Fondamenti di Informatica II a.a Utilizzare oggetti Prof. Luca Mainetti Università del Salento

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Fondamenti di Informatica II a.a. 2020-2021

Utilizzare oggetti Prof. Luca Mainetti Università del Salento

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Obiettivi della lezione

! Imparare a utilizzare variabili

! Comprendere i concetti di classe e oggetto

! Imparare a invocare i metodi

! Usare parametri e valori restituiti dai metodi

! Consultare la documentazione dell’API di Java

! Realizzare programmi di collaudo

! Comprendere la differenza tra oggetti e riferimenti a oggetti

! Scrivere programmi con semplici interfacce grafiche

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Oggetti e classi

! I domini applicativi industriali utilizzano dati complessi, non solo semplici numeri o stringhe

! Ad esempio, conti correnti, automobili, utenti, video ecc.

! Dati di questa natura in Java (e in tutti i linguaggi OO) sono rappresentati tramite oggetti

! Gli oggetti hanno dei dati e dei comportamenti

! Per descrivere il comportamento di un oggetto si utilizza una classe

! Un programma Java in esecuzione è quindi costituito da più oggetti che collaborano per ottenere il comportamento

funzionale desiderato; es: Utente, ContoCorrente, Banca

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Utilizzare oggetti

! Un oggetto è un’entità (per ora pensiamolo come un

«contenitore di dati») che può essere manipolata (i suoi dati possono essere modificati) mediante l’invocazione di

metodi

! Un metodo (simile a una funzione C) è costituito da una sequenza di comandi

! Un metodo può essere invocato (chiamato)

! All’atto della chiamata, si conosce il comportamento del metodo ma non l’insieme dei suoi comandi

(incapsulamento)

! Il metodo println modifica i dati dell’oggetto System.out

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Utilizzare oggetti (cont.)

! In sintesi, la struttura è

rappresentata in figura

! Non sappiamo come

println

e

print

siano

implementati ma

ne conosciamo il

comportamento

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Classi

! Una classe descrive un insieme di oggetti con lo stesso comportamento

! Un oggetto è un’istanza di una specifica classe

! Ad esempio ″Hello, World″, ″Buongiorno″, ″Luca Mainetti″

sono tutti oggetti stringa

! Si possono invocare gli stessi metodi su tutte le stringhe

! System.out è un membro della classe PrintStream che scrive sulla console

! E’ possibile costruire altri oggetti di PrintStream che

possano scrivere su destinazioni diverse, ma tutti gli oggetti

PrintStream hanno i metodi println e print

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Classi (cont.)

! Gli oggetti della classe PrintStream hanno un

comportamento differente dagli oggetti della classe String

! Questo perché classi diverse hanno responsabilità differenti in un sistema

! Quindi classi diverse hanno comportamenti differenti

! Non è possibile invocare i metodi println e print su oggetti della classe String

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Variabili e dichiarazioni di variabili

! Quando manipoliamo oggetti abbiamo spesso la necessità di memorizzare gli oggetti stessi nei loro vari stati e i valori restituiti dai loro metodi in modo da usarli in seguito

! Per memorizzare valori in Java si utilizzano le variabili

! Come in C, le variabili devono essere dichiarate prima di poter essere utilizzate

! Ogni variabile ha un nome e contiene un valore

! Questo valore appartiene a uno specifico dominio che è determinato da un tipo

! Spesso quando dichiariamo una variabile specifichiamo anche il suo valore iniziale

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Sintassi della dichiarazione di variabile

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Esempi di dichiarazione di variabile

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Tipi

! In Java esiste un insieme di tipi (https://www.w3schools.com/java/java_data_types.asp)

! Si distingue tra tipi primitivi e tipi non-primitivi

! I tipi primitivi specificano la dimensione del dominio dei valori e non espongono metodi

! I tipi non-primitivi sono costruiti dai programmatori e sono riferimenti a oggetti

! I tipi non-primitivi possono essere usati per invocare metodi

! I tipi primitivi iniziano con lettera minuscola mentre quelli non-primitivi con lettera maiuscola

! I tipi non-primitivi non sono predefiniti in Java ad esclusione del tipo String

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Nomi e convenzioni

! Utilizzare nomi significativi

! Regole per i nomi di variabili, metodi e classi

– Iniziano con lettera o con «_»

e possono continuare con lettere, numeri e «_»

– Non possono contenere simboli come «?» o «%» né spazi

– Per nomi composti si usa la convenzione «camel case»

– I nomi sono «case sensitive»

– Non possono contenere parole riservate del linguaggio

– Variabili iniziano con

minuscola, classi iniziano con

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Commenti

! Per i commenti al codice si utilizza la stessa sintassi del C

! «//» per commenti brevi e blocchi «/* */» per commenti lunghi cioè su più linee

! E’ bene che ogni classe e ogni metodo siano commentati

! I commenti devono (dovrebbero) chiarire il comportamenti di una classe o di un metodo ed esplicitarne il «contratto» di utilizzo

! Codice non commentato non è evolvibile

! Per essere rapidi nei nostri esempi ci permettiamo di non commentare il codice

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Assegnamenti

! Modificare il valore di variabili

! LHS = RHS

! LHS = variabile

! RHS = espressione

! Le variabili devono essere dichiarate

prima di poter essere utilizzate sia nel LHS sia nel RHS

! Le variabili devono essere inizializzate prima di essere utilizzate nel RHS

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Invocare metodi

! Gli oggetti si usano invocandone i metodi

! I metodi di una classe sono condivisi da tutti gli oggetti di quella classe

! L’insieme dei metodi (pubblici) di una classe costituiscono la sua interfaccia (pubblica)

! Una classe definisce una realizzazione (implementazione) privata che definisce i dati (attributi) della classe e l’implementazione dei suoi

String greeting = “Hello, World!”;

int numberOfCharacters = greeting.length();

String river = “Mississippi”;

String bigRiver = river.toUpperCase();

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Parametri dei metodi

! La maggior parte dei metodi necessità di valori in input che i metodi elaborano

! Tali valori sono

denominati parametri o argomenti

! Alcuni metodi

standard degli oggetti creati dagli utenti

sono set(value) e

get()

System.out.println(greeting);

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Valori restituiti dai metodi

int numberOfCharacters = greeting.length()

System.out.println(greeting.length());

river = river.replace("issipp", "our");

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Dichiarazione di metodi

! Come per le variabili, anche i metodi devono essere dichiarati per essere usati

! Nella dichiarazione si deve definire il nome del metodo, il tipo del valore di ritorno e il tipo dei parametri

! Quando un metodo non

restituisce valori il tipo di valore restituito è void

! Una classe può definire due o più metodi con lo stesso nome ma con parametri diversi

(overloading)

public void println(int output) public int lenght()

public String replace(String target, String replacement)

public void println(String output)

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Costruire oggetti

! Gli oggetti definiti dal programmatore devono essere costruiti prima di essere utilizzati

! Ad esempio, pensiamo a un oggetto che rappresenta un rettangolo, caratterizzato dalle coordinate x,y del vertice

superiore sinistro e da una

width e height

! Nella figura vi sono tre diverse istanze di rettangolo

rappresentate con i retativi dati

! La macchina virtuale Java riserva una zona di memoria per contenere quadruple di dati per ogni nuovo oggetto

new Rectangle(5, 10, 20, 30)

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La sintassi per costruire oggetti

! L’operatore new – Costruisce un

oggetto di tipo

Rectangle

– Usa i parametri ricevuti per

inizializzare i dati dell’oggetto

– Restituisce l’oggetto

! I costruttori non sono metodi, possono essere utilizzati sono tramite new

Rectangle box = new Rectangle(5, 10, 20, 30);

box.Rectangle(20, 35, 20, 30);

Box = new Rectangle(20, 35, 20, 30);

Box = new Rectangle();

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Metodi di accesso e metodi modificatori

! Classifichiamo i metodi di una classe in metodi di accesso e metodi

modificatori

! I metodi di accesso

restituiscono informazioni su oggetti senza

modificarli

! I metodi modificatori

modificano i dati interni di oggetti

! E’ bene tenerli separati

! Si usa la convenzione get

e set

box.translate(15, 25);

box.getX();

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Classi di libreria e documentazione API

! Le classi di libreria

Java sono ampiamente documentate

! Ad esempio, è

possibile consultare la documentazione del JDK11 all’indirizzo

https://docs.oracle.com /en/java/javase/11/doc s/api/index.html

! Le classi di libreria standard sono

organizzare in package

! Per utilizzare classi di libreria è necessario importarle, tranne

import java.awt.Rectangle;

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Collaudo delle classi

! Un metodo «naive» per

collaudare metodi di una classe è il seguente

– Definire una classe di collaudo – Definire in essa il metodo main

– Costruire uno o più oggetti all’interno del main

– Invocare metodi degli oggetti – Visualizzare i risultati prodotti

dalle invocazioni

– Visualizzare i valori previsti dal programmatore

! Questa è la base dello «unit testing» che introdurremo in Principi di Ingegneria del Software tramite JUnit

// Move the rectangle box.translate(15, 25);

// Print information about the moved rectangle System.out.print("x: ");

System.out.println(box.getX());

System.out.println("Expected: 20");

Ragionare sui valori attesi spinge il programmatore ad approfondire l’analisi

degli algoritmi

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Riferimenti a oggetti

! Per motivi di

efficienza, in Java una variabile di tipo oggetto contiene solo il riferimento alla

locazione di memoria che contiene i dati dell’oggetto stesso

! Più variabili oggetto possono fare

riferimento al

medesimo oggetto

! Variabile e oggetto sono memorizzati in locazioni differenti

Rectangle box2 = box;

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Variabili numeriche e variabili oggetto

! Sempre per motivi di efficienza, in Java una variabile numerica

contiene il dato, non il suo riferimento in memoria

int luckyNumber = 13;

int luckyNumber2 = luckyNumber;

luckyNumber2 = 12;

Rectangle box2 = box;

box2.translate(15, 25);

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Un po’ di sintesi con un’applicazione grafica

! I paragrafi 2.9 e 2.10 del testo fanno sintesi sui concetti appresi mostrando esempi per lo sviluppo di semplici applicazioni grafiche

! E’ utile provare a familiarizzare con il codice, modificandolo in modo da

approfondirne il comportamento

! Anche in altri capitoli si riprenderanno le

librerie grafiche

1 import javax.swing.JFrame;

23 public class EmptyFrameViewer 4 {

5 public static void main(String[] args) 6 {

7 JFrame frame = new JFrame();

8 frame.setSize(300, 400);

9 frame.setTitle("An empty frame");

10 frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

11 frame.setVisible(true);

12 } 13 }