Классы. ООП

Содержание

Слайд 2

ООП Первые программы не превышали нескольких сотен строк. Увеличение программного кода

ООП

Первые программы не превышали нескольких сотен строк.
Увеличение программного кода до нескольких

тысяч строк привело к внедрению приемов структурного программирования (появились функции), позволяющего создавать и сопровождать программы размером до сто тысяч строк.
Слайд 3

ООП Стремительное развитие программного обеспечения потребовало создания и сопровождения еще большего

ООП

Стремительное развитие программного обеспечения потребовало создания и сопровождения еще большего объема

кода. Ответом на это было создание объектно-ориентированной технологии.
С помощью данной технологии возможно создавать большие по объему приложения.
Она позволяет программисту при создании кода мысленно отталкиваться не от архитектуры компьютера, а оперировать понятиями, обозначающими объекты реального мира.
Слайд 4

ООП Поля класса - переменные для хранения данных, описывающих класс (те

ООП

Поля класса - переменные для хранения данных, описывающих класс (те свойства/параметры/характеристики,

которые описывают состояние объекта). Обычно это имена существительные.
Методы класса - функции для работы с полями класса. Это действия, которые можно производить с этой сущностью либо действия, которые может совершать объект. Обычно это глаголы.

Класс — это абстрактный тип данных, описывающий реальную сущность и состоящий из полей и методов.

Слайд 5

ООП С помощью класса описывается некоторая сущность (ее характеристики и возможные

ООП

С помощью класса описывается некоторая сущность (ее характеристики и возможные действия).

Например, класс может описывать студента, автомобиль и т.д. Описав класс, мы можем создать его экземпляр – объект.
Объект – это уже конкретный представитель класса.
Слайд 6

ООП - brand - model - color - year - horsePower

ООП

- brand
- model
- color
- year
- horsePower

Car

goBack()

goForward()

turnLeft()

TurnRight()

activateHorn()

поля

методы

Слайд 7

ООП 3 кита ООП: Инкапсуляция Наследование Полиморфизм

ООП

3 кита ООП:
Инкапсуляция
Наследование
Полиморфизм

Слайд 8

ООП Инкапсуляция - это сокрытие реализации класса и отделение его внутреннего представления от внешнего интерфейса.

ООП

Инкапсуляция - это сокрытие реализации класса и отделение его внутреннего представления

от внешнего интерфейса.
Слайд 9

ООП Для инкапсуляции применяются модификаторы доступа: public protected default private

ООП

Для инкапсуляции применяются модификаторы доступа:
public
protected
default
private

Слайд 10

ООП Наследование - это отношение между классами, при котором класс использует

ООП

Наследование - это отношение между классами, при котором класс использует структуру

или поведение другого класса (одиночное наследование), или других (множественное наследование) классов.
Слайд 11

ООП Полиморфизм в ООП - это свойство системы использовать объекты с

ООП

Полиморфизм в ООП - это свойство системы использовать объекты с одинаковым

интерфейсом без информации о типе и внутренней структуре объекта

Animal
speak()

Cat
speak()

Dog
speak()

Duck
speak()

Слайд 12

ООП class Имя_класса { тип_поля1 имя_поля1; // имя_переменной1 тип_поля2 имя_поля2; //

ООП

class Имя_класса {
тип_поля1 имя_поля1; // имя_переменной1
тип_поля2 имя_поля2; // имя_переменной2

тип_результата1 имя_метода1 (параметры_метода1) {
тело_метода1
}
тип_результата2 имя_метода2 (параметры_метода2) {
тело_метода2
}
}

Общая форма оформления класса:

Слайд 13

ООП class Rect { double width; double height; double area() {

ООП

class Rect {
double width;
double height;
double area() {
return width * height;
}
}

Класс Прямоугольник

Слайд 14

ООП Создание объекта Для объявления объекта используется тот же синтаксис, как

ООП

Создание объекта

Для объявления объекта используется тот же синтаксис, как и для

обычных переменных:
Имя_класса имя_объекта;
В нашем примере:
Rect rect; // объявили переменную класса Rect под именем rect
Мы только объявили переменную, т.е. сообщили компиллятору, что в переменной rect мы собираемся хранить ссылку на объект - экземпляр класса Rect. Самого объекта в памяти еще нет.
Мы даже можем явно указать, что объектная переменная пока ни на что не ссылается, используя значение null:
rect = null;
Слайд 15

ООП Создание объекта Чтобы создать сам объект, необходимо использовать операцию new

ООП

Создание объекта

Чтобы создать сам объект, необходимо использовать операцию new (мы уже

встречались с этой операцией, когда создавали массивы):
rect = new Rect();
Можно объединить описание и создание объекта:
Имя_класса имя_объекта = new Имя_класса();
В нашем случае:
Rect rect = new Rect();
Слайд 16

ООП Создание объекта Rect rect = new Rect(); Rect() - вызов

ООП

Создание объекта

Rect rect = new Rect();
Rect() - вызов метода класса без

параметров и его имя совпадает с названием класса. Такой метод называется конструктором класса.
Конструктор определяет действия, выполняемые при создании объекта.
Если в классе программистом не был задан конструктор, то Java автоматически создаст "конструктор по умолчанию", который проинициализирует все поля создаваемого объекта значениями по умолчанию, принятыми для каждого типа Java.
Слайд 17

ООП Создание объекта В переменных объектного типа хранятся ссылки на динамическую

ООП

Создание объекта

В переменных объектного типа хранятся ссылки на динамическую область памяти,

где операцией new было выделено место под хранение объекта со всеми его полями и ссылками на методы.

Rect
- width
- height
area()

rect

Rect rect = new Rect();

Слайд 18

ООП Класс Прямоугольник Rect rect1 = new Rect(); rect1.height = 10;

ООП

Класс Прямоугольник

Rect rect1 = new Rect();
rect1.height = 10;
rect1.width = 20;
Rect rect2

= new Rect();
rect2.height = 10;
rect2.width = 20;
System.out.println(rect1 == rect2); // ?
rect2 = rect1;
System.out.println(rect1 == rect2); // ?

false

true

Операция “==”, примененная к объектам, сравнивает не содержимое объектов, а ссылки на объекты в памяти.
rect1 и rect2 сначала хранят ссылки на разные ячейки памяти.
Далее, после операции rect2 = rect1; переменной rect2 мы присвоили адрес объекта, на который ссылается rect1.
Таким образом, обе переменные стали ссылаться на один и тот же объект и во втором случае результат сравнения - true.

Слайд 19

ООП Вызов методов Для вызова метода, описанного в классе, нужно обязательно

ООП

Вызов методов

Для вызова метода, описанного в классе, нужно обязательно указать объект,

к которому применяется этот метод (исключение — статические методы, которые будут рассмотрены позже).
double area = rect1.area();
Вызов метода класса полезно рассматривать как посылку сообщения объекту. Указанный (перед точкой) объект рассматривается как адресат, которому посылают сообщение — приказ что-то выполнить. Если не указать конкретный объект — адресата нет и неясно, кому адресовать сообщение (метод).
Слайд 20

ООП Строки в Java Для создания строки можно использовать следующие конструкции:

ООП

Строки в Java

Для создания строки можно использовать следующие конструкции:
String имя_строки =

"содержимое строки"; //рекомендуемая форма
String имя_строки = new String("содержимое строки");
Например:
String str = "hello";
String str2 = new String("hello");
В результате выполнения этой строчки кода в памяти создается объект класса String, хранящий символы строки "hello", а ссылка на него сохраняется в переменной str/str2.
Слайд 21

ООП Строки в Java В Java String относятся к неизменяемым объектам

ООП

Строки в Java

В Java String относятся к неизменяемым объектам (англ. immutable)

- объектам, состояние которых не может быть изменено после создания.
При любой попытке изменения строки - в памяти создается новый объект.
Слайд 22

ООП Строки в Java String s1 = new String("Ваня учится в

ООП

Строки в Java

String s1 = new String("Ваня учится в IT ШКОЛЕ

SAMSUNG");
String s2 = new String("Ваня учится в IT ШКОЛЕ SAMSUNG");
System.out.println(s1.equals(s2));
System.out.println(s1 == s2);
На экран будет выведено:
true
false
Метод equals позволяет сравнивать содержимое строк, что не позволяет сделать операция ==.
Слайд 23

ООП Строки в Java String s3 = "Ваня учится в IT

ООП

Строки в Java

String s3 = "Ваня учится в IT ШКОЛЕ SAMSUNG";
String

s4 = "Ваня учится в IT ШКОЛЕ SAMSUNG";
System.out.println(s3.equals(s4));
System.out.println(s3 == s4);
Удивительно, но мы получим другой результат!
true
true

String Pool

Ваня..

Ваня..

s4

s3

s2

s1

Ваня..

Heap (дин. память)

Слайд 24

ООП Строки в Java String Pool Ваня.. Ваня.. s4 s3 s2

ООП

Строки в Java

String Pool

Ваня..

Ваня..

s4

s3

s2

s1

Ваня..

Heap (дин. память)

Тип String – один из самых

часто используемых в Java и довольно дорогой для хранения, поэтому в памяти виртуальной машины было решено использовать подход Flyweight (приспособленец): если используется множество одинаковых данных (объектов), то достаточно создать только один экземпляр (напомним, что строки Java являются неизменяемыми), чем несколько копий.

Поэтому всякий раз, когда создаются строковые литералы, в Строковом пуле проверяется, существует ли такой же строковый литерал. Если он существует, то новый образец для этой строки в Строковом Пуле не создается и переменная получает ссылку на уже существующий строковый литерал.

Слайд 25

ООП Строки в Java String Pool Ваня.. Ваня.. s4 s3 s2

ООП

Строки в Java

String Pool

Ваня..

Ваня..

s4

s3

s2

s1

Ваня..

Heap (дин. память)

В нашем примере переменным присвоены одинаковые

строковые литералы и поэтому переменная s2 получила ссылку на литерал, который был создан для s1. И в результате операция s1 == s2 вернула true.
В связи со всем выше сказанным, рекомендуется в программах на Java использовать форму создания строк через строковые литералы.
String s = "Ваня..";
Слайд 26

ООП Упражнение Спроектируйте и реализуйте простейший класс, описывающий рациональную дробь.

ООП

Упражнение
Спроектируйте и реализуйте простейший класс, описывающий рациональную дробь.

Слайд 27

ООП Классы-оболочки Для того, чтобы с примитивными типами данных можно было

ООП

Классы-оболочки

Для того, чтобы с примитивными типами данных можно было работать так

же, как с остальными-объектными, для каждого из них существует свой собственный класс-оболочка.
Они инкапсулируют в себе эти простые типы и предоставляют широкий набор методов для работы с ними.
Слайд 28

ООП Классы-оболочки Создание объектов соответствующих классов: Integer i = Integer.valueOf(50); Double

ООП

Классы-оболочки

Создание объектов соответствующих классов:
Integer i = Integer.valueOf(50);
Double db = Double.valueOf(50.5);
Обратная операция:
int

d = i.intValue(); //50
Преобразование в строку:
String s1 = i.toString(); //"50"
String s2 = Double.toString(2.5); //"2.5"
Слайд 29

ООП Классы-оболочки Переводит строковое представление числа в заданной системе счисления, в

ООП

Классы-оболочки

Переводит строковое представление числа в заданной системе счисления, в целое число:
int

value = Integer.parseInt("110",2);
System.out.println(value); //выведет 6 (110 в 2-чной системе счисления)
Переводит число из 10-чной системы в 2-чную и возвращает в виде строки :
int x = 12;
System.out.println(Integer.toBinaryString(x)); //1100
Аналогичны предыдущему методу, но переводят в 8-чную и 16-чную системы соответственно:
int x = 12;
System.out.println(Integer.toOctalString(x)); // 14
System.out.println(Integer.toHexString(x)); // c