Java-Klassen

Aus ProgrammingWiki

Inhaltsverzeichnis 1 Einführung in die Objektorientierte Programmierung 1.1 Technische Voraussetzungen 1.2 Definition einer Klasse 1.3 Instanzen einer Klasse 1.4 Kapselung, Eigenschaften und Methoden einer Klasse 1.5 Vererbung 1.6 Polymorphie

Einführung in die Objektorientierte Programmierung

Technische Voraussetzungen

Zur Objektorientierten Programmierung in Java ist die Policy-Datei

• JavaPolicy.class

erforderlich. Entsprechende Installationshinweise findet man unter: JavaPolicy

Definition einer Klasse

Wir definieren die (Objekt-)Klasse Bruch:

public class Bruch { protected int z; protected int n; public Bruch(int z, int n) { if (n < 0) { z = -z; n = Math.abs(n); } this.z = z; this.n = n; } public int Zaehler() { return z; } public int Nenner() { return n; } public double Dezimal() { return (double)z / n; } public void Ausgabe() { System.out.println(z + "/" + n); } public void Addition(Bruch Summand) { z = z * Summand.Nenner() + n * Summand.Zaehler(); n = n * Summand.Nenner(); } public void Subtraktion(Bruch Subtrahend) { z = z * Subtrahend.Nenner() - n * Subtrahend.Zaehler(); n = n * Subtrahend.Nenner(); } public void Multiplikation(Bruch Faktor) { z = z * Faktor.Zaehler(); n = n * Faktor.Nenner(); } public void Division(Bruch Divisor) { z = z * Divisor.Nenner(); n = n * Divisor.Zaehler(); if (n < 0) { z = -z; n = Math.abs(n); } } public void Reziprok() { int h = z; z = n; n = h; if (n < 0) { z = -z; n = Math.abs(n); } } }

Instanzen einer Klasse

Zunächst erzeugen wir die Instanzen Bruch1 und Bruch2 der Klasse Bruch und geben sie mit der Methode Ausgabe aus:

Bruch Bruch1 = new Bruch(1, 2); Bruch Bruch2 = new Bruch(3, 4);

System.out.print("Bruch1: "); Bruch1.Ausgabe(); System.out.print("Bruch2: "); Bruch2.Ausgabe();

ausführen

Kapselung, Eigenschaften und Methoden einer Klasse

Eine dritte Instanz Bruch3 soll die Zähler-Eigenschaft z und die Nenner-Eigenschaften n der ersten Instanz Bruch1 erhalten. Diese Eigenschaften sind streng gekapselt, d.h. ein direkter Zugriff ist nicht möglich. Wir müssen deshalb die Methoden Zaehler und Nenner benutzen.
Anschließend wird die Methode Addition mit der Instanz Bruch2 ausgeführt:

Bruch Bruch3 = new Bruch(Bruch1.Zaehler(), Bruch1.Nenner()); Bruch3.Addition(Bruch2);

System.out.print("Bruch3: "); Bruch3.Ausgabe(); System.out.println("Bruch3 als Dezimalbruch: " + Bruch3.Dezimal());

ausführen

Vererbung

Es fällt auf, dass eine Methode zum vollständigen Kürzen von Brüchen in der Klasse Bruch fehlt.
Wir leiten aus ihr die Unterklasse GekuerztBruch ab, die zunächst alle Eigenschaften und Methoden der Oberklasse erbt. Schließlich wird sie durch die Methode Kuerzen ergänzt:

public class GekuerztBruch extends Bruch { public GekuerztBruch(int z, int n) { super(z, n); } private int ggT(int m, int n) { if (n == 0) return m; else return ggT(n, m % n); } public void Kuerzen() { int teiler = Math.abs(ggT(z, n)); z = z / teiler; n = n / teiler; } }

Bruch Bruch4 = new GekuerztBruch(Bruch3.Zaehler(), Bruch3.Nenner()); Bruch4.Kuerzen();

System.out.print("Bruch4: "); Bruch4.Ausgabe();

ausführen

Polymorphie

Wir leiten von der Unterklasse GekuerztBruch erneut eine Unterklasse ab und nennen sie GemischtBruch:

public class GemischtBruch extends GekuerztBruch { public GemischtBruch(int z, int n) { super(z, n); } public void Ausgabe() { int g; int z0; int n0; double quotient = z / n; if (quotient < 0) g = (int)Math.ceil(quotient); else g = (int)Math.floor(quotient); if (g == 0) System.out.println(z + "/" + n); else { z0 = Math.abs(z % n); n0 = n; System.out.println(g + "_" + z0 + "/" + n0); } } }

Weiterhin implementieren wir eine universelle Ausgabeprozedur sowie zwei weitere Instanzen:

public void BruchAusgabe(Bruch MyBruch) { System.out.print(MyBruch.Zaehler() + "/" + MyBruch.Nenner() + " = "); MyBruch.Kuerzen(); MyBruch.Ausgabe(); } Bruch Bruch5 = new GekuerztBruch(24, 16); Bruch Bruch6 = new GemischtBruch(24, 16);

BruchAusgabe(Bruch5); BruchAusgabe(Bruch6);

ausführen

Wir stellen fest: Innerhalb einer Klassenhierarchie können gleichnamige Methoden bei gleicher Signatur verschiedene Wirkungen hervorrufen.
Diese Vielschichtigkeit heißt Polymorphie.