Programmierkurs Java
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Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 1
Programmierkurs Java
Dr. Dietrich Boles
Teil
Objektorientierte Programmierung
Unterrichtseinheit 31
Polymorphie
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Gliederung
Definition
Beispiel
Protokolleinschränkung
Typumwandlung
Klasse Object
Beispiel Stack
Zusammenfassung
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Definition
Polymorphie:
Fähigkeit einer Objektvariablen vom Typ T1, auf Objekte von
Klassen eines anderen Typs T2 verweisen zu können
in Java: T2 muss Unterklasse von T1 sein
Protokoll ist auf das Protokoll von T1 eingeschränkt
Hintergrund: Protokoll von T1 ist echte Teilmenge von Protokoll
von T2
Relevanz: Compilierzeit
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Beispiel
Sei B eine direkte oder indirekte Unterklasse von A .
A object1 = new B(); // Polymorphie
static void f(A object) { ... }
B b = new B();
f(b); // Polymorphie
B object2 = new A(); // Fehler
A object3 = new C(); // Fehler
A
B
C
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Protokolleinschränkung
class Person { String name; Person(String name) { this.name = name; } void print() { IO.println(name); }}class Mitarbeiter extends Person { String buero; Mitarbeiter(String name, String buero) { super(name); this.buero = buero; } void changeBuero(String neuB) { buero = neuB; }}class PersonenTest { public static void main(String[] args) { Mitarbeiter kai = new Mitarbeiter("Kai Meyer", "E 67"); Person karl = new Mitarbeiter("Karl Schmidt", "E 50");
kai.changeBuero("E 69"); // ok! karl.changeBuero("E 68"); // Fehler (Protokolleinschr.)} }
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Typumwandlung
Typumwandlung (Typ-Cast) von Oberklasse auf Unterklasse
explizit möglich (allerdings u.U. unsicher!)
class A { ... }class B extends A { ... }class C extends A { ... }class D { ... }
A a = new B();B b1 = a; // Syntaxfehler!B b2 = (B)a;C c = (C)a; // ok, allerdings beim Zugriff // LaufzeitfehlerD d = (D)a; // Syntaxfehler
A
CB
D
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Klasse Object (1)
Jede Klasse in Java ist von der Klasse Object abgeleitet:
public class Object {
public Object clone(); // Werte-Kopie
public boolean equals(Object obj); // Wertgleichheit?
public String toString(); // konvertiert in String
...
}
Fehlt bei der Klassendefinition das extends, ist automatisch die Klasse
Object direkte Oberklasse
die angeführten Methoden sollten von jeder neu definierten
(ADT-)Klasse reimplementiert (überschrieben) werden!
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Klasse Object (2)// ADT-Klasse:public class Int extends Object { private int value;
public Int(int v) { this.value = v; } public Int(Int obj) { this.value = obj.value; } public Object clone() { return new Int(this); // auch hier Polymorphie } public boolean equals(Object obj) { return this.value == ((Int)obj).value; } public String toString() { return String.valueOf(this.value); } ...}...Int intObject = new Int(4711);IO.println("Wert = " + intObject); // automatischer Aufruf von toString!!!
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Beispiel Stack (1)
Vorteil der Polymorphie: Wiederverwendbarkeit
class Stack { Object[] store; // zum Speichern von Daten int current; // aktueller Index
Stack(int size) { store = new Object[size]; current = -1; }
boolean isFull() { return current == (store.length-1); } boolean isEmpty() { return this.current == -1; }
void push(Object value) { this.store[++this.current] = value; } Object pop() { return this.store[this.current--]; } }
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Beispiel Stack (2)
class Rueckwaerts {
public static void main(String[] args) {
Stack haufen = new Stack(10);
while (!haufen.isFull()) {
String eingabe = IO.readString("Eingabe:");
haufen.push(eingabe);
}
while (!haufen.isEmpty()) {
Object obj = haufen.pop();
String str = (String)obj;
System.out.println(str);
}
} }
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Beispiel Stack (3)
class RueckwaertsInt {
public static void main(String[] args) {
Stack haufen = new Stack(10);
while (!haufen.isFull()) {
int zahl = IO.readInt("Eingabe:");
haufen.push(zahl);
}
while (!haufen.isEmpty()) {
int zahl = (Integer)haufen.pop();
System.out.println(zahl);
}
}
}
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Beispiel Stack (4)
class Akte { int nummer; Akte(int n) { this.nummer = n; } void print() { IO.println(this.nummer); }}
class Verwaltung { public static void main(String[] args) { Stack haufen = new Stack(8); while (!haufen.isFull()){ haufen.push(new Akte(IO.readInt("Zahl: "))); } while (!haufen.isEmpty()) { Akte akte = (Akte)haufen.pop(); akte.print(); } }}
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Zusammenfassung
Polymorphie: Fähigkeit einer Objektvariablen vom Typ T1, auf Objekte
von Klassen eines anderen Typs T2 verweisen zu können, wobei in
Java T2 Unterklasse von T1 sein muss
Vorteil der Polymorphie: flexible Wiederverwendbarkeit von Klassen