JAVA 03 (p) - klasy - obiekty - dziedziczenie

1. widoczność zmiennych, stałych i funkcji w klasie

zmienne, stałe i funkcje w klasie mogą mieć modyfikatory dostępu

public - zmienna/funkcja widoczna wszędzie bez ograniczeń, tak jest domyślnie
private - zmienna/funkcja widoczna w danej klasie i jej obiektach
protected - zmienna/funkcja widoczna w klasie, jej obiektach i klasach dziedziczących z niej


2. klasa bez konstruktora

class Student{

   // pola (zmienne klasy)
   // metody

}kopiuj

i jej obiekt

Student s = new Student();kopiuj

3. klasa i konstruktor
Do tworzenia najłatwiej skorzystać ze skrótu ALT + INSERT w obrębie kodu klasy, i wybrać generate constructor

powstaje konstruktor bez parametrów

class Student {
    public Student() {
    }
}kopiuj

obiekt tej klasy

Student s = new Student();
System.out.println(s.getClass().getName());kopiuj

do konstruktora można przypisać lokalne zmienne

class Student {
    public Student(String name, String lasName, int age) {
    }
}kopiuj

obiekt tej klasy

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);
System.out.println(s.getClass().getName());kopiuj


w powyższych przypadkach nie ma możliwości dostępu i modyfikacji, zmiennych już po utworzeniu obiektu klasy
innymi słowy name będzie zawsze Jan etc
class Student {
    
    private String name;
    private String lastName;
    private int age;

}kopiuj


class Student {
    private String name;
    private String lastName;
    private int age;

    public Student(String name, String lastName, int age) {
        this.name = name;
        this.lastName = lastName;
        this.age = age;
    }
}kopiuj


utworzenie obiektu tej klasy działa jak poprzednio, tyle że teraz dane podane w konstruktorze mogą być wykorzystane poza nim
czyli w innych funkcjach

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);kopiuj

takie zmienne klasy nie powinny być modyfikowane bezpośrednio, dlatego są prywatne
najczęściej chcemy je pobrać (getter) lub zmienić (setter)
podajemy skrót alt + insert / getter

powstały publiczne funkcje umożliwiające pobranie wartości zmiennych w klasie
teraz klasa wygląda tak


class Student {
    private String name;
    private String lastName;
    private int age;    

    public Student(String name, String lastName, int age) {
        this.name = name;
        this.lastName = lastName;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getLastName() {
        return lastName;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}kopiuj

obiekt tej klasy

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);kopiuj

pobranie danych obiektu  klasy

System.out.println(s.getName());
System.out.println(s.getLastName());
System.out.println(s.getAge());kopiuj


potem alt + insert / setter

powstały publiczne funkcje umożliwiające zmianę zmiennych w klasie
teraz klasa wygląda tak

class Student {
    private String name;
    private String lastName;
    private int age;


    public Student(String name, String lastName, int age) {
        this.name = name;
        this.lastName = lastName;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getLastName() {
        return lastName;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setLastName(String lastName) {
        this.lastName = lastName;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}
kopiuj
obiekt tej klasy i zmiany (main)

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);kopiuj

System.out.println(s.getName());
System.out.println(s.getLastName());
System.out.println(s.getAge());

s.setName("Anna");
s.setLastName("Nowak");
s.setAge(12);

System.out.println(s.getName());
System.out.println(s.getLastName());
System.out.println(s.getAge());kopiuj


4. klasa - konstruktory oprócz podstawowego

klasa może posiadać więcej niż jeden konstruktor, czyli innymi słowy, można na różne sposoby zainicjalizować jej obiekt

public Student(String name) {
    this.name = name;
}kopiuj

utworzenie obiektu klasy

Student s = new Student("Piotr");kopiuj

podczas pobrania danych siłą rzeczy zobaczymy, że pozostałe zmienne oprócz name są niezainicjalizowane

System.out.println(s.getName());
System.out.println(s.getLastName());
System.out.println(s.getAge());kopiuj



5. dziedziczenie

Dziedziczenie (ang. inheritance) jest jedną z trzech podstawowych zasad programowania
obiektowego. Jest to mechanizm współdzielenia funkcjonalności pomiędzy klasami, który pozwala na tworzenie hierarchicznej klasyfikacji.

dziedziczenie klasy Student wymaga słowa kluczowego extends


class StudentExtra extends Student {
              
}kopiuj

potem dodajemy tylko jedna zmienną, np salary, oraz konstruktor i getter i setter

class StudentExtra extends Student{

    private int salary;

    public StudentExtra(String name, String lastName, int age, int salary) {
        super(name, lastName, age);
        this.salary = salary;
    }

    public int getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(int salary) {
        this.salary = salary;
    }
}kopiuj



obiekty tej klasy

StudentExtra se1 = new StudentExtra("Jan","Kowalski", 25,1000);

System.out.println(se1.getName());
System.out.println(se1.getLastName());
System.out.println(se1.getAge());
System.out.println(se1.getSalary());

StudentExtra se2 = new StudentExtra("Piotr","Mec", 26,1200);

System.out.println(se2.getName());
System.out.println(se2.getLastName());
System.out.println(se2.getAge());
System.out.println(se2.getSalary());kopiuj


6. nadpisywanie funkcji w klasie - toString()

toString(), hashCode(), equals()

można je nadpisać, czyli utworzyć swoje, po to aby


@Override
    public String toString() {
        return this.getClass().getSimpleName() +"{" +
                "name=" + this.name +
                ", lastName=" + this.lastName +
                ", age=" + this.age + "}";
}kopiuj

teraz

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);
System.out.print(s.toString());kopiuj


Student{name=Jan, lastName=Kowalski, age=15}kopiuj


StudentExtra se2 = new StudentExtra("Piotr","Mec", 26,1200);
System.out.println(se2.toString());kopiuj

dając wynik

StudentExtra{name=Piotr, lastName=Mec, age=26}kopiuj

7. nadpisywanie funkcji w klasie - hashCode()

każdy obiekt danej klasy zwraca z użyciem tej funkcji określony numer

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);
System.out.println(s.hashCode());
Student s2 = new Student("Jan","Kowalski", 15);
System.out.println(s2.hashCode());kopiuj


można go po swojemu nadpisać w funkcji hashCode

@Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, lastName, age);
}kopiuj

albo inaczej

@Override
    public int hashCode() {
        return this.age * this.name.length() * this.lastName.length();
}kopiuj


8. nadpisywanie funkcji w klasie - equals()

obiekty klas porównujemy z użyciem wbudowanej funkcji equals()

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);
Student s2 = new Student("Jan","Kowalski", 15);
System.out.println(s.getName().equals(s2.getName()));kopiuj

jak widać wartości, czyli Jan się zgadzają - true

inaczej jest w wypadku obiektów

Student s = new Student("Jan","Kowalski", 15);
Student s2 = new Student("Jan","Kowalski", 15);
System.out.println(s.equals(s2));kopiuj

obiekty nie są takie same = false

można po swojemu wygenerować funkcję equals, która w inny sposób sprawdza równość, np na zasadzie porównywania

albo jeśli założymy że jeśli obiekty mają te same imiona to są równe

@Override
public boolean equals(Object o) {
   Student student = (Student) o;
   return Objects.equals(this.getName(), student.getName());
}kopiuj


9. dziedziczenie i nadpisywanie funkcji w klasie - inne funkcje

nadpisać można dowolne funkcje publiczne z klas w których dziedziczymy
np w klasie StudentExtra zmieniamy działanie metody getName() z klasy Student

@Override
public String getName() {
   return "Imię studenta: "+super.getName();
}kopiuj


10. zamknięcie funkcji po override w jakiejś klasie, aby inna klasa nie mogła jej nadpisywać

poprzez dodanie modyfikatora final

final @Override
public int hashCode() {
   return this.age * this.age * this.age;
}
kopiuj

11. klasa enum


enum Letters {
    A,
    B,
    C

}kopiuj

funkcja check() do sprawdzenia tych wartości

static void check(Letters l) {
   switch (l) {
            case A : System.out.println("AAA"); break;
            case B : System.out.println("BBB"); break;
            case C : System.out.println("CCC"); break;
   }

}kopiuj


w main

Głównym argumentem na rzecz takiego podejścia jest przejrzystość kodu i brak pomyłek w stringach

Inny typowy przykład wykorzystania klasy enum


enum  Key {
    Right,
    Left,
    Up,
    Down
}kopiuj

funkcja

static void makeMove(Key key) {
        switch (key) {
            case Right : System.out.println("w prawo"); break;
            case Left : System.out.println("w lewo"); break;
            case Up : System.out.println("w górę"); break;
            case Down : System.out.println("w dół"); break;
        }
}kopiuj

wywołanie


makeMove(Key.Right);kopiuj


output z konsoli

ruch w prawokopiuj

12. Listy, sety, mapy, oparte na własnych klasach

definicja klasy Animal

class Animal{
    public Animal(String name, int color) {
    }     
}kopiuj

a) lista zwierząt

ArrayList<Animal> animals = new ArrayList<>();
animals.add(new Animal("kot", 0xFF0000));
animals.add(new Animal("pies", 0xFFFFFF));
System.out.println(animals);kopiuj

lub z inicjalizacją od razu

ArrayList<Animal> animals2 = new ArrayList<>(){
   {
      add(new Animal("kot", 0xFF0000));
      add(new Animal("pies", 0xFFFFFF));
   }
};kopiuj

System.out.println(animals2);


b) mapa zwierząt

Map<String, Animal> animals3 = new HashMap<>();
animals3.put("kot", new Animal("kot syjamski", 0xFF0000));
animals3.put("pies", new Animal("pies husky", 0xFFFF00));

System.out.println(animals3);kopiuj




13. zadania

Zadanie01. Napisz zgodnie z zasadami programowania obiektowego program, który oblicza pole prostokąta.

Klasa Pole powinna zawierać trzy metody:

- read() - metoda umożliwia wprowadzenie do programu długości boków a i b z klawiatury. W programie należy przyjąć,
że a i b oraz zmienna pole są typu double (rzeczywistego).

- calculate() - metoda oblicza pole prostokąta

- display() - metoda wyświetla długości boków a i b oraz wartość zmiennej pole w określonym formacie. Dla zmiennych
a i b oraz pole należy przyjąć format wyświetlania ich na ekranie z dwoma miejscami po przecinku.

main()


class Zadanie01 {

    public static void main(String[] args) {
        Pole pole = new Pole();
        //
        pole.read();
        pole.calculate();
        pole.display();
    }
}
kopiuj
Metoda main()
- utworzenie obiektu klasy Silnia
- pobranie inputa z klawiatury
- obliczenie silni z wywołaniem metody liczSilnie()





Zadanie05. Napisz program, w którym zdefiniowano klasę dla danych Osoba

zawierającą następujące pola nazwisko, miasto, kod oraz metody: init(), display(), checkCode()

output z konsoli


Wprowadzanie danych
Podaj nazwisko:
a
Podaj miasto:
a
Podaj kod pocztowy:
a
podaj dokładnie sześć cyfr kodu i kreskę na trzecim miejscu
aa-a
podaj dokładnie sześć cyfr kodu i kreskę na trzecim miejscu
aa-aaa
podaj dokładnie sześć cyfr kodu i kreskę na trzecim miejscu
11-1
podaj dokładnie sześć cyfr kodu i kreskę na trzecim miejscu
11-111
=======================
Wyświetlenie danych
Nazwisko: a
Miasto: a
Kod: 11-111
kopiuj

Zadanie06. Zarządzaj ustawieniami fabrycznymi robota

Kiedy roboty schodzą z fabryki, nie mają nazwy.
Przy pierwszym uruchomieniu (czyli utworzeniu obiektu klasy Robot), generowana jest losowa nazwa w formacie dwóch wielkich liter (funkcja generateName()) po których następują trzy cyfry, na przykład RX-837 lub BC-811.

Co jakiś czas musimy zresetować robota co oznacza, że jego nazwa zostanie wyczyszczona. (funkcja reset())
Następnym razem, gdy zapytasz o nazwę, funkcja odpowie nową losową nazwą.

Nazwy muszą być losowe: nie powinny mieć przewidywalnej kolejności.
Losowe nazwy oznaczają ryzyko kolizji. Twoje rozwiązanie musi zapewniać, że każdy istniejący robot ma unikalną nazwę (while)

Konstrukcja programu:

klasa Robot, a w niej funkcje reset(), generateName(), makeRandom()

wywołanie dokładnie jak poniżej

class Zadanie06 {
    public static void main(String[] args) {
        Robot robot = new Robot();
        System.out.println(robot.getName());
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            robot.reset();
            System.out.println(robot.getName());
        }
    }
kopiuj
przykładowy output z konsoli

LQ-456
IF-659
JE-458
ET-794
ZZ-950
OX-626
GX-014
LR-291
HV-533
DB-657
LF-486kopiuj

sugestia

do przechowywania wykorzystanych wcześniej nazw robota użyj mapy

Zadanie07. Zaimplementuj zegar obsługujący godziny w formacie hh:mm

Zegar umożliwia dodawanie i odejmowanie minut.

output z konsoli

=========== ZEGARY
wywołanie c1.toString()
jest godzina 10:10
wywołanie c1.hashCode()
320
wywołanie c1.equals(c2)
true
podaj liczbę minut do dodania:
90
wywołanie c1.toString()
jest godzina 11:40
podaj liczbę minut do odjęcia:
odjęcie 50 minut
50
wywołanie c1.toString()
jest godzina 10:50
kopiuj
ZADANIE 08 - faktury
17.5
Invoices{allQuantities=15, getAverageUnitPrice=1.1666666666666667}kopiuj