Java-Klassen

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Inhaltsverzeichnis

1 Einführung in die Objektorientierte Programmierung

Einführung in die Objektorientierte Programmierung

Technische Voraussetzungen

Zur Objektorientierten Programmierung ist die Policy-Datei

JavaPolicy.class

erforderlich. Entsprechenden Hinweise 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 z/n;
 }

 public void Ausgabe() {
  System.out.println(z + "/" + n);
 }
 
 public void Addition(Object Summand) {
  z = z * Summand.Nenner() + n * Summand.Zaehler();
  n = n * Summand.Nenner();
 }

 public void Subtraktion(Object Subtrahend) {
  z = z * Subtrahend.Nenner() - n * Subtrahend.Zaehler();
  n = n * Subtrahend.Nenner();
 }
 
 public void Multiplikation(Object Faktor) {
  z = z * Faktor.Zaehler();
  n = n * Faktor.Nenner();
 }

 public void Division(Object Divisor) {
  z = z * Divisor.Nenner();
  n = n * Divisor.Zaehler();
  if (n < 0) {
   z = -z; n = Math.abs(n);
  }
 }

 public void Reziprok() {
  int h;
  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:

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

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

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 direkekter Zugriff ist nicht möglich. Wir müssen deshalb die Methoden Zaehler und Nenner benutzen.
Anschließend wird die Methode Addition mit der Instanz Bruch2 ausgeführt:

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

System.out.print("Bruch3: "); Bruch3.Ausgabe();

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;
  teiler = Math.abs(ggT(z, n));
  z = z / teiler;
  n = n / teiler;
 }
}

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

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

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);
  }
 } 
}

Bruch5 = new GemischtBruch(Bruch4.Zaehler(), Bruch4.Nenner());

System.out.print("Bruch5: "); Bruch5.Ausgabe();

Wir stellen fest: Innerhalb einer Klassenhierarchie können Methoden mit gleichen Bezeichnern und gleicher Signatur verschiedene Wirkungen hervorrufen. Diese Vielschichtigkeit heißt Polymorphie.

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Technische Voraussetzungen

Definition einer Klasse

Instanzen einer Klasse

Kapselung, Eigenschaften und Methoden einer Klasse

Vererbung

Polymorphie

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