Mer om arv.
Kap J7-1
• I Java självt är arv frekvent
förekommande. Två exempel är exceptions
och components (awt).
• Arv bygger normalt på en IS-A-relation.
– Button IS-A Component .
– NullPointerException IS-A RuntimeException.
• Polymorfism och dynamisk bindning.
• Återanvändning av kod.
ArrayIndexOutOfBoundsException
IndexOutOfBoundsException
RuntimeException
StringIndexOutOfBoundsException
Exception
NullPointerException
EOFException
IOException
(superklass)
FileNotFoundException
(subklass)
Klassen Shape
9/25/0
0
Kap J7-2
public abstract class Shape {
private String name ;
abstract public double area( );
public Shape( String shapeName ) {
name = shapeName ; }
final public
boolean lessThan( Shape rhs) {
return area( ) < rhs.area( ); }
final public String toString( ) {
return name + " of area " + area( ); }
}
9/25/0
0
Kap J7-3
Klasserna Circle Rectangle och Square.
public class Circle extends Shape {
private double radius ;
private static final double PI=3.141592;
public
Circle (double rad) {
super( ” circle " );
radius = rad;
}
public double area( ) { return PI * radius * radius ; }
}
public class Rectangle extends Shape{
private double length;
private double width;
public Rectangle (double len, double wid) {
super( "rectangle " ); length = len; width = wid;
}
public double area( ) { return length * width; }
}
public class Square extends Rectangle {
public Square(double side) { super(side , side); }
}
9/25/0
0
1
Referenser till subklasser.
Kap J7-4
• Regel: Om värde av typen ”ref till
basklass” krävs, kan man ge uttryck av
typen ”ref till subklass”.
• Regel: En referensvariabel som har typen
”referens till basklass” får referera även till
objekt som är av ”subklasstyp”.
Rectangle rec= new Rectangle (1,2); Square sq=
new Square(3);
Shape sh;
sh=rec; sh=sq; rec=sq;// alla är ok!
sq=rec // ej tillåtet
sq= (Square) rec; //ok med explicit typomvandling
if (rec instanceof Square) //Bättre!
sq= (Square) rec;
9/25/0
0
Typer av metoder i en klass.
Kap J7-5
• Fyra typer av metoder
– Final metoder
• Används när metoden är oföränderlig (invariant)
över klasshierkin .
• Statisk bindning.
– Abstrakta metoder
• superklassen har ingen implementation och är
abstrakt. Medför att subklasser måste
implementera den eller själva bli abstrakta.
• Dynamisk bindning.
– Statiska metoder
• inget kontrollerande objekt.
• Statisk bindning.
– Övriga metoder
• superklassen ger en defaultimplemetation som
av subklasserna antingen överskuggas eller
accepteras som den är.
• Dynamisk bindning.
9/25/0
0
Sortering av figurer (Shapes).
Kap J7-6
• Problemformulering:
– Läs N st figurer (cirklar, rektanglar, kvadrater)
och skriv ut dem sorterade efter area.
• I följande program finns exempel på
– Polymorfism och dynamisk bindning.
– Konstruktorer vid arv.
9/25/0
0
2
Klassen TestShape
Kap J7-7
import java.io .*;
class TestShape {
private static BufferedReader in;
private static
void insertionSort(Shape [ ] a ) {
for( int p = 1 ; p < a .l ength; p++ ) {
int j = p; Shape tmp = a[ p ];
for(;j>0 && tmp. lessThan(a[j-1]); j-- )
a[ j ] = a[ j - 1 ];
a [ j ] = tmp;
}
}
9/25/0
0
Klassen TestShape, forts.
Kap J7-8
public static void main(String[] args) {
try { // Get # of shapes
System.out.println( "Enter #of shapes");
in=new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
int numShapes= Integer.parseInt(in.readLine() );
// Read the shapes
Shape[] array=new Shape[numShapes];
for( int i = 0; i < numShapes; i++ )
array[ i ] = readShape( );
insertionSort( array ); //Sort and output
System.out.println( " Sorted by area:" );
for( int i = 0; i < numShapes; i++ )
System. out.println( array[ i ] );
} catch(Exception e)
{ System.out.println( e ); }
}
9/25/0
0
Klassen TestShape, forts.
Kap J7-9
private static Shape readShape( ) {
double rad, len, wid; String oneLine;
try { System.out.println( "Enter shape type:" );
do {
oneLine = in.readLine( ) ;
} while ( oneLine. length( ) == 0 );
switch( oneLine.charAt( 0 ) ) {
case 'c': System.out.println( " Enter radius:");
rad = Double .valueOf( in.readLine()).doubleValue();
return new Circle (rad );
case 's': System.out.println( " Enter side: " );
len= Double .valueOf(in.readLine()).doubleValue();
return new Square(len);
case 'r': System.out.println("Enter length and width ” +
"on separate lines: ");
len = Double .valueOf( in.readLine( ) ) .doubleValue( );
w i d =Double .valueOf(in.readLine()).doubleValue();
return new Rectangle (len,wid);
default : System.err .println( "Need c, r, or s" );
return new Circle ( 0 ) ;
}
} catch( IOException e ) {
System.err.println( e );
return new Circle ( 0 );
}
}
9/25/0
0
3
En körning
Kap J7-10
D:\minaprog>java TestShape
Enter #of shapes
4
Enter shape type:
r
Enter length and width on separate lines :
4
5
Enter shape type:
r
Enter length and width on separate lines :
3
6
Enter shape type:
s
Enter side:
5
Enter shape type:
c
Enter radius:
2.5
Sorted by area:
rectangle of area 18.0
circleof area 19.634954084375
rectangle of area 20.0
rectangle of area 25.0
D:\minaprog>
9/25/0
0
Varför super final?
Kap J7-11
• Det reserverade ordet super används för att
– anropa överskuggade metoder.
– komma åt dolda instansvariabler.
– anropa superklassens konstruktor.
• Obs! Måste ligga som första sats i subklassens
konstruktor!
• Det reserverade ordet final anger att
– en metod inte får överskuggas.
• gäller även private- och static-deklarerade metoder.
– en klass är slutgiltig, d v s får inte ärvas.
• Metoden finalize är definierad i Object-klassen.
– anropas automatiskt precis innan ett objekt utsätts för
g.c.
– används för att låta objektet ”städa upp efter sig”,
släppa systemresurser etc.
– T ex
public void finalize () throws Throwable {
infil.close ();
super. finalize (); //sker ej med automatik
}
9/25/0
0
En egendefinierad kö.
Kap J7-12
// Queue class
//
// Konstruerad utan initierare
//
// ******************Publika operationer*********************
// void enqueue( x )
--> Sätt in x
// Object getFront( ) --> Returnera äldsta elementet
// Object dequeue( )
--> Returnera och ta bort äldsta
elementet
// boolean isEmpty( ) --> Returnera true if tom; annars false
// void makeEmpty( )
--> ta bort alla elementet
// ******************Fel*****************************************
// getFront eller dequeue på en tom kö
/**
* List-baserad implementation av kö.
*/
public class Queue
{
private ListNode front;
private ListNode back;
9/25/0
0
4
Kö forts.
Kap J7-13
/**
* Konstruera kön.
*/
public Queue( )
{
front= back=n u l l;
}
/**
* Testa om kön är tom (logiskt sett).
* @returnera true om tom, annars false .
*/
public boolean isEmpty( )
{
return front == null;
}
/**
* Gör att kön är tom (logiskt sett).
*/
public void makeEmpty( )
{
front = null;
back = null;
}
9/25/0
0
Kö forts.
Kap J7-14
/**
* Returnera äldsta elementet i kön.
* Ändrar ej kön.
* @ return the least recently inserted itemin the queue.
* @ exception Underflowom kön är tom.
*/
public Object getFront( ) throws Underflow
{
if( isEmpty())
throw new Underflow( "Queue getFront" );
return front.element;
}
/**
* Returnera och ta bort äldsta elementet i kön.
* @Returnera och ta bort äldsta elementet i kön.
* @ exception Underflowom kön är tom.
*/
public Object dequeue( ) throws Underflow
{
if( isEmpty( ) )
throw new Underflow( "Queue dequeue" );
Object returnValue = front.element;
front = front.next;
return returnValue;
}
9/25/0
0
Kö forts.
Kap J7-15
/**
* Sätt in ett nytt element i kön.
* @ p a r a mx är det nyaelementsom sätts in.
*/
public void enqueue( Object x )
{
if( isEmpty( ) ) // Make queue of one element
back = front = new ListNode( x );
else
// Regular case
back = back.next = new ListNode( x );
}
} }
9/25/0
0
5
Klass ListNode
Kap J7-16
// Bas -nod lagrad i en länkad lista.
// Är tänkt att inte vara nåbar utanför
// det aktuella paketet
class ListNode {
// "Friendly data"; accessbara av
// rutiner i samma paket
Object
element;
ListNode next ;
// Konstruktorer
ListNode( Object theElement )
{ this( theElement, null ); }
ListNode(Object theElement,ListNode n)
{
element = theElement;
next
= n;
}
}
9/25/0
0
Exceptionklassen
Underflow
Kap J7-17
/**
* Exception class for access in empty
* containers such as stacks, queues ,
* and priority queues .
*/
public class Underflow extends
Exception
{
/**
* Construct this exception object .
* @ param message the error message.
*/
public Underflow ( String message )
{
super( message );
}
}
9/25/0
0
Klassen QueueTest
Kap J7-18
import java. util .*;
class QueueTest {
public static void main (String[] args)
throws Underflow {
Queue q = new Queue();
q.enqueue(new Circle (12));
q.enqueue(new Square(12));
Object o = q.dequeue ( );
System.out .println (o + " blir servad");
q.enqueue(new Square(2));
q.enqueue(new Rectangle(1,2));
o = q.dequeue( );
System.out .println (o + " blir servad");
q.enqueue(new Circle (2));
System.out .println ("Först i kön står nu ”
+ q.getFront());
while (!q. isEmpty()) {
o = q.dequeue( );
System.out .println (o + " blir servad");
}
//nu blir det underflow!!!!!
o = q.dequeue( );
}
9/25/0
0
}
6
Exekvering
Kap J7-19
D:\minaprog \java\ohtester \Shape>java QueueTest
circle of area 452.38924800000007 blir servad
rectangle of area 144.0 blir servad
F÷rst i k÷n st_r nu rectangle of area 4.0
rectangle of area 4.0 blir servad
rectangle of area 2.0 blir servad
circle of area 12.566368 blir servad
Exception in thread "main " Underflow: Queue dequeue
at Queue.dequeue( Queue.java:70)
at QueueTest.main (Compiled Code)
D:\minaprog \java\ohtester \Shape>
9/25/0
0
Kap J7-20
Objektsamlingar och klassen Vector.
• Några Vector-metoder
– void addElement(Object x)
• Add x to the end of the list/vector.
– void insertElementAt (Object x, int index)
• Insertx at the given index.
– void setElementAt (Object x, int index)
• Replace the objectat index with x.
• Note: The given index must currently be in the
list/v ector.)
– void removeElementAt(int index)
• Removethe indicated element.
– void removeAllElements()
• Make the list empty .
– Object elementAt (int index)
• Return the element at index.
9/25/0
0
Klassen Vector, forts.
Kap J7-21
• Ytterligare Vector-metoder
– int size()
• Return the number of elements currently in the
vector.
– boolean isEmpty()
• Return whether the vector is empty .
– Vector(int initialCapacity, int incr)
• Construct a vector with the indicated initial
capacity and add space for incr elements each
time the vector is expanded .
– Vector(int initialCapacity)
• Construct a vector with the indicated initial
capacity and double the capacity each time the
vector is expanded .
– Vector()
• Same as Vector(10).
9/25/0
0
7
Vector-exempel
Kap J7-22
Vector v = new Vector();
v.addElement("string 2"); v. addElement("string 4");
v.insertElementAt("string 1", 0);
v.insertElementAt("string 3", 2);
v.addElement("string 5");
for (int i=0; i<v. size(); i++) {
String s = (String ) v. elementAt(i);
System. out.println (s);
}
while (!v.isEmpty()) {
String s = (String) v.lastElement();
v.removeElementAt(v. size()-1);
System. out.println(s);
}
9/25/0
0
Vector som kö.
Kap J7-23
import java.util. * ;
class QTest {
public static void main( String[] args) {
Vector q = new Vector( ) ;
q.addElement(new
Square(12));
q.addElement(new
q.addElement(new
q.addElement(new
Circle (12)); q.addElement(new
Square(2));
Rectangle(1,2));
Circle (2));
for (int i=0; i<q.size(); i++) {
Object o = q.elementAt(i);
System. out.println(o);
}
while (!q.isEmpty()) {
System. out.println(
((Shape)q.firstElement()).area()
q.removeElementAt(0);
}
);
}
}
9/25/0
0
Exekvering
Kap J7-24
C:\phe \java> javac QTest.java
C:\phe \java>java QTest
circle of area 452.38924800000007
rectangle of area 144.0
rectangle of area 4.0
rectangle of area 2.0
circle of area 12.566368
452.38924800000007
144.0
4.0
2.0
12.566368
C:\phe \java>
9/25/0
0
8
Iteratorer
Kap J7-25
• Generell teknik som kan användas för alla
datasamlingar.
• I Java 1.1 används standardklassen
java.util.Enumeration för att beskriva iteratorer.
• Metoden elements() används för att skapa en
iterator för att löpa igenom vektorn.
• Klassen Enumeration har bara två metoder:
– hasMoreElements() som returnerar true om det finns
komponenter kvar i vektorn (datasamlingen).
– nextElement () returnerar nästa komponent i
datasamlingen (typ: Object).
9/25/0
0
Användning av iterator.
Kap J7-26
import java.util. * ;
class QTestE {
public static void main( String[] args) {
Vector q = new Vector( ) ;
q.addElement(new
q.addElement(new
q.addElement(new
q.addElement(new
q.addElement(new
Circle (12));
Square(12));
Square(2));
Rectangle(1,2));
Circle (2));
for (Enumeration
e=q.elements();e.hasMoreElements();) {
Object o = e.nextElement();
if (o instanceof Rectangle)
System.out.println(o);
}
while (!q.isEmpty()) {
System. out.println(
((Shape)q. firstElement()).area() );
q.removeElementAt(0);
}
}
}
9/25/0
0
Exekvering
Kap J7-27
C:\phe\java>javac QTestE.java
C:\phe\java>java QTestE
rectangle of area 144.0
rectangle of area 4.0
rectangle of area 2.0
452.38924800000007
144.0
4.0
2.0
12.566368
C:\phe\java>
9/25/0
0
9
