GrundzügeGrundzüge der Programmierungder Programmierung

Konzepte der objektorientierten Programmierung (ooP)

OBJEKTE - KLASSEN

Grundzüge der Programmierung – Objekte und Klassen © Guth, Kaukal, Klimesch 2000-2002 2

Inhalt dieser EinheitInhalt dieser Einheit

JAVA ist objektorientiert! Grundbegriffe der objektorientierten Programmierung:

• Objekte (objects)• Klassen (classes)• Nachrichten (messages)• Instanziierung • Vererbung (inheritance)• Schnittstellen (interfaces) • Wiederverwendung (code reuse)

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ObjekteObjekte

• Zur Lösung eines Problems müssen Gegenstände des Problemgebietes in einem Modell erfasst werden (z.B. Konten, Verkehrsnetze)

• Modelle sind (vereinfachte) Abbildungen der Realität• Eine Möglichkeit der Modellierung ist die

„objektorientierte Modellierung“• Der Problemraum wird dabei in Objekte zerlegt, die

ein Verhalten haben und durch Eigenschaften charakterisiert sind

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ObjektObjekt(Bsp. Fahrrad)(Bsp. Fahrrad)

• Objekt der realen Welt z.B. Fahrrad ist definiert durch:

•• ZustandZustand (Gänge, Farbe, Marke)

•• VerhaltenVerhalten (Schalten, Bremsen)

• Software-Objekte• Zustand wird in VariablenVariablen gespeichert• Verhalten wird in MethodenMethoden abgebildet

Überleitung

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ObjektObjekt(Bsp. Fahrrad)(Bsp. Fahrrad)

• Ein Objekt hat • eine eindeutige Identität, die es von allen anderen

Objekten unterscheidet,• einen individuellen Zustand• und ein bestimmtes Verhalten

(das vom Zustand des Objekts abhängen kann).

• Ein spezielles Objekt wird auch InstanzInstanz genannt

bremsen

Gangwechseln

Geschwindigkeiterhöhen 20 km/h

3. Gang

prince

blau

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Beispielobjekt: BuchBeispielobjekt: Buch

Eigenschaften Verhalten

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VariablenVariablenBeispielobjekt: BuchBeispielobjekt: Buch

Eigenschaften Variablen

Überleitung

Titel: „Thinking in Java“Autor: Bruce EckelErscheinungsjahr: 1997Hardcover: 1Ausleihestatus: verliehenSeiten: 1129Bibliographie: 0

< l i > K o n z e p t i o n

Erscheinungsjahr ?

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MethodenMethodenBeispielobjekt: BuchBeispielobjekt: Buch

Verhalten Methoden

Überleitung

Buch ausleihenBuch zurückgebenErscheinungsjahr eintragen

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Objekte Objekte --NachrichtenaustauschNachrichtenaustausch

• Objektorientierte Programme bestehen aus Objekten, die miteinander interagieren.

• Die Interaktion zwischen Objekten erfolgt über den Austausch von Nachrichten.

• Wenn Objekt A möchte, dass Objekt B eine seiner Methoden ausführt, sendet Objekt A eine Nachricht an Objekt B.

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NachrichtenaustauschNachrichtenaustausch

• Komponenten einer Nachricht

• Das Objekt, auf das die Nachricht adressiert ist (paulsFahrrad).

• Der Name der Methode, die ausgeführt werden soll (gangWechseln).

• Die Parameter, die die Methode benötigt (Gang) (hier: 2).

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KlassenKlassen

• Objekte, die bis auf ihren Zustand identisch sind, werden zu "Klassen von Objekten"zusammengefasst.

• Eine Klasse beschreibt das Verhalten und die Eigenschaften von gleichartigen Objekten.(Z.B. Alle individuellen Fahrräder werden zur Klasse Fahrrad zusammengefasst)

• Aus jeder Klasse können beliebig viele Objekte abgeleitet („instanziiert“) werden.

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Klassen und ObjekteKlassen und Objekte

Klasse Objekte

Hund

Arco

Seppl

Rex

Klassen beschreiben Objekte, die identische Eigenschaften und gleiches Verhalten haben.

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InstanzierungInstanzierung

• Ein Objekt ist die InstanzInstanz einer Klasse.• In der Klasse werden alle Variablen und

Methoden definiert. • Aus einer Klasse können dann beliebig viele

Instanzen abgeleitet werden.• Jede Instanz hat eine eigene Kopie der

Variablen, die in der Klasse definiert sind (Instanzvariable).

Hund

Name: ArcoGeburt: 07.10.00

Name: RexGeburt: 11.11.01

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KlassenKlassen-- und und ObjektdiagrammeObjektdiagramme

Beziehung zwischen einer Klasse und ihren Objekten:Jedes Objekt hat seinen eigenen Zustand, der in den Instanzvariablen gespeichert wird.

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Charakteristika der Charakteristika der ooPooP

• Alles wird in Objekte zusammengefasst!• Jedes Objekt hat eigene Eigenschaftswerte

(Attribute=Variablen) und ein bestimmtes Verhalten (Methoden).

• Ein objektorientiertes Programm besteht aus einer Menge von kommunizierenden Objekten.

• Klassen beschreiben das Verhalten und die Eigenschaften von gleichartigen Objekten.

• Jedes Objekt ist die Instanz einer Klasse.

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ÜbungÜbung

• Identifizieren Sie Objekte (ca. 5) hier im Raum und fassen Sie diese sinnvoll zu Klassen zusammen.

< l i > K o n z e p t i o n

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Nach dieser Einheit sollten Nach dieser Einheit sollten Sie wissen, ...Sie wissen, ...

• was Objekte und Klassen sind,• wie von realen Objekten ein Software-Objekt

abgeleitet wird,• wie Zustand und Verhalten der Objekte in der

Software abgebildet werden.• wie Objekte miteinander kommunizieren