Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 1

Programmierkurs Java

Dr. Dietrich Boles

Teil

Objektorientierte Programmierung

Unterrichtseinheit 31

Polymorphie

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 2

Gliederung

Definition

Beispiel

Protokolleinschränkung

Typumwandlung

Klasse Object

Beispiel Stack

Zusammenfassung

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 3

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

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 4

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

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 5

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.)} }

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 6

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

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 7

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!

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 8

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!!!

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 9

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--]; } }

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 10

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);

}

} }

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 11

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);

}

}

}

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 12

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(); } }}

Programmierkurs Java UE 31 Polymorphie Dietrich Boles Seite 13

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