Java object georiënteerd programmeren

(1)

Java object georiënteerd programmeren

Les10 – Overerving en polymorfisme

Kristien Van Assche

Academiejaar 2020-2021

(2)

Overerving en polymorfisme

2020 – Kristien Van Assche 2

(3)

new

this.

extends

super() instanceof

super.

private

protected public

this()

Recap: Java sleutelwoorden

(4)

Welk sleutelwoord gebruik je…

• om een object aan te maken van een klasse

• om methode van huidig object aan te spreken

• om veld van huidig object aan te spreken

• om klasse te laten overerven van andere klasse

• om default constructor van basisklasse aan te spreken

• om niet-default constructor van basisklasse aan te spreken

• om methode van basisklasse aan te spreken

• om veld van basisklasse aan te spreken

• om veld/methode af te schermen van alle andere klassen

• om veld/methode toegankelijk te maken voor zijn subklasse én alle andere klassen in zelfde package

• om veld/methode toegankelijk te maken voor iedere andere klasse, al dan niet in zelfde package

• Als je wil verhinderen dat je een object kan maken van een klasse

• Als je wil verhinderen dat je een subklasse kan maken van een klasse

new

this.method() extends

super(…)

super.method(), this.method() super.field, this.field

private protected

public

2020 – Kristien Van Assche

this.field super()

abstract final

(5)

//logische klasse

public class Persoon { private String naam;

private int leeftijd;

public int getLeeftijd() { return this.leeftijd;

}

public void verjaar() { this.leeftijd++;

}

public int telLeeftijdBij(int aantal) { for (int i = 0; i < aantal; i++) {

this.verjaar();

}

return leeftijd;

} //presentatieklasse

public class Console {

public static void main(String[] args) { Persoon p = new Persoon();

System.out.println(p.getLeeftijd());

p.verjaar();

System.out.println(p.telLeeftijdBij(5));

} }

0 6 Uitvoer:

Sleutelwoorden new & this

(6)

Sleutelwoord extends

//basisklasse

private int geboortejaar;

… }

//presentatieklasse public class Console {

public static void main(String[] args) { Acteur a = new Acteur();

System.out.println(a);

} }

Acteur@68e26d2e Uitvoer:

//subklasse

public class Acteur extends Persoon { private String filmrol;

}

=> Schrijf gepaste toString() methode voor ‘betekenisvolle’ uitvoer

(7)

class Persoon {

private String naam;

public Persoon() { }

public Persoon(String naam, int geboortejaar) { this.naam = naam;

this.geboortejaar = geboortejaar;

} } class Acteur extends Persoon {

private String filmrol;

public Acteur() {

//automatische oproep van default constructor van basisklasse!!!

}

public Acteur(String naam, int geboortejaar, String filmrol) {

} }

Acteur angelina = new Acteur("Angelina Jolie", 1975, "Mr. & Mrs. Smith");

System.out.println(angelina);

Automatische oproep default constructor van basisklasse…

(8)

Acteur brad = new Acteur();

System.out.println(brad);

System.out.println(angelina);

class Persoon {

public Persoon() { }

public Persoon(String naam, int geboortejaar) { this.naam = naam;

this.geboortejaar = geboortejaar;

} } class Acteur extends Persoon {

private String filmrol;

public Acteur() {

}

public Acteur(String naam, int geboortejaar, String filmrol) { super(naam, geboortejaar);

this.filmrol = filmrol;

} }

…tenzij expliciet anders vermeld!!

(9)

Acteur brad = new Acteur();

null(0) speelt in null

Angelina Jolie(1975) speelt in Mr. & Mrs. Smith Uitvoer met gepaste toString() methode:

(Netbeans Variables venster) (IntelliJ Variables venster)

(10)

package presentatie;

import logica.Acteur;

public static void main(String[] args) { Acteur brad = new Acteur();

} }

package logica;

class Persoon {

}

VERKLARING: ‘default’ zichtbaarheid van een klasse is package toegang !!!

package logica;

class Acteur extends Persoon { private String filmrol;

}

Code georganiseerd in 2 packages – Probleem…

(11)

package presentatie;

import logica.Acteur;

public static void main(String[] args) { Acteur brad = new Acteur();

} }

package logica;

class Persoon {

}

OPLOSSING: Maak je logische klasse publiek toegankelijk !!!

package logica;

publicclass Acteur extends Persoon { private String filmrol;

}

Code georganiseerd in 2 packages - Oplossing

(12)

Voorbeeld – klasse Spin

(13)

Een overervende klasse in code (a)

public class Dier {

private int aantalPoten;

public void setAantalPoten(int aantalPoten) { this.aantalPoten = aantalPoten;

}

@Override

public String toString() {

return "Dier met " + this.aantalPoten + " poten";

} } public class Console {

public static void main(String[] args) { Spin s = new Spin();

s.setAantalPoten(8);

s.maakWeb();

System.out.println(s);

} }

spin maakt web

Dier met 8 poten public class Spin extends Dier { public void maakWeb() {

System.out.println("spin maakt web");

} } Compileert dit ?

Wat komt er op het scherm?

Relevante data van Spin object s:

(14)

Variant(b)

s.maakWeb();

} }

public class Dier {

privateint aantalPoten;

public void setAantalPoten(int aantalPoten) { this.aantalPoten = aantalPoten;

}

@Override

} }

public class Spin extends Dier { public Spin() {

//alle spinnen hebben 8 poten this.setAantalPoten(8);

}

public void maakWeb() {

} }

(15)

Variant(c)

Een standaard constructor roept normaal de standaard constructor van zijn basisklasse op….

tenzij je zelf via super(…) bepaalt dat een andere basisklasse constructor moet worden gebruikt.

s.maakWeb();

} }

public class Dier {

private int aantalPoten;

public Dier(int aantal) {

this.aantalPoten = aantal;

}

@Override

} }

public class Spin extends Dier { public Spin() {

super(8);

}

public void maakWeb() {

}

(16)

Voorbeeld - Winkelier

(17)

private String voornaam;

public Persoon(String naam, String voornaam) { this.naam = naam;

this.voornaam = voornaam;

} }

public class Winkelier extends Persoon { }

public static void main(String[] args) { Winkelier w = new Winkelier();

} }

OPLOSSING:Naast niet-standaard constructor ook expliciet standaard constructor voorzien in basisklasse

Voorbeeld - Winkelier

Zoek de compilatiefout !

VERKLARING: De ‘gegenereerde’ standaard constructor roept standaard constructor op van basisklasse…

Maar in de klasse Persoon is er geen standaard constructor gedefinieerd of gegenereerd

(18)

public void setNaam(String naam) { this.naam = naam;

}

public void setVoornaam(String voornaam) { this.voornaam = voornaam;

} }

public class Winkelier extends Persoon { }

Object wordt, na standaard initialisatie,

van data voorzien door oproep van gepaste setter methoden

Functioneel werkend geheel

public static void main(String[] args) { Winkelier w = new Winkelier();

w.setNaam("Maes");

w.setVoornaam("Evi");

} }

(19)

} }

public class Winkelier extends Persoon {

public Winkelier(String naam, String voornaam) { super(naam, voornaam);

} } public class Console {

public static void main(String[] args) {

Winkelier w = new Winkelier("Maes", "Evi");

Schoen s = new Schoen();

w.verkoop(s);

} }

Je object initialiseren via niet-standaard constructor

De betere implementatie ☺

(20)

} }

public class Schoen { }

Winkelier w = new Winkelier( "Maes", "Evi");

w.verkoop(s);

} }

Winkelier@....verkoopt Schoen@...

Compileert dit ?

}

public void verkoop(Schoen s) {

System.out.println(this + " verkoopt " + s);

} }

Extra

(21)

}

@Override

return this.naam + " " + this.voornaam;

} }

public class Schoen {

@Override

public String toString() { return "een schoentje";

Winkelier w = new Winkelier( "Maes", "Evi");

w.verkoop(s);

} }

Compileert dit ?

}

public void verkoop(Schoen s) {

System.out.println(this + " verkoopt " + s);

Extra

Maes Evi verkoopt een schoentje

(22)

package test;

TvProgramma tvProg = new TvProgramma();

String s = tvProg.naam + " van " + tvProg.van + " tot " + tvProg.tot + " (" + tvProg.genre + ")";

for (int i = 0; i < tvProg.acteurs.length; i++) { s+= ("\n\t – " + tvProg.acteurs[i] );

}

} }

package test;

class Programma { privateString naam;

protected LocalDate van, tot;

publicString genre;

}

package test;

class TvProgramma extends Programma { privateActeur[] acteurs;

}

Zoek de compilatiefouten !

Voorbeeld – TvProgramma (Met focus op zichtbaarheid van de velden)

(23)

package test;

String s = tvProg.naam+ " van " + tvProg.van+ " tot " + tvProg.tot + " (" + tvProg.genre + ")";

for (int i = 0; i < tvProg.acteurs.length; i++) { s+= ("\n\t – " + tvProg.acteurs[i] );

}

} }

package test;

protected LocalDate van, tot;

publicString genre;

}

package test;

}

Sleutelwoorden private, protected & public

VERKLARING: sleutelwoord ‘protected’ geeft impliciet ‘package’ toegang !!!

(24)

package test;

System.out.println (tvProg);

} }

package test;

protectedLocalDate van, tot;

publicString genre;

}

package test;

@Override

public String toString() { String s = this.naam ;

s += " van " + this.van+ " tot " + this.tot ; s += " (" + this.genre + ")";

for (int i = 0; i < this.acteurs.length; i++) { s+= ("\n\t – " + this.acteurs[i] );

}

return s;

} }

Sleutelwoorden private, protected & public

(25)

package test;

System.out.println ( tvProg);

} }

package test;

publicString genre;

publicString getNaam() { return this.naam;

} package test; }

@Override

publicString toString() { String s = this.getNaam() ;

s += " van " + this.van + " tot " + this.tot; s += " (" + this.genre+ ")";

for (int i = 0; i < this.acteurs.length; i++) { s+= ("\n\t – " + this.acteurs[i] );

}

return s;

Sleutelwoorden private, protected & public

(26)

package test;

System.out.println ( tvProg);

} }

package test;

publicString genre;

@Override

public String toString() { String s = this.naam; s += " van " + this.van s += " tot " + this.tot ; s += " (" + this.genre + ")";

return s;

} } package test;

@Override

public String toString() { String s = super.toString();

for (Acteur a : acteurs) { s+= ("\n\t – " + a);

}

return s;

} }

De betere variant

(27)

Alle velden zijn null-referenties…

Debug-Demo!

(28)

Ook bij Exceptions automatische oproep van parent default constructor

28

Force step into

☺ Polymorfe

werking

(29)

class TvProgramma extends Programma { private Acteur[] acteurs;

public TvProgramma() {

this.acteurs = new Acteur[0];

}

public TvProgramma(String naam, String van, String tot, String genre, Acteur[] acteurs) {

super(naam, van, tot, genre);

this.acteurs = acteurs;

} }

Voorzie de gewenste constructoren van gepaste initialisatie

class Programma {

private String naam, genre;

private LocalDate van, tot;

public Programma() { this.naam = "";

this.van = LocalDate.of(1999,1,1);

this.tot = LocalDate.of(1999,1,1);

this.genre ="";

}

public Programma(String naam,

LocalDate van, LocalDate tot, String genre) {

this.naam = naam;

this.van = van;

this.tot = tot;

this.genre = genre;

} TvProgramma tvProg = new TvProgramma();

System.out.println (tvProg);

TvProgramma tvProg2 = new TvProgramma(…, …, …, …);

System.out.println (tvProg2);

(30)

• Afzonderlijke package voor Presentatie en Logica

=> public class Acteur

• Expliciete oproep toString methode van basisklasse:

=> super.toString()

• Initialiseer de niet-primitieve velden in constructoren!

• Impliciete oproep van default constructor van basisklasse, en dat doorheen ganse klassenhiërarchie

• Expliciete oproep niet-default constructor van basisklasse:

=> super(…, …);

• Steeds als eerste lijn in constructor!

• Meerdere overloads mogelijk

Besluiten

(31)

}

@Override

return this.naam + " " + this.voornaam;

} }

public class Werknemer extends Persoon { private double loon;

public Werknemer(String naam, String voornaam, double loon) { super(naam, voornaam);

this.loon = loon;

}

@Override

return super.toString() + ": " + this.loon + "€ brutoloon";

Werknemer[] personeel = new Werknemer[3];

personeel[0] = new Werknemer("Adriaanssens", "Adam", 1400.0);

personeel[1] = new Werknemer("Bastiaens", "Bea", 1500.0);

personeel[2] = new Werknemer("Claeys", "Chris", 1600.0);

for (Werknemer w : personeel) { System.out.println(w);

} } }

Voorbeeld – werknemers en hun loon

Compileert dit ?

Adriaanssens Adam: 1400.0€ brutoloon Bastiaens Bea: 1500.0€ brutoloon

(32)

32 2020 – Kristien Van Assche

Arbeider

Werknemer

Bediende Persoon

Polymorfisme

- double loon - String naam - String voornaam

(33)

Arbeiders en bedienden

public class Arbeider extends Werknemer {

public Arbeider(String naam, String voornaam, double uurloon) { super(naam, voornaam, uurloon);

}

@Override

return super.toString() + " per uur";

} }

public class Bediende extends Werknemer {

public Bediende(String naam, String voornaam, double maandloon) { super(naam, voornaam, maandloon);

}

@Override

return super.toString() + " per maand";

}

(34)

personeel[0] = new Arbeider("Adriaanssens", "Adam", 10.0);//upcast !!!

personeel[1] = new Bediende("Bastiaens", "Bea", 1500.0);//upcast !!!!

personeel[2] = new Bediende("Claeys", "Chris", 1600.0);//upcast !!!!

for (Werknemer w : personeel) { System.out.println(w);

} } }

Adriaanssens Adam: 10.0€ brutoloon per uur Bastiaens Bea: 1500.0€ brutoloon per maand Claeys Chris: 1600.0€ brutoloon per maand

Polymorfe werking

Compileert dit ?

Arbeider

Werknemer

Bediende upcast

“POLY” (i.e. meerdere) + ”MORF” (i.e. gedaante) Wijzigende verschijningsvorm

(35)

Juiste condities voor polymorfe werking

personeel[0] = new Arbeider("Adam", "Adriaanssens", 10.0); //upcast, cf. overerving !!!

personeel[1] = new Bediende("Bea", "Bastiaens", 1500.0); //upcast, cf. overerving !!!!

personeel[2] = new Bediende("Chris", "Claeys", 1600.0); //upcast, cf. overerving !!!!

for (Werknemer w : personeel)

System.out.println(w); // late binding, downcast, overriden toString implementatie }

} }

Condities tot polymorf gedrag zijn:

• Overerving

• Overriding

• Upcast/Downcast

• Late binding

Arbeider

Werknemer

Bediende downcast

(36)

public static void main(String[] args) { Gezin famStorms = new Gezin();

famStorms.addGezinslid(new Ouder("Stan", "Storms", Geslacht.MAN, LocalDate.of(1966, 12, 19))); //upcast famStorms.addGezinslid(new Ouder("Marie", "Maes", Geslacht.VROUW, LocalDate.of(1968, 4, 12))); //upcast

famStorms.addGezinslid(new Kind("Evi", "Storms", Geslacht.VROUW, LocalDate.of(2005, Month.MARCH, 8))); //…

famStorms.addGezinslid(new Kind("Nathan", "Storms", Geslacht.MAN, LocalDate.of(2010, Month.APRIL, 25))); //…

famStorms.addGezinslid(new Kind("Helen", "Storms", Geslacht.VROUW, LocalDate.of(2015, Month.JUNE, 15))); //…

System.out.println(famStorms); //late binding, downcast, overriden toString impl.

} }

Vader: Storms Stan (1966) Moeder: Maes Marie (1968) - Storms Evi (18 jaar)

- Storms Nathan (16 jaar) - Storms Helen (13 jaar)

- Ontwerp klassendiagramma

- Implementeer gevraagde functionaliteit Gewenste uitvoer:

Oefening

(37)