INF1010 våren Grensesnitt

Transkript

1 INF1010 våren 2013 Torsdag 24. januar Grensesnitt Stein Gjessing Institutt for informatikk

2 Dagens tema n n Norsk: Grensesnitt Engelsk: Interface n Les notatet Grensesnitt i Java av Stein Gjessing 2

3 Hva er objektorientert programmering? Hva er et objekts grensesnitt mot omverdenen? Svar: De public metodene. F.eks: public void settinn(int tall) public int taut( ) Ukjent implementasjon av metode Ukjent implementasjon av metode Ukjente private data og ukjente private metoder Dette er IKKE nytt. 3

4 Hva er objektorientert programmering? n F.eks: En sort boks som tar vare på tall public void settinn(int tall) public int taut( ) Ukjent implementasjon av metode Ukjent implementasjon av metode Ukjente private data Dette kaller vi metodenes signatur Dette kaller vi metodenes semantikk Metoden settinn gjør at objektet tar vare på tallet som er parameter til metode. Metoden taut sletter fra objektet et av de tallene som tidligere er satt inn. Metoden returnerer det tallet som er slettet. Dette med semantikk har du kanskje ikke hørt om før! 4

5 Hva er objektorientert programmering? public -metoder definerer objektets grensesnitt mot omverdene Men dette vet vi jo allerede (?) Ja, men det finnes også noe annet som kan gi enda mer vekt på et objekts grensesnitt 5

6 public void settinn(int tall) public int taut( ) Da kan vi senere lage objekter med denne oppførselen Et interface! er en! beskrivelse! av en! opførsel! interface Heltallsbeholder { public void settinn(int tall); public int taut( ); new Heltallsbeholder() 6

7 Med Javadoc /** Objektene av alle klassene som implementerer dette gresesnittet tar vare * på heltall. * Stein Gjessing * versjon 10. februar 2012 */ interface Heltallsbeholder { /** * Gjør at objektet tar vare på tallet som er parameter til metoden * *@param tall tallet som objektet skal ta vare på */ public void settinn(int tall); /** * Sletter fra objektet et av de tallene som tidligere er satt inn. * Metoden returnerer det tallet som er slettet. * *@return tallet som er slettet */ public int taut( ); 7

8 8

9 public void settinn(int tall) interface Heltallsbeholder { public void settinn(int tall); public int taut( ); public int taut( ) En tankemodell av et mulig senere objekt Da kan vi lage en klasse som vi kan lage objekter av: class MinHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { < Java datastruktur > public void settinn(int tall) { < Java kode > public int taut( ) { < Java kode > new MinHeltallsbeholder() gir dette objektet: public void settinn(int tall) public int taut( ) kode kode datastruktur Objekt av klassen MinHeltallsbeholder Nytt Java-nøkkelord: implements 9

10 public void settinn(int tall) interface Heltallsbeholder { public void settinn(int tall); public int taut( ); public int taut( ) En tankemodell av et mulig senere objekt class EnkelHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { private int tallet = -1; public void settinn(int tall) { tallet = tall; public int taut( ) { int temp= tallet; tallet = -1; return temp; FULLSTENDIG PROGRAM Type: EnkelHeltallsbeholder Navn: beholder public void settinn(int tall) public int taut( ) class BrukBeholder { public static void main (String[] argumenter) { EnkelHeltallsbeholder beholder = new EnkelHeltallsbeholder(); beholder.settinn(17); System.out.println(beholder.taUt()); tallet Objekt av klassen EnkelHeltallsbeholder 10

11 public void settinn(int tall) interface Heltallsbeholder { public void settinn(int tall); public int taut( ); public int taut( ) En tankemodell av et mulig senere objekt class EnkelHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { private int tallet = -1; public void settinn(int tall) { tallet = tall; public int taut( ) { int temp= tallet; tallet = -1; return temp; FULLSTENDIG PROGRAM Type: Heltallsbeholder Navn: beholder public void settinn(int tall) public int taut( ) class BrukBeholder { public static void main (String[] argumenter) { Heltallsbeholder beholder = new EnkelHeltallsbeholder(); beholder.settinn(17); System.out.println(beholder.taUt()); tallet Objekt av klassen EnkelHeltallsbeholder 11

12 interface Heltallsbeholder { public void settinn(int tall); public int taut( ); Metoden settinn gjør at objektet tar vare på tallet som er parameter til metoden. Metoden taut sletter fra objektet et av de tallene som tidligere er satt inn. Metoden returnerer det tallet som er slettet. class EnkelHeltallsbeholder implements Heltallsbeholder { private int tallet = -1; public void settinn(int tall) { tallet = tall; public int taut( ) { int temp= tallet; tallet = -1; return temp; Kompilatoren sjekker at implementasjonen har de riktige metodene med de riktige parameterene! MEN:! Bare du, som er et menneske, kan sjekke at implementasjonen overholder de SEMANTISKE KRAVENE! til metodene.! 12

13 Institutt for informatikk har 13 forskningsgrupper. En av disse heter Presis Modellering og Analyse (PMA). Her arbeider de bl.a. med å formalisere disse sematiske kravene, slik at du kan få hjelp av datamaskinen til å sjekke at implementasjonen overholder de sematiske kravene. Litt mer på en senere forelesning. public void settinn(int tall) public int taut( ) De sematiske kravene kalles også en kontrakt (mellom brukerene av objektet og objektet selv) 13

14 I notatet "Grensesnitt i Java": class Kanin{ String navn; Kanin(String nv) {navn = nv; interface KaninOppbevaring { public boolean settinn(kanin k); public Kanin taut( ); class Kaninbur implements KaninOppbevaring { private Kanin denne = null; public boolean settinn(kanin k) { if (denne == null) { denne = k; return true; else return false; public Kanin taut( ) { Kanin k = denne; denne = null; return k; 14

15 Ins$tu' for informa$kk class BrukKaninbur { public static void main (String [ ] args) { KaninOppbevaring detguleburet = new Kaninbur( ); Kanin kalle = new Kanin("Kalle"); detguleburet.settinn(kalle); KaninOppbevaring detstoreburet; detstoreburet = new Kaninbur(); Kanin trofast = new Kanin("Pelle"); detstoreburet.settinn(trofast); // bytt kaninene i de to burene: Kanin forstut = detguleburet.taut( ); Kanin utavstore = detstoreburet.taut( ); detstoreburet.settinn(forstut); detguleburet.settinn(utavstore); Kalle Pelle 15

16 Felles: class Kanin og interface KaninOppbevaring public static void main (... ) { KaninOppbevaring detguleburet = new Kaninbur( ); Type: KaninOppbevaring Navn: detguleburet Kanin kalle = new Kanin("Kalle"); Type: Kanin Navn: kalle detguleburet.settinn(kalle); class Kaninbur implements KaninOppbevaring {... Ins$tu' for informa$kk Type: Kanin Navn: denne boolean settinn (Kanin den) Kanin taut( ) Objekt av klassen Kanin Objekt av klassen Kaninbur implements KaninOppbevaring KaninOppbevaring detstoreburet; detstoreburet = new Kaninbur(); Type: KaninOppbevaring Type: Kanin Navn: detstoreburet Navn: denne Kanin trofast = new Kanin("Pelle"); Type: Kanin Navn: trofast detstoreburet.settinn(trofast);.... detstoreburet.taut( );... Objekt av klassen Kanin Kanin taut( ) Objekt av klassen Kaninbur implements KaninOppbevaring 16

17 Signaturer: public boolean settinn(kanin den) public Kanin taut( ) En tankemodel for gresesnittet KaninOppbevaring Semantikk: Hvis objektet er tomt vil metoden settinn gjøre at objektet tar vare på kaninen som er parameter til metoden, og metoden returnerer sann. Hvis objektet allerede inneholder en kanin gjør metoden ingen ting med objektet, og metoden returnerer usann. Metoden taut tar ut kaninen som er i objektet og returnerer en peker til denne kaninen. Metoden returnerer null hvis objektet allerede er tomt.. Et grensesnitt beskriver en rolle som alle objektene som implementerer dette grensesnittet må kunne spille" public boolean settinn(kanin den) public Kanin taut( ) Et objekt av en klasse som implementerer grensesnittet Kaninoppbevaring... Men objektene kan gjerne ha andre metoder i tillegge " (kunne spille andre roller også)" (mer om dette i februar)" 17

18 Men objektene kan gjerne ha andre metoder i tillegge " class KaninburMedLys implements KaninOppbevaring { private boolean lys = false; private Kanin denne = null; public boolean settinn(kanin k) { if (denne == null) { denne = k; return true; else return false; public Kanin taut( ) { Kanin k = denne; denne = null; return k; public void tennlyset ( ) {lys = true; public void slukklyset ( ) {lys = false; interface KaninOppbevaring { public boolean settinn(kanin k); public Kanin taut( ); 18

19 Objekt av klassen KaninburMedLys implements KaninOppbevaring Type: KaninburMedLys Navn: nyttburlys Type: Kanin Type: KaninOppbevaring Navn: detnyeburet Objekt av klassen Kanin Navn: denne Type: boolean Navn: lys boolean settinn (Kanin den ) Kanin taut ( ) void tennlyset( ) Vi kan se på objektet både med" KaninburMedLysbriller! og med" KaninOppbevaring" -briller! void slukklyset( ) interface KaninOppbevaring { public boolean settinn(kanin k); public Kanin taut( ); Forskjellige briller = forskjellige roller 19

20 En klasse mange grensesnitt interface KanBjeffe{ void bjeff(); interface Utkledd { int antallfarger(); Foto: AP class Karnevalshund implements KanBjeffe, Utkledd { private int farger; Karnevalshund (int frg) { farger = frg; public void bjeff( ) { System.out.printl( Voff - voff ); public int antallfarger() { return farger; 20

21 Karnevalshund passopp = new Karnevalshund( ): KanBjeffe gneldrebikkje = passopp; Utkledd godhunden = passopp; Type: Karnevalshund Navn: denne Type: KanBjeffe Navn: gneldrebikkje Type: Utkledd Navn: godhund Type: int Navn: farger void bjeff ( ) {System.out.printl( Voff - voff ); int antallfarger( ) {return farger; KanBjeffe rollen Utkledd rollen Objekt av klassen Karnevalshund Vi ser på objektet med tre forskjellige briller rolle = brille 21

22 Et eksempel til: interface KanBjeffe{ void bjeff(); interface Svigermor{ boolean okpaabesok(); class NorskSvigermor extends KanBjeffe, Svigermor { boolean hyggelig = false; public void bjeff( ) { System.out.println( Uff uff ); public boolean okpaabesok() { return hyggelig; Oppgave: Tegn opp et objekt av klassen NorskSvigermor og tre pekere av forskjellig type. Hvilke roller kan dette objektet spille? Hva ser vi ved hjelp av de forskjellige pekerene? 22

23 Forskjellig klasser samme grensesnitt interface Skattbar{ int skatt(); class Bil implements Skatt{ // Bil: 100% skatt private String regnr; private int importpris; Bil (String reg, int imppris) { regnr = reg; importpris = imppris; public int skatt( ){return importpris; class Ost implements Skatt{ // Ost: 200% skatt private int importprisprkg; private int antkg; Ost (int kgpris, int mengde) { importprisprkg = antkg; antkg = mengde; public int skatt( ){return importprisprkg*antkg*2; 23

24 Samlet skatt Skattbar[ ] alle = new Skattbar [100]; alle[0] = new Bil( DK12345, ); alle[1] = new Ost(20,5000); int totalskatt = 0; alle for (Skattbar den: alle) { if (den!= null) totalskatt = totalskatt + den.skatt(); System.out.println( Total skatt: + totalskatt); Rollen Skatt Rollen Bil (untatt Skatt) Rollen Ost (untatt Skatt) 24

25 Grensesnitt med parametre interface EnkelStorBeholder <E> { public void settinn (E den); public E finnen( ); public void fjern( ); Her ønsker vi å lage et grensesnitt til en beholder som kan ta vare på mange elementer (mange objekter av klassen E). Men hva er sematikken til metodene / til grensesnittet? Hvilken semantikk ønsker vi egentlig? Sammenlign med HashMap. La oss allikevel gå videre med grensesnittet EnkelStorBeholder<E> NB! Ikke akkurat som i notatet " Grensesnitt i Java": 25

26 class KonkretEnkelStorBeholder <E> implements EnkelStorBeholder<E> { private E [ ] alle = (E [ ] ) new Object [100]; private int antall = 0; public boolean settinn(e det) { if (antall ==100) return false; navn: alle alle[antall] = det; type: E[] antall ++; return true; navn: antall public E finnen( ) { 7 type: int if(antall == 0) return null; return alle[antall-1]; settinn public void fjern( ) { finnen if(antall!= 0) antall -- ; fjern Oppgave: Beskriv sematikken til metodene / til klassen Slike objekter finnes ikke (må gi E en verdi først) 26

27 KonkretEnkelStorBeholder<KarnevalsHund> mittstorehundehus = new KonkretEnkelStorBeholder<KarnevalsHund> ( ); KarnevalsHund fido = new KarnevalsHund(7); mittstorehundehus.settinn(fido); KarnevalsHund passopp = new KarnevalsHund(4); mittstorehundehus.settinn(passopp); KarnevalsHund trofast = new KarnevalsHund(5); mittstorehundehus.settinn(trofast); KarnevalsHund sjuklingen = mittstorehundehus.finnen( ); mittstorehundehus.fjern( ); navn: alle type: KarnevalsHund[] navn: antall 3 type: int settinn(karnevalshund det) fido passopp trofast.... KarnevalsHund finnen( ) void fjern( ) Oppgave: Lag et kaninbur med plass til 100 kaniner 27