Programowanie obiektowe

Transkrypt

1 Programowanie obiektowe Wykład 4 Marcin Młotkowski 15 marca 2018

2 Plan wykładu Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 141 / 224

3 Z czego składa się obiekt pola; metody; właściwości. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 142 / 224

4 Motywacje pola wyliczane (tylko do odczytu): wiek czy godzina; kontrola przypisania: miesiąc Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 143 / 224

5 Niedogodności stosowania pól jeśli pole jest publiczne wszyscy mogą czytać i modyfikować pola; nie można kontrolować podstawianych wartości; nie można ustalać wartości "w locie" w trakcie odwołania do pola. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 144 / 224

6 Częściowe rozwiązanie Akcesory Dla każdej zmiennej Variable tworzymy dwie metody SetVariable(val) GetVariable() Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 145 / 224

7 (propercje) trochę przypomiają zmienne a trochę metody; "z zewnątrz" przypominają pola; "od wewnątrz" przypominają metody. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 146 / 224

8 Przykład implementacji właściwości class Data int mies, dzien; public int Mies get return mies; set if (value < 13 && 0 < value) mies = value; else mies = 1; public int Dzien get return dzien; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 147 / 224

9 Zastosowanie Dzien d = new Dzien(); d.mies = 3; Console.WriteLine(d.Dzien); d.dzien = 23; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 148 / 224

10 Singleton po raz kolejny sealed class Singleton Singleton() static Singleton instance; public string nazwa; public static Singleton Instance() if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 149 / 224

11 Inna implementacja singletonu public static Singleton Instance get if (instance == null) instance = new Singleton(); return instance; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 150 / 224

12 Plan wykładu Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 151 / 224

13 Motywacje Co można robić z obiektami zapisywać/odczytywać do/z pliku; porównywać (w kolekcjach uporządkowanych); klonować; i wiele innych rzeczy... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 152 / 224

14 Przykład object[] table = new object[2]; table[0] = new Punkt(); table[1] = new Tramwaj(); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 153 / 224

15 Przykład object[] table = new object[2]; table[0] = new Punkt(); table[1] = new Tramwaj(); Jak wymusić, aby klasy implementowały metodę Clone()? Jaki ma typ tablica table? Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 153 / 224

16 Interfejs Interfejs definiuje typ, nie klasę. Interfejs deklaruje pola i metody (bez implementacji) Klasy mogą implementować wiele interfejsów Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 154 / 224

17 Typ to nie klasa! Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 155 / 224

18 Implementacja listy, wersja A class ListaA private object[] lista; public void Append(object elem)... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 156 / 224

19 Implementacja listy, wersja B class ListaB class Elem public object val; public Elem next; public void Append(object elem)... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 157 / 224

20 Wspólny wygląd klas interface Lista public void Append(object); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 158 / 224

21 Inny przykład interface ICloneable object Clone(); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 159 / 224

22 Implementacja interfejsu class Samochod : Pojazd, System.ICloneable... public object Clone() return this.memberwiseclone();... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 160 / 224

23 Implementacja interfejsu class Samochod : Pojazd, System.ICloneable... public object Clone() return this.memberwiseclone();... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 160 / 224

24 Przykłady użycia ICloneable[] tablica = new ICloneable[10]; tablica[0] = new Samochod(); Nie można tworzyć obiektów tablica[1] = new ICloneable(); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 161 / 224

25 Porównywanie obiektów interface IComparable public int CompareTo(object obj); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 162 / 224

26 Kolekcja uporządkowana class OrderedCollection void Add(IComparable elem)... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 163 / 224

27 Bazy danych Firebird APLIKACJA MS SQL SQLite Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 164 / 224

28 Implementacja sterowników Producenci silników baz danych mogą dostarczać własnych sterowników dostępu do baz danych; sterowniki powinne implementować co najmniej pola i metody zdefiniowane w interfejsie System.Data.IDbConnection i pochodnych. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 165 / 224

29 Interfejs namespace System.Data; interface IDbConnection void Close(); void Open(); IDbCommand CreateCommand();... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 166 / 224

30 Fabryka obiektów enum RDBMS = mysql, sqlite, oracle public IDBConnection SQLDriver(RDBMS typ) IDbConnection conn; switch (typ) case mysql: conn = new MySql.Data.MySqlClient.MySqlConnection(cs); break ; case sqlite: conn = new Mono.Data.SqliteClient.SqliteConnection(cs); break ; case oracle: conn = new System.Data.OracleConnection(cs); break ; return conn; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 167 / 224

31 Zastosowanie Fabryki IDbConnection connection = Connection(wybor); connection.open(); IDbCommand cmd = connection.createcommand(); cmd.commandtext = SELECT * FROM Studenci ; IDataReader rd = cmd.executereader(); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 168 / 224

32 generyczne interface IComparable<T> int CompareTo(T obj); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 169 / 224

33 Przykład class Informacja public System.DateTime create; public String Nazwisko; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 170 / 224

34 Przechowywanie class Lista<T> Lista<T> next; protected T val; public void Add(T val) if (this.val < val)... else... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 171 / 224

35 Przechowywanie class Lista<T> where T : IComparable<T> Lista<T> next; protected T val; public void Add(T val) if (this.val.compareto(val) > 0)... else... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 171 / 224

36 Przykład class Informacja public System.DateTime create; public String Nazwisko; Lista<Informacja> lista = new Lista<Informacja>(); lista.add(new Informacja()); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 172 / 224

37 Przykład class Informacja : IComparable<Informacja> public System.DateTime create; public String Nazwisko; public int CompareTo(Informacja i) if (i.create!= this.create) return i.create.compareto(this.create); return i.nazwisko.compareto(this.nazwisko); Lista<Informacja> lista = new Lista<Informacja>(); lista.add(new Informacja()); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 172 / 224

38 Plan wykładu Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 173 / 224

39 Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Zbiór zwyczajów i zaleceń dotyczących programowania w danym języku Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 174 / 224

40 Klasa System.Object Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Klasa Object a jest nadklasą wszystkich innych klas, nawet jeśli jawnie nie jest to zadeklarowane. a zamiennie można pisać object Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 175 / 224

41 Metody klasy Object Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class Object public virtual bool Equals(Object obj); public virtual int GetHashCode(); public virtual string ToString();... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 176 / 224

42 Przypomnienie Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class Samochod : Pojazd... System.Console.WriteLine(new Samochod()) Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 177 / 224

43 Przypomnienie Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class Samochod : Pojazd... System.Console.WriteLine(new Samochod()) Otrzymamy Samochod Chcemy auto marki: Syrena Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 177 / 224

44 Implementacja Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class Samochod : Pojazd public override string ToString() return String.Format("auto marki: 0", this.marka); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 178 / 224

45 Zastosowanie Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości bryka = new Samochod(); // zamiast: Console.WriteLine(bryka.info()); Console.WriteLine(bryka); Console.WriteLine("To jest "+ bryka); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 179 / 224

46 Własne kolekcje Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class Lista<T>... Lista list; for (int i = 0; i < list.length; i++) System.Console.WriteLine(list[i]); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 180 / 224

47 Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Implementacja dostępu indeksowanego class Lista<T> Lista<T> next; protected T val; public T this[int indeks] get if (indeks == 0) return val; return this.next[indeks 1]; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 181 / 224

48 Przykłady użycia Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Lista<int> list = new Lista<int>(); list.add(4); list.add(8); System.Console.WriteLine(list[2]); for (int i = 0; i < list.length; i++) System.Console.WriteLine(list[i]); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 182 / 224

49 Prawdziwe kolekcje Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości foreach(int e in list) System.Console.WriteLine(e); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 183 / 224

50 Implementacja Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Zaprogramujemy klasę Lista<T> implementującą interfejs System.Collections.IEnumerable; interfejs IEnumerable wymaga implementacji metody IEnumerator GetEnumerator(); zaprogramujemy enumerator ListEnum<T> implementujący interfejs IEnumerator; zaprogramujemy klasę Element<T>. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 184 / 224

51 Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Implementacja elementów listy class Element<T> public T val; public Element<T> next; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 185 / 224

52 Implementacja listy Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości using System.Collections; class Lista<T> : IEnumerable Element<T> lista; public void Add(T val)... // Implementacja interfejsu public IEnumerator GetEnumerator() return new ListEnum<T>(lista); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 186 / 224

53 Schemat Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Element<T> Element<T> Element<T> Element<T> IEnumerator MoveNext() Current get; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 187 / 224

54 Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Algorytm działania enumeratora Schemat zainicjowanie przeglądania kolekcji; zwracanie kolejnych elementów; sygnał końca kolekcji. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 188 / 224

55 Implementacja enumeratora Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class ListEnum<T> : IEnumerator Element<T> lista; public ListEnum(Element<T> lista)... public bool MoveNext()... public object Current... public void Reset()... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 189 / 224

56 Implementacja enumeratora Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class ListEnum<T> : IEnumerator Element<T> lista; public ListEnum(Element<T> lista) this.lista = lista; public bool MoveNext()... public object Current... public void Reset()... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 189 / 224

57 Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Implementacja enumeratora class ListEnum<T> : IEnumerator Element<T> lista; public ListEnum(Element<T> lista)... public bool MoveNext() if (this.current == null) this.current = this.lista; else this.current = this.current.next; return this.current!= null; public object Current... public void Reset()... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 189 / 224

58 Implementacja enumeratora Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class ListEnum<T> : IEnumerator Element<T> lista; public ListEnum(Element<T> lista)... public bool MoveNext()... public object Current get return current.val; public void Reset()... Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 189 / 224

59 Implementacja enumeratora Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości class ListEnum<T> : IEnumerator Element<T> lista; public ListEnum(Element<T> lista)... public bool MoveNext()... public object Current... public void Reset() this.current = this.lista; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 189 / 224

60 Zastosowanie Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Lista<int> list = new Lista<int>(); list.add(4); list.add(8); foreach(int e in list) Console.WriteLine(e); Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 190 / 224

61 Gdzie przechowujemy dane Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości obiekty wartości Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 191 / 224

62 Wartości (value types) Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Typy podstawowe: int, float, bool, etc. zmienne przechowują wartości; przypisanie zmiennej innej zmiennej oznacza skopiowanie wartości; wartości są przechowywane na stosie; dla typów podstawowych istnieją odpowiednie klasy (typy referencyjne), np. bool int float System.Boolean System.Int32 System.Single Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 192 / 224

63 Obiekty (refrencje) Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości zmienne przechowują referencje do obiektów; przypisanie zmiennej zmiennej oznacza skopiowanie referencji, nie wartości; obiekty przechowywane są na stercie. Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 193 / 224

64 Jawna konwersja typów Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Zamiana wartości na obiekt (boxing) int i = 123; object o = (object)i; Zamiana obiektu na wartość (unboxing) int i = 123; object o = (object)i; int j = (int)o; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 194 / 224

65 Niejawna konwersja Klasa podstawowa Własne kolekcje Obiekty i wartości Można pomijać operator konwersji, np: Zamiana wartości na obiekt (boxing) int i = 123; object o = i; Zamiana obiektu na wartość (unboxing) int i = 123; object o = i; int j = o; Marcin Młotkowski Programowanie obiektowe 195 / 224