesti.*to testaaja@localhost identified by ’sala’;
*Win7: Administrator-oikeuksilla
Miksa 115
Työskentely tietokannan kanssa1. Testaa 193.167.92.152/phpmyadmin palvelua§ Yhteys toimimaan§ Sisäänkirjautuminen§ Tietokanta – taulu – rivi -käsitteet§ Tietokannan rakenne§ TUOTTEET -taulu ja sen sisältö.§ ASIAKKAAT, TILAUS, TRIVI
2. Miten edellä olevat taulut kytkeytyvät toisiinsa?§ Jos SQL ja tietokantojen rakenne on tuntematonta niin tutustu
aiheeseen(Tiedonhallinnan perusteet)§ …
3. Tiedon lisääminen tietokantaan
§ Kokeilen tiedon lisäämistä tauluihin.
Make 116
Yhteys tietokantaan
Class.forName(”com.mysql.jdbc.Driver”).newInstance();// tai lataa mysql-connector-java-5.0.5-bin.jar MySQL-sivuilta// projektin library-polkuun (ajoaikana CLASSPATH)
MySQL JDBC-ajurin lataaminen ja rekisteröinti(add to Buildpath):
Class.forName(”sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver”).newInstance();
JDBC-ODBC-sillan lataaminen:
// jdbc:driverityyppi://kone:portti/tietokantaString url = ”jdbc:mysql://localhost/javatesti”;con = DriverManager.getConnection(url, ”testaaja”, ”sala”);// DriverManager luokka voidaan korvata uudemmalla DataSource// rajapinnalla (joka käyttää yhteysallasta)
Yhteys tietokantaan:
Yhteys tietokantaan 193.167.92.152
• Opiskelijoiden käyttöön tarjolla Linux –palvelin.String url = "jdbc:mysql://193.167.92.152/javatesti";
con = DriverManager.getConnection(url, "testaaja", "salasana");
– Tietokanta: javatesti– Tunnus: testaaja– Salasana: salasana
• Tietokantaa saa vapaasti käyttää TTY:n verkosta• Tietokannan ylläpitäjältä (Mika) saa uusia tunnuksia
mikäli tarpeen.• Tietokannan ylläpitäjä ei vastaa tietojen säilymisestä…
Make 117
Make 118
Luo SQL- taulu
CREATE TABLE TUOTTEET (TID INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY,NIMI VARCHAR(40) NOT NULL,HINTA FLOAT,LKM INTEGER DEFAULT 0
);
Make 119
Luo SQL-indeksit
CREATE INDEX TNIMI ON TUOTTEET(NIMI);
Make 120
SQL-tietuetoiminnot
INSERT INTO TUOTTEETVALUES (1, ’Korppu’, 2.50, 10);
LISÄYS
PÄIVITYS
POISTO
INSERT INTO TUOTTEET (TID, NIMI, HINTA)VALUES (2, ’Romppu’, 7.50);
UPDATE TUOTTEETSET HINTA = 6.50, LKM = 100WHERE TID = 2;
DELETE FROM TUOTTEETWHERE TID = 1;
Make 121
SQL-kyselySELECT *FROM TUOTTEET;
Kaikki tietueet,kaikki kentät
SELECT TID, NIMI, HINTAFROM TUOTTEET;
Kaikki tietueet,tietyt kentät
SELECT *FROM TUOTTEETWHERE HINTA < 10 AND LKM >100;
Ehdon tietueet
SELECT *FROM TUOTTEETORDER BY HINTA, NIMI;
Tietueetjärjestyksessä
SELECT A.ENIMI, A.SNIMI, T.PVMFROM ASIAKKAAT A, TILAUKSET TWHERE A.ANO = T.ANO;
Tietueita useastataulusta
Make 122
Kysely
• Statement– Connection.createStatement()– executeUpdate() // muuttaa kantaa– executeQuery() // palauttaa tietoa kannasta– Close() // sulje statement finally-
lohkossa
Make 123
Tulosjoukko
• ResultSet– ResultSet rs = stmt.executeQuery(”Select…”);– while (rs.next())– Getxxx() // numerolla tai nimellä– Statement-oliolla vain viimeinen resultset-joukko– Metadatalla yleisiä resultset-käsittelijöitä– createStatement() antaa resultsetille ominaisuuksia
• Selaustapa, päivitettävyys, yhteyskantaan– Suoraan tiettyyn riviin– Kannan päivitys resultsetin kautta– Uusia/omia tietotyyppejä– Tietolähde (DataSource) erikseen yhteydestä (Connection)
Tietokanta2.java, Tietokanta3.java
Make 124
Valmistellut kyselyt
• PreparedStatement– PreparedStatement kysely =
Connection.prepareStatement(”Select ?...”);– Kysely.setInt(1, arvo);– ResultSet rs = kysely.executeQuery();
Make 125
TapahtumatTapahtuma alkaa: Connection.setAutoCommit(false);Tapahtuma päättyy: Connection.commit();Tapahtuman peruutus: Connection.rollback();Tapahtumien eristyvyystasot: Connection.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_NONE);
TRANSACTION_NONEA constant indicating that transactions are not supported.
TRANSACTION_READ_COMMITTEDA constant indicating that dirty reads are prevented; non-repeatable reads and phantom reads can occur. This levelonly prohibits a transaction from reading a row with uncommitted changes in it.
TRANSACTION_READ_UNCOMMITTEDA constant indicating that dirty reads, non-repeatable reads and phantom reads can occur. This level allows a rowchanged by one transaction to be read by another transaction before any changes in that row have been committed (a"dirty read"). If any of the changes are rolled back, the second transaction will have retrieved an invalid row.
TRANSACTION_REPEATABLE_READA constant indicating that dirty reads and non-repeatable reads are prevented; phantom reads can occur. This levelprohibits a transaction from reading a row with uncommitted changes in it, and it also prohibits the situation where onetransaction reads a row, a second transaction alters the row, and the first transaction rereads the row, getting differentvalues second time (a "non-repeatable read").
TRANSACTION_SERIALIZABLEA constant indicating that dirty reads, non-repeatable reads and phantom reads are prevented. This level includes theprohibitions in TRANSACTION_REPEATABLE_READ and further prohibits the situation where one transaction readsall rows that satisfy a WHERE condition, a second transaction inserts a row that satisfies that WHERE condition, andthe first transaction rereads for the same condition, retrieving the additional row ("phantom“) in the second read.
Make 129
Luentoharjoitus 17
Luodaan Tietokanta -luokka - avaaYhteys() - metodi , jossa otetaan yhteys
tietokantaan - kysely() - metodi tekee kyselyn TUOTTEET
taulun sisällölle - suljeYhteys() -metodi sulkee tietokanta
yhteyden.
Make 130
Luentoharjoitus 18
Listaa asiakkaat.
Make 131
Luentoharjoitus 19
Listaa asiakkaan tilaamat tuotteet.(Ei duplikaatteja.)
Make 132
Luentoharjoitus 20
Luodaan tietokantaa käyttävä sovellus eläinkaupalle.• Tekstipohjainen käyttöliittymä: Elainkauppa.java• Tietokannassa Pet-taulu:
int PetID NOT NULL AUTO_INCREMENTName varchar(255)AnimalName varchar(255)PRIMARY KEY(PetID)
• Tietokanta.java– LuoYhteys() ja suljeYhteys()– luoTietokanta(), TuhoaTietokanta()– Lisaa(), Poista(), muuta()– TulostaKaikki(), Tulostajarjestyksessa()
• Tulokset hakemistossa: luento9Tietokanta
Make 133
OHJELMIENDOKUMENTOINTI
Make 134
Javadoc
• Voit lisätä erikoiskommentteja ohjelmaasi,joista javadoc-ohjelma pystyy laatimaandokumentaation html-muotoisena.
/** * Kuvataan dokumentoitavan kokonaisuuden toiminta * (luokka, metodi, tietokenttä) * * @tag kuvausta tagin osoittamasta asiasta * <i>tekstiä voi muotoilla html tageilla</i> */
Make 135
Javadoc tageja
@author@version
@see@since versio@deprecated
@param@return@exception
Javadoc –sourcepath <hakemistot> -d <hakemistot> tiedostot
@see #metodi@see omat.Luokka@see Integer@see Luokka#metodi@see Integer#MAX_VALUE
Luokat ja liittymät Lisäksi metodeissa
Make 136
Esimerkki luokkakommenteista
/*** Laskee lainan kuukausimaksun tasaeräperiaatteella** @author Markku Nevanranta* @version 11.12.2009 alv-muutosten jälkeen**/
Make 137
Esimerkki metodikommenteista
/*** Laskee jakson koron pääomalle** @param velka Lainan määrä* @param pros Vuosikorko väliltä 0-100* @param jaksot Maksukausien määrä* @return Koron osuus kauden lyhennyksestä**/
Make 138
Javadoc Eclipsessä
• Dokumentaatio syntyy oletusarvoisesti projektin doc-hakemistoon
• Javadoc-näkymä näyttää dokumentaation hiirellä valitullekomponentille
• Popup-ikkuna näyttää kun osoitin on komponentin päällä• Selain näyttää komponentin dokumentaation SHIFT+F2• Eclipsen selain-ikkuna aukeaa index.html valinnasta• Esimerkki: Pankkitili2.java
Make 139
Javadoc Netbeansissä
• Dokumentaatio syntyy oletusarvoisesti projektin dist-hakemistoon
• Osoita editorissa elementtiä, josta haluat dokumettitietoa jakäytä jotakin seuraavista tavoista1. Hiiren oikealla näppäimellä > Show Javadoc2. Source > Show documentation (Ctrl+Shift+space)3. Alt+F14. Window > Other > Javadoc
• Esimerkki: Pankkitili2.java
Make 140
Luentoharjoitus 21
Lisää javadoc-tagit johonkin luokkaasi jaaja javadoc.
Make 141
VERSIONHALLINTA
Ohjelmiston versionhallinta
Versionhallinta osana ohjelmistoprojektia• Version hallinta järjestelmiä on useita(mm. Cvs, subversion,
git, bitbucket)• Edellisiin liittyviä työkaluja vielä enemmän( client, jolla pääsee
kiinni versionhallinta järjestelmään)• Seuraavissa esimerkeissä käsitellään Git -versionhallintaa• Palvelimena käytetään ilmaista GitHub-palvelu (Voi ostaa
kuukausimaksulla lisää ominaisuuksia).( Git-palvelimen voipystyttää myös itselle, jolloin tietoturva, ominaisuudet ja hintaovat kohdallaan.)
Ohjelmiston versionhallinta
Git -asennus ja käyttö (Tämä ei ole ainoa tapa käyttää GitHub:ia)• Luodaan uusi git projekti suoraan GitHub-palveluun, joka
myöhemmin haetaan Eclipsellä• Eclipse: File/import...Git ... Clone URI ... osoite ... next ... next
…• “Use the new project wizard” jos githubissa ei ole projektilla
mitään sisältöö.• Tee projektille sisältöä ja Team/share Project... ja valitse yllä
mainittu git projekti.• Commit• push ja kaikki meni githubiin
Ohjelmiston versionhallinta
Git -asennus ja käyttö (Tämä ei ole ainoa tapa käyttää GitHub:ia)• Luodaan uusi git projekti suoraan GitHub-palveluun, joka
myöhemmin haetaan Eclipsellä• Eclipse: File/import...Git ... Clone URI ... osoite ... next ... next
…• “Use the new project wizard” jos githubissa ei ole projektilla
mitään sisältöö.• Tee projektille sisältöä ja Team/share Project... ja valitse yllä
mainittu git projekti.• Commit• push ja kaikki meni githubiin
Ohjelmiston versionhallinta
Olemassa olevan projektin haku GitHubista• File/import/git• Eclipse: File/import...Git ... Clone URI ... osoite ... next ... next
…• Kun projektilla on Git:ssä sisältöä niin “import existing
project”(build Path määritykset hankalia…)• Muutosten (paljon koodausta...) jälkeen commit ja push niin
uusi versio projektista on verkossa (käyttäjä oikeudet GitHub:nkäyttöön)
• Jos projekti ei ole oma niin git-projektin ylläpitäjältä tarvitaanpush -oikeudet.
Ohjelmiston versionhallinta
Esimerkki GitHub:n tuottamista ohjeista(käyttäjäkohtaisia)(toimiihelpommin Linux-koneella)Create a new repository on the command line touch README.md git init git add README.md git commit -m "first commit" git remote add origin [email protected]:miksa007/HelloWorld.git git push -u origin master
Ohjelmiston versionhallinta
Ohjeita – neuvoja:• Merge, jos versioissa ongelmia, niin lue ohjeista merge-osio• Don't create the Repository within the Eclipse workspace• Be careful when cloning or creating a Repository• Make sure to use the Git Sharing Wizard correctly• Don't create a Repository with an Eclipse project as root• http://fi.wikipedia.org/wiki/Ohjelmiston_versiohallinta• http://en.wikipedia.org/wiki/GitHub
Luentoharjoitus 22
Github palveluun tutustuminen• Luodaan projekti• Annetaan oikeuksia• Haetaan projekti: Pull• Tehdään softasta uusi versio: Commit• Tuupataan uusiversio GitHub:iin: Push
Make 149
SÄIKEET
Säikeen tilat
Make 150
Säikeiden hallinta
start() Käynnistää säikeenstop() Pysäyttää säikeenrun() Metodi, joka säikeen oliossa käynnistyyyield() Luopuu suoritusvuorostaan toisten säikeiden hyväksisleep() Nukuttaa säikeen annetuksi millisekunttien ajaksijoin() Odottaa annetun ajan (tai ikuisesti) säikeen päättymistäwait() Laittaa säikeet odottamaan notify() tai notifyAll() kutsuanotify() Herättää oliota odottavista säikeistä yhden satunnaisestinotifyAll() Herättää kaikki oliota odottavat säikeetsetPriority() Asettaa säikeen prioriteetin
Make 151
Thread-luokkaThread-luokkapublic class Saie1 extends Thread {
public void run(){System.out.println(”Tämä on säie”);}
}
Saie1 säie = new Saie1();säie.start();
Make 152
Runnable-rajapintapublic class Saie2 implements Runnable {
public void run(){System.out.println(”Tämä on säie”);}
}
Saie2 oma= new Saie2();Thread säie = new Thread(oma);säie.start();
• Main on säie• Roskien keruu on säie
Säieluokat ja rajapinnat
Thread-luokka– Thread-luokka implementoi Runnable-rajapinnan– Rajapinta vaatii run-metodin, josta suoritus alkaa– Priorities
• MIN_PRIORITY=1, NORM_PRIORITY=5, MAX_PRIORITY=10• Säie perii luojansa prioriteetin• saie.setPriority(int prio); saie.getPriority();• Käyttöjärjestelmä jakaa java-prosessille aikaa, java (JVM) jakaa säikeille aikaa
– Ei tasojen välistä aikajakoa– yield() ei päästä matalamman prioriteettisia ohi– Kiertovuorottelu (round-robin) kullakin prioriteettitasolla– Pre-emptive (korkeamman prioriteetin työ keskeyttää)
• Säie päättyy kun run() päättyy• ”Ikuinen silmukka” voidaan päättää ulkoapäin volatile boolean muuttujan avulla
Make 153SaieTesti1.java
Synkronointi
• Monitori-koodi valvoo jakamattoman resurssin käyttöä• Monitorin sisällä kriittisestä koodista on tehtävä atominen
operaatio eli yksi säie suorittaa sen alusta loppuunkeskeytyksettä (transaktio)
• Monitorin kriittinen koodi ympäröidään ”synchronized”-määreellä (metodi tai koodilohko)
• ”Synchronized” päästää vain yhden säikeen kerrallaankriittiseen koodiin ja jättää muut odottamaan vuoroaan
• Monitori on oliokohtainen (suojelee yhtä resurssia)• Yhdellä oliolla voi olla vain yksi monitori (samaa resurssia ei
voi suojella monta monitoria)
Make 154
Synkronointi
public synchronized void metodi(){// tähän metodiin pääsee yksi olio kerrallaan
}
Make 155Monitori.java
synchronized (olioviite){// tähän lohkoon pääsee yksi olio kerrallaan
}
synchronized (this){tunnus = opno++;
}
Rinnakkaisuus API
Executor-rajapinta– java.util.concurrent package– Säieallas luo tehokkuutta ja helpottaa säieohjelmointia laajoissa
säikeitä käyttävissä sovelluksissa– Uudet sisäiset rinnakkaisuuteen sopivat tietorakenteet auttavat
ylikuormitustilanteiden hallintaa– Rajapinta vaatii execute-metodin– Executors-luokka on Executer-olioiden ”tehdas”, joka tarjoaa staattisia
palveluja– Esim: ConcurrentHashMap, AtomicInteger,...– ExecutorService-rajapinta laajentaa Executoria ja antaa lisäpalveluja
Make 156SaieTesti2.java
java.util.concurrent
Swing-synkronointi1. Jos usea säie päivittää käyttöliittymää saattaa
tiedot sekoontua– Näyttöä hoitaa yksi GUI-tapahtumia käsittelevä säie– Useimmat Swingin GUI-komponentit eivät ole synkronoituja– Synkronoi käyttöliittymää hoitava luokka tai metodit
2. Laskentaosa ei saisi pysäyttää käyttöliittymäntoimintaa– SwingWorker-luokka hoitaa omassa säikeessään
aikaavievät laskennat ja kommunikoi käyttöliittymäsäikeenkanssa metodeilla• doInBackground, execute, done, get, publish, process
Make 157Flipper1.java
Make 158
Luentoharjoitus 20
Tee graafisia komponentteja, joita päivitetääneri prioriteettisilla säikeillä. Tutki metodiensleep(), wait(), join(), notify(), notifyAll(), yield()toimintaa. Hidasta säikeiden toimintaa sleep()-metodilla, jotta ehdit huomata metodienvaikutuksen.
