Assoziationen (Beziehungen). Zwischen Objekten kann es eine Beziehung geben.

Assoziationen (Beziehungen)

Zwischen Objekten kann es eine Beziehung

geben.

Beispiel

Ein Autonarr steckt sein ganzes Geld in sein (einziges) Auto, mit dem er keinen anderen - außer sich selbst - fahren läßt.

Also:Zu einem Auto gibt es genau einen Fahrer und zu dem Fahrer gibt es genau ein Auto.

In UML wird dies wie folgt dargestellt

Auto Fahrer 1 1

Beziehungspfeil;Navigation unidirektional; also nur in eine Richtung:vom Auto zum Fahrer

Kardinalitäten (zu einem Auto gibt es einen Fahrer und zu einem Fahrer gibt es ein Auto

gehört

Leserichtung (optional)

Name der Assoziation(optional)

Wie kann dies in Java umgesetzt werden?

Bemerkung:Zwecks übersichtlicher Darstellung werden nicht benutzte get- und set- Methoden weggelassen.

class Auto{ public String kfzZ; public Fahrer f;

public void setKfzZeichen( String pKfzZ){ kfzZ = pKfzZ; }}

Mit diesem Attribut kommt man vom Auto zum Fahrer

Kfz-Zeichen

Autofahrer

class Fahrer{ public String name;

public void setName( String pName){ name = pName; }}

Da man vom Fahrer nicht zum Auto kommen muss, braucht man auch kein Attribut, mit dem man zum Auto des Fahrers kommt.

Name des Fahrers

public class MainAssoziation_1zu1Uni_nr1a{ public static void main(String[] args){

}}

Fahrer myFahrer = new Fahrer();Auto myCar = new Auto(); myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");myFahrer.setName("Maier");myCar.f = myFahrer;System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.f.name);

Wie wird ein Fahrer erzeugt?

Wie wird ein Auto erzeugt?

Wie bekommt das Auto das KFZ-Zeichen "B-KI 11" ?

Wie gibt man (vom Auto ausgehend) den Namen des Fahrers auf dem Bildschirm aus?

Wie bekommt der Fahrer den Namen "Maier" ?

Wie verlinkt man das Auto mit dem Fahrer?

public class MainAssoziation_1zu1Uni_nr1a{ public static void main(String[] args){

}}

Fahrer myFahrer = new Fahrer();Auto myCar = new Auto(); myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");myFahrer.setName("Maier");myCar.f = myFahrer;System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.f.name);

Warum befindet sich im Design der Klassen Auto und Fahrer ein Verstoß gegen die OOP?

Weil die Attribute name, kfzZ und f public sind.

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das nicht der OOP widerspricht, (also get- und set- Methoden verwendet) und nur Standard-Konstruktoren besitzt.

class Auto{ private String kfzZ; private Fahrer f;

public void setKfzZeichen( String pKfzZ){ kfzZ = pKfzZ; }

public void setFahrer( Fahrer pf){ f = pf; }

public Fahrer getFahrer(){ return(f); } // gleich geht es weiter ...

public Auto(){ }

}

class Fahrer{ private String name;

public void setName( String pName){ name = pName; }

public String getName(){ return(name); }

public Fahrer(){ }

}

public class MainAssoziation_1zu1Uni_nr1b{ public static void main(String[] args)

}}

Fahrer myFahrer = new Fahrer();Auto myCar = new Auto();

myFahrer.setName("Maier");myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");

myCar.setFahrer(myFahrer);System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.getFahrer().getName());







public class MainAssoziation_1zu1Uni_nr1b{ public static void main(String[] args)

}}


myFahrer.setName("Maier");myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");

myCar.setFahrer(myFahrer);System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.getFahrer().getName());

Welche besondere Methode könnte man auch noch in der Klasse Auto bzw. Fahrer implementieren?

Die Konstruktoren!

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das get- und set- Methoden verwendet und Konstruktoren (keine Standard- Konstruktoren) besitzt.


public Auto(String pKfzZ, Fahrer pf){ kfzZ = pKfzZ; f = pf; }

public Fahrer getFahrer(){ return(f); }}


public Fahrer(String pName){ name = pName; }

public String getName(){ return(name); }}

public class MainAssoziation_1zu1Uni_nr1 { public static void main(String[] args){

}}


System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.getFahrer().getName());

Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer);

Wie wird ein Auto mit KFZ-Zeichen "B-KI 11" erzeugt und gleichzeitig mit dem obigen Fahrer verlinkt?

Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier");

Wie wird ein Fahrer mit Namen "Maier" erzeugt?


}}


Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer); Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier");

Der Fahrer wird in der Methode main(...) erzeugt. Wo könnte er auch noch erzeugt werden?

Bei der Erzeugung eines Autos, also im Konstruktor von Auto.

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das den Fahrer nicht in main(...) erzeugt.


public Auto(String pKfzZ, String pName){ kfzZ = pKfzZ; f = new Fahrer(pName); }

public Fahrer getFahrer(){ return(f); }} Im Konstruktor von Auto

wird ein Fahrer erzeugt.



public String getName(){ return(name); }}

hier ändert sich nichts


}} Der Fahrer wird nicht in der Methode

main(...) erzeugt, sondern im Konstruktor Auto(...).

Auto myCar = new Auto("B-KI 11", "Maier");System.out.println("Name des Autofahrers =" +myCar.getFahrer().getName());


Wie wird ein Auto mit KFZ-Zeichen "B-KI 11" erzeugt, das von "Maier" gefahren wird ?

Komplette Darstellung in UML

Auto Fahrer 1 1

Beziehungspfeil;Navigation unidirektional; also nur in eine Richtung:vom Auto zum Fahrer

Kardinalitäten (zu einem Auto gibt es einen Fahrer und zu einem Fahrer gibt es ein Auto

gehört

Leserichtung (optional)

Name der Assoziation(optional)

f

Rollennamen. Ein Rollenname kann auch weggelassen werden. Dann muss er aber im UML in der Liste der Attribute notiert werden.

Es soll das gleiche Programm wie vorher realisiert werden, nur mit einer Navigation in alle zwei Richtungen (bidirektional), wobei die Verlinkung der 2 Objekte durch Direktzugriff auf die public Attribute erfolgt. Vorher noch eine Frage ...

Warum braucht man eine Navigation in zwei Richtungen ? Es reicht doch, wenn man von einem Ausgangspunkt überall hin kommt.

In manchen Fällen (siehe GUI und Listener) kommt man nicht immer an einen Ausgangspunkt: Man kann von main aus auf ein Fenster und darin auf eine Wanze (Listener) zugreifen. Doch bei einem Mausklick muss man von der Wanze ausgehend auf das Fenster zugreifen.

Bidirektionale Darstellung in UML

Auto Fahrer 1 1

Navigation birektional;also in zwei Richtungen:vom Auto zum Fahrer und vom Fahrer zum Auto

Manchmal wird in UML bidirektional durch einen Pfeil mit 2 Pfeilspitzen dargestellt.

Alles ist gleich wie vorher, außer der Bidirektionalität

Wie kann dies in Java umgesetzt werden?

class Auto{ public String kfzZ; public Fahrer f;

public void setKfzZeichen( String pKfzZ){ kfzZ = pKfzZ; }}


class Fahrer{ public String name; public Auto a;

public void setName( String pName){ name = pName; }}

Mit diesem Attribut kommt man vom Fahrer zum Auto

public class MainAssoziation_1zu1Bi_nr1a{ public static void main(String[] args)

}}


myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");myFahrer.setName("Maier");

myCar.f = myFahrer;myFahrer.a = myCar;




Wie verlinkt man den Fahrer mit dem Auto ?




}}





Wie gibt man (vom Fahrer ausgehend) das Kfz-Zeichen des Autos auf dem Bildschirm aus?

System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.f.name);System.out.println("K-Zeichen des Fahrers=" +myFahrer.a.kfzZ);

public class MainAssoziation_1zu1Bi_nr1a { public static void main(String[] args){ Fahrer myFahrer = new Fahrer(); Auto myCar = new Auto(); myFahrer.setName("Maier"); myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");


Was geben die folgenden Anweisungen auf dem Bildschirm aus?

System.out.println(myCar.f.a.name);

}}

System.out.println(myCar.f.a.kfzZ);

syntaktisch falsch: Auto hat kein Attribut name

System.out.println(myCar.f.a.f.name);System.out.println(myCar.f.a.f.a.kfzZ);

Kfz-Zeichen des Autos: "B-KI 11"

Name des Autofahrers: "Maier"


System.out.println(myCar.kfzZ);System.out.println(myFahrer.a.f.a.f.name);



System.out.println(myFahrer.name);


public class MainAssoziation_1zu1Bi_nr1a { public static void main(String[] args){ Fahrer myFahrer = new Fahrer(); Auto myCar = new Auto(); myFahrer.setName("Maier"); myCar.setKfzZeichen("B-KI 11");

myCar.f = myFahrer;myFahrer.a = myCar;System.out.println(myCar.f.a.name);

}}

System.out.println(myCar.f.a.kfzZ);System.out.println(myCar.f.a.f.name);System.out.println(myCar.f.a.f.a.kfzZ);System.out.println(myCar.kfzZ);System.out.println(myFahrer.a.f.a.f.name);

Warum befindet sich im Design der Klassen Auto und Fahrer ein Verstoß gegen die OOP?

Weil die Attribute name, kfzZ, a und f public sind.

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das nicht der OOP widerspricht, (also get- und set- Methoden verwendet) und nur Standard-Konstruktoren besitzt.


public Auto(){ }

public void setKfzZeichen(String pKfzZ){ kfzZ = pKfzZ; }

public String getKfzZeichen(){ return(kfzZ); }

public void setFahrer(Fahrer pf){ f = pf; }



class Fahrer{ private String name; private Auto a;

public Fahrer(){ }

public void setName(String pName){ name = pName; }


public void setAuto(Auto pa){ a = pa; }

public Auto getAuto(){ return(a); }}

Mit diesem Attribut kommt man vom Fahrer zum Auto


}}



myCar.setFahrer(myFahrer);myFahrer.setAuto(myCar);




Wie verlinkt man den Fahrer mit dem Auto ?




}}



myCar.setFahrer(myFahrer);myFahrer.setAuto(myCar);



System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.f.name);System.out.println("K-Zeichen des Fahrers=" +myFahrer.a.kfzZ);


}}



myCar.setFahrer(myFahrer);myFahrer.setAuto(myCar);System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.f.name);System.out.println("K-Zeichen des Fahrers=" +myFahrer.a.kfzZ);

Welche besondere Methode könnte man auch noch in der Klasse Auto bzw. Fahrer implementieren?

Die Konstruktoren!

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das get- und set- Methoden verwendet und Konstruktoren (keine Standard- Konstruktoren) besitzt.




public void setAuto(Auto pa){ a = pa; }


Mit diesem Attribut kommt man vom Fahrer zum Auto.


}}

Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier");Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer);myFahrer.setAuto(myCar);


Wie wird ein Fahrer mit Name "Maier" erzeugt?

Wie wird ein Auto mit KFZ-Zeichen "B-KI 11" erzeugt und gleichzeitig mit dem obigen Fahrer verlinkt?

Wie wird der obige Fahrer mit obigem Auto verlinkt?



}}

Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier");Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer);myFahrer.setAuto(myCar);


System.out.println("K-Zeichen des Fahrers" myFahrer.getAuto().getKfzZeichen());


Statt den Konstruktor Auto mit 2 Parametern und den Konstruktor Fahrer mit einem Parameter, könnte man genau so gut ...

... den Konstruktor Auto mit 1 Parameter und den Konstruktor Fahrer mit 2 Parametern implementieren.

Realisieren Sie dies in einem Java-Programm


public Auto(String pKfzZ){ kfzZ = pKfzZ; }


public Fahrer getFahrer(){ return(f); }

public void setFahrer(Fahrer pf){ f = pf; }}



public Fahrer(String pName, Auto pa){ name = pName; a = pa; }



Mit diesem Attribut kommt man vom Fahrer zum Auto.

public class MainAssoziation_1zu1Bi_ver4 { public static void main(String[] args){

}}

Auto myCar = new Auto("B-KI 11"); Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);myCar.setFahrer(myFahrer);


Wie wird ein Auto mit KFZ-Zeichen "BKI-11" erzeugt?

Wie wird ein Fahrer mit Name "Maier" erzeugt und gleichzeitig mit dem obigen Auto verlinkt?

Wie wird das obige Auto mit obigem Fahrer verlinkt?



}}

Auto myCar = new Auto("B-KI 11"); Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);myCar.setFahrer(myFahrer);

System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.getFahrer().getName()); System.out.println("KF-Zeichen des Fahrers" +myFahrer.getAuto().getKfzZeichen());


Ist der folgende Versuch auch eine

Lösung?

class Auto{ //... public Auto(String pKfzZ, Fahrer pf){ kfzZ = pKfzZ; f = pf; } //...}

class Fahrer{ //... public Fahrer(String pName, Auto pa){ name = pName; a = pa } //...}

Warum kann man den Konstruktor von Fahrer nicht analog dem Konstruktor von Auto implementieren und dann ...

public class MainAssoziation_1zu1Bi_nr1b{ public static void main(String[] args){ Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar); Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer); //... }}

... in main(...) das Auto und den Fahrer wie folgt anlegen?

Weil an dieser Stelle das Objekt myCar noch gar nicht existiert.

Gibt es nicht doch eine Lösung mit jeweils

einem Konstruktor mit 2 Parametern?




public Fahrer getFahrer(){ return(f); }

public void setFahrer(Fahrer pf){ f = pf; }} Wie gehabt: Der Konstruktor von

Auto hat 2 Parameter.


public Fahrer(String pName, Auto pa){ name = pName; a = pa; }



Auch der Konstruktor von Fahrer hat 2 Parameter.


}}

Fahrer myFahrer = null;Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer);myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);myCar.setFahrer(myFahrer);

Wie kann man einen Link auf einen Fahrer (hier Fahrerlink genannt) erzeugen, der noch auf keinen Fahrer zeigt ?

Wie wird das Auto mit KFZ-Zeichen "B-KI 11" erzeugt und gleichzeitig mit dem obigen Fahrerlink verlinkt?

Wie wird ein Fahrer mit Name "Maier" erzeugt, so daß obiger Fahrerlink auf ihn zeigt und der Fahrer gleichzeitig mit obigem Auto

verlinkt wird?

Wie wird das Auto mit dem eben erzeugten Fahrer verlinkt ?


}}

Fahrer myFahrer = null;Auto myCar = new Auto("B-KI 11", myFahrer);myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);myCar.setFahrer(myFahrer);

System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.getFahrer().getName()); System.out.println("KF-Zeichen des Fahrers" +myFahrer.getAuto().getKfzZeichen());



Ist nun alles richtig verlinkt, oder fehlt noch etwas?

Schauen wir uns die bisherige Verlinkung an ...

Bemerkung:Im Folgenden werden Daten im Arbeitsspeicher wie folgt dargestellt:

myHund

Adresse Wert

0100 123

Adresse im Arbeitsspeicher

Wert (Inhalt) dieser Adresse (z.B. Gewicht eines Hundes)

Symbolische Beschreibung durch eine Variable

Zwecks Platzersparnis werden diese Bezeichnungen im Folgenden weggelassen.

Annahme: Die Adresse ist 0100.Die weiteren folgenden Adressen sind alle auch beliebig gewählt.Auf diese Adressen hat der Programmierer keinen Einfluss, sondern die JVM und der Programmlader.

Fahrer myFahrer = null;

myFahrer 0100

Was bewirkt diese Anweisung im Arbeitsspeicher?

null



0100 0300 0400


myCar

Objekt myCar

null

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

Im Konstruktor Auto(...) wird der Wert von myFahrer (also null) in das Attribut f kopiert.

null

Warum bekommt f welchen Wert zugewiesen?

Wie wird myCar mit dem Objekt verlinkt?

myFahrer



myFahrer 0100 0300 0400myCar

Objekt myCar

null

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

Objekt myFahrer

0200 Maier

...

myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);

null

Wie wird myFahrer mit dem Objekt verlinkt?





Objekt myCar

null

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

Objekt myFahrer

0200 Maier

...


Wie wird myFahrer mit dem Objekt verlinkt?

0200




Objekt myCar

null

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

Objekt myFahrer

0200 Maier

... 0400

name

a


Warum bekommt a welchen Wert zugewiesen?

Im Konstruktor Fahrer(...) wird der Wert von myCar (also 0400) in das Attribut a kopiert.

0200




Objekt myCar

null

kfzZ

f

Objekt myFahrer

0200 Maier

... 0400

name

a


Auf welches Objekt zeigt also das Attribut a des erstellten Objekts myFahrer?

0400 B-KI 11

...

0200



myFahrer 0100 0300 0400


myCar

Objekt myCar

null

kfzZ

f

Objekt myFahrer

0200 Maier

... 0400

name

a

myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);myCar.setFahrer(myFahrer);

In der Methode setFahrer(...) wird der Wert von myFahrer (also 0200) in das Attribut f kopiert.

Warum bekommt f welchen Wert zugewiesen?

0200

0400 B-KI 11

...

Auto myCar = new Auto("B KI 11", myFahrer);



Objekt myCar

0200

kfzZ

f

Objekt myFahrer

0200 Maier

... 0400

name

a

myFahrer = new Fahrer("Maier", myCar);myCar.setFahrer(myFahrer);

0200

0400 B-KI 11

...Auf welches Objekt zeigt also das Attribut f des erstellten Objekts myCar?

public class MainAssoziation_1zu1Bi_ver5 { public static void main(String[] args){ Fahrer myFahrer = null;

myCar.setFahrer(myFahrer); System.out.println("Name des Autofahrers=" +myCar.getFahrer().getName()); System.out.println("KF-Zeichen des Fahrers" +myFahrer.getAuto().getKfzZeichen()); }}


Auto myCar = new Auto("ES LE 40", myFahrer);

Der Fahrer und das Auto wird in der Methode main(...) erzeugt. Wo könnte er auch noch erzeugt werden?

Bei der Erzeugung eines Autos, also im Konstruktor von Auto.

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das das Auto in main(...) und den Fahrer im Konstruktor von Auto erzeugt.


public Fahrer(String pName, Auto pa){ name = pName; a = pa; }}

pName wird in name kopiert

pa wird in a kopiert


public Auto(String pKfzZ, String pName){ kfzZ = pKfzZ; f = new Fahrer(pName, ....); }}

Auto myCar = new Auto("B-KI 11","Maier");

Was geschieht in main(...) bei folgender Anweisung?

class Auto{ //... public Auto(String pKfzZ, String pName){ kfzZ = pKfzZ; f = new Fahrer(pName, ....); }}Auto myCar = new Auto("B-KI 11","Maier");

Aus Platzgründen Teile des Quellcodes weggelassen

0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

Welcher Wert muss hier eingetragen werden?

0400Was veranlasst diese Anweisung?

Anlegen des folgenden Objekts...


0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

0400

0200 Maier

...

name

a

Wie wird dieses gerade angelegte Objekt mit f verlinkt?


0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

0400

0200 Maier

...

name

a

Wie wird dieses gerade angelegte Objekt mit f verlinkt?

0200


0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

0400

0200 Maier

...

name

a

Jetzt wurden zwar im Konstruktor der Klasse Auto ein Fahrer angelegt, aber ...

Es fehlt die Verlinkung vom Fahrer zum Auto Wie wird dies erreicht?

0200


0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

0400

0200 Maier

...

name

a

Welche Information benötigt der Konstruktor noch, damit er auf das Auto zeigen kann? Das Auto selbst, also konkret

myCar.

Warum funktioniert das nicht?

myCar

Weil im Bauplan nicht schon der Name des Objekts stehen kann, das irgendein Programmierer später (nach der Erstellung des Bauplans)

dem Objekt beim Anlegen mit new .. vergibt!

Der Zugriff innerhalb einer Methode eines Objekts auf das Objekt selbst geschieht mit dem Bezeichner this.

In dem Fall hier wird mit this das Objekt myCar an den Parameter desKonstrutors von myFahrer übergeben.

0200


0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

0400

0200 Maier

...

name

a

this

0400

Was bewirkt dies hier konkret im Arbeitsspeicher? Im Konstruktor von Fahrer(...)

wird der Wert von myCar (also 0400) in das Attribut a kopiert.

0200


0300myCar

Objekt myCar

kfzZ

f

0400 B-KI 11

...

0400

0200 Maier

...

name

a

this

0400

Auf welches Objekt zeigt also das Attribut f des erstellten Objekts myCar?

Auf welches Objekt zeigt also das Attribut a des erstellten Fahrers?

0200

Aufgabe:Schreiben Sie ein Java-Programm, das ein Auto und einen Fahrer in einer bidirektionalen Assoziation mit der Methode verlinke(...) wie folgt verlinkt (siehe Beispiel nächste Folie).

package temptest1;

public class MainTempTest1 { public static void main(String[] args) { Auto myAuto = new Auto("B-KI 1"); Fahrer myFahrer = new Fahrer("Maier"); myAuto.verlinke(myFahrer); // alternativ // myFahrer.verlinke(myAuto); myAuto.printAttributs(); myFahrer.printAttributs(); myAuto.getFahrer().printAttributs(); myFahrer.getAuto().printAttributs(); }}

Aufgabe:Schreiben Sie die Klassen Auto und Fahrer mit den entsprechenden get und set-Methoden und der Methode verlinke(...)

class Auto{ private String kfzZ; private Fahrer f; public Auto(String pKfzZ){ kfzZ=pKfzZ; } Fahrer getFahrer(){ return f; }

public void setFahrer(Fahrer pFahrer){ f = pFahrer; }

public void verlinke(Fahrer pF){ setFahrer(pF); f.setAuto(this); } void printAttributs(){ System.out.println("kfzZ="+kfzZ); }}

class Fahrer{ private String name; private Auto a; public Fahrer(String pName){ name=pName; } Auto getAuto(){ return a; } public void setAuto(Auto pA){ a = pA; }

public void verlinke(Auto pA){ setAuto(pA); a.setFahrer(this); } void printAttributs(){ System.out.println("name="+name); }}

Assoziationen (Beziehungen). Zwischen Objekten kann es eine Beziehung geben.

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