Objektorienteret programmering

Præsentationer af emnet: "Objektorienteret programmering"— Præsentationens transcript:

1 Objektorienteret programmering
Indkapsling Arv og polymorfi (OOP’s 3 hovedprincipper) FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

2 OO-Principper -indkapsling
Et objekt er (set udefra) en atomar enhed der tilbyder en række services (metoder/properties). Det at gøre detaljerne i objekters implementation utilgængelige kaldes information hiding. Det at gruppere data sammen med operationer på disse data under praktisering af information hiding kaldes indkapsling eller dataabstraktion. Indkapsling er et af hovedprincipperne i OOP FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

3 OO-Principper -nedarvning
Alle metoder bortset fra constructors arves. private medlemmer af basisklassen nedarves, men kan ikke tilgås direkte. Alle protected medlemmer af basisklassen er synlige nedad i arvehierakiet, men private for alle klasser udenfor. Der kan tilføjes attributter og metoder i den nedarvede klasse Ingen multipel arv I C# arver alle klasser fra object FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

4 OO-Principper -nedarvning
Nedarvning understøtter kodegenbrug Nedarvning gør det muligt at udvide en eksisterende klasse. Nedarvning er typespecialisering, dvs. vi modellerer et ”er-en” forhold mellem den nedarvede klasse og den der arves fra - fx: en Checkkonto er-en Konto. Hvis vi står og mangler en klasse som er en specialisering af en klasse vi har, kan vi anvende nedarvning. Fx Konto -> CheckKonto FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

5 OO-Principper -nedarvning
Den der arves fra kaldes basisklasse/superklasse. Den der arver kaldes subklasse Husk at der gælder et er-en forhold mellem sub- og basisklassen En nedarvet klasse er typekompatibel med basisklassen: CheckKonto ck = new CheckKonto(); If (ck is Konto) //returnerer true hvis CheckKonto arver fra Konto Er-en forholdet er transitivt. FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

6 Udvidelse af domænemodellen
Kode FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

7 Nedarvning - Constructors
Basisdelen af en nedarvet klasse initialiseres ved kald til base(param-liste). Kald til forfaders constructor er det første der sker i den nedarvede klasses constructor. :base(param-liste) placeres umiddelbart efter constructorens metodehoved – notation taget fra C++ Hvis man ikke definerer en constructor, genereres en default. Ved nedarvning kalder denne implicit en default constructor (parameterløs) på basisklassen. FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

8 Nedarvning - redefinering
En basisklasse-metode kan redefineres i den nedarvede klasse Fx Haev-metoden på en Konto/CheckKonto En basisklasse-metode der skal redefineres i den nedarvede klasse, skal erklæres virtual i basisklassen, og eksplicit overrides i den nedarvede klasse. En override-metode tilsidesætter basisklassens metode. Metoden i den nedarvede klasse skal have samme signatur og returtype som den virtuelle den redefinerer. En redefineret metode kan kalde den metode den redefinerer i superklassens vha. base.metodenavn(); FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

9 Nedarvning - polymorfi
Alle referencevariabler i C# kan referere objekter af nedarvede typer – (polymorf = mange former). Ved virtuelle metoder træffes der beslutning på run-time om hvilken metode der skal kaldes. Metoden der kaldes er den der er defineret på det objekt referencen i øjeblikket refererer. Dette kaldes dynamisk binding. FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

10 Polymorfi/Dynamisk binding
Statisk type Dynamisk type Som vi plejer at se det: Ansat programmør = new Ansat("KodeKarl","Programmør",22222); Statisk type = Dynamisk type Statisk metodekald Statisk type Dynamisk type Med polymorft typesystem: Ansat chef = new Chef(”Bosse",”Direktør",52525, 500); Dynamisk type er samme som eller arving til statisk type Compiler checker på statisk type om metode eksisterer, kald til metode vha. dynamisk binding Dynamisk binding forudsætter at metoder er erklæret virtual FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

11 Polymorfi – brug af ArrayList
ArrayList indeholder elementer af den statiske type Object Eksplicit cast Implicit cast foreach(Ansat ans in ansatte) ans.GivBonus(10000); for(int i= 0;i<ansatte.Count;i++) ((Ansat)ansatte[i]).GivBonus(10000); Den statiske type checkes af compileren – derfor cast Den dynamiske type bestemmes run-time Den dynamiske type skal være lig den statiske eller en subtype (dvs. nedarvet fra) til den statiske Ved et metodekald startes (ved dynamisk binding) med at kigge efter metoden i den dynamiske type Derefter ledes efter metoden opad gennem arvehierarkiet FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

12 NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi
Eksempel Lad os implementere domænemodellen fra før: FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

13 NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi
Øvelse Lav opgave 1 og 2 i KontoOpgave.htm FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

14 Substitutionsprincippet
Den dynamiske type skal altid kunne bruges i stedet for den statiske Dvs., at objekter af en nedarvet type skal kunne anvendes i stedet for objekter af den oprindelige De skal kunne substitueres Dette sikres ved at vi ved redefinering af methoder kun afsvækker pre-betingelser og strammer post-betingelser. FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

15 Eksempel: Hvad må vi gøre med Area()? Hvad må vi gøre med MoveTo()?
public class Circle: Shape{ private int r; //radius - x, y //og color arves public override float Area(){ } public override void MoveTo(){ }//end circle public class Shape{ private int x,y; // figurens position private Colour color; //figurens farve //øvrige attributter public virtual void MoveTo(int newX, int newY){ //PRE 0 <= newX <= maxX && 0 <= newY <= maxY, // hvor maxX og maxY angiver vinduets maksimum // POST x'=newX && y'=newY } public virtual float Area(){ //PRE none //POST returnerer figurens areal med 4 decimalers nøjagtighed // beregnet efter en eller anden tilnærmet metode }//end Shape Hvad må vi gøre med MoveTo()? FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

16 Nedarvning - designovervejelser
Lad os antage at vi skal bruge en klasse der kan indeholde en liste af ansatte, hvor det er muligt at tilføje sidst i listen, men ikke midt i – Skal vi arve fra Array, ArrayList eller? Nej vi skal ikke arve, men bruge delegation Arv bør ikke bruges blindt for at opnå kodegenbrug - arv er typespecialisering! Arv skal kunne forsvares logisk som en ”A er-en B” Kodegenbrug kan i stedet opnås ved at bygge oven på eksisterende klasser. Kaldes også for komposition, delegering, mm. FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

17 NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi
Nedarvning - abstract En klasse som indeholder en eller flere metoder som ikke er defineret kaldes abstrakt En abstrakt klasse bruges kun i forbindelse med arv, og kan ikke instantieres, dvs. der kan ikke oprettes objekter af en abstrakt klasse. En abstrakt metode skal redefineres i de(n) nedarvede klasse(r). En abstrakt metode definerer funktionalitet for alle arvinger (men implementerer ikke). En constructor i en abstrakt klasse bruges kun af arvingernes constructors FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

18 Designeksempel: Composite-pattern
Composite: Grafisk editor, Tekstbehandling, Køkkenlager mmm. Hvordan ser en Show-metode ud på Shape, Circle og Picture FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

19 Typekompatibilitet, polymorfi og dynamisk binding
Et eksempel (Antag at vi har et klassehieraki med en Konto og CheckKonto som arver fra Konto): Konto konto = new Konto(); CheckKonto ckonto = new CheckKonto(); konto = ckonto; // OK, idet ckonto er typekompatibel, på konto-referencen // kan dog kun tilgå medlemmer fra Konto-klassen. Når eksempelvis metoden konto.tilskrivRente() kaldes, vil det være checkkontoens metode der bliver kaldt – i fald den er erklæret som override og erklæret virtual i basisklassen. (Objektet retter sig efter objektets type – den dynamiske type - i stedet for referencens – den statiske type: polymorfi og dynamisk binding) FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

20 C# - Hvornår er objekter ens?
Klasser bør override Equals-metoden public class Customer { . public override bool Equals(object obj) Customer other; if ((obj == null) || (!(obj is Customer))) return false; // helt sikkert ikke ens other = (Customer) obj; // typecast for adgang return this.id == other.id; // ens hvis ens id... } FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi

21 NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi
Opgaver Løs resten af KontoOpgaven FEN NOEA - Nordjyllands Erhvervsakademi