С. Сухов - Основы программирования на Java

• Название: Основы программирования на Java
• Автор: С. Сухов
• Жанр: Программирование

Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса «Информатика» и предназначено для студентов радиотехнического факультета, но может использоваться и студентами других специальностей. Рассматриваются вопросы программирования на языке Java.

Направлено на закрепление знаний по курсу «Информатика», читаемого по специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации». Учебное пособие подготовлено на кафедре «САПР».

---

2. не подклассы в том же пакете;

3. подклассы в различных пакетах;

4. классы, которые не являются подклассами и не входят в тот же пакет.

В языке Java имеется три уровня доступа, определяемых ключевыми словами: private (закрытый), public (открытый) и protected (защищенный), которые употребляются в различных комбинациях. Содержимое ячеек таблицы определяет доступность переменной с данной комбинацией модификаторов (столбец) из указанного места (строка).

Есть несколько правил, которые помогут вам разобраться. Элемент, объявленный public, доступен из любого места. Все, что объявлено private, доступно только внутри класса и нигде больше. Если у элемента вообще не указан модификатор уровня доступа, то такой элемент будет виден из подклассов и классов того же пакета. Именно такой уровень доступа используется в языке Java по умолчанию. Если необходимо, чтобы элемент был доступен только подклассам, причем независимо от того, находятся ли они в данном пакете или нет — используйте protected.

Таблица 8.1 Таблица ограничения доступа

private

модификатор отсутствует

protected

public

тот же класс

да

да

да

да

подкласс в том же пакете

нет

да

да

да

независимый класс в том же пакете

нет

да

да

да

подкласс в другом пакете

нёт

нет

да

да

независимый класс в другом пакете

нет

нет

нет

да

8.2. Интерфейсы

Интерфейсы Java созданы для поддержки динамического выбора (resolution) методов во время выполнения программы. Интерфейсы похожи на классы, но в отличие от последних у интерфейсов нет переменных представителей, а в объявлениях методов отсутствует реализация. Класс может иметь любое количество интерфейсов. Все, что нужно сделать — это реализовать в классе полный набор методов всех интерфейсов. Сигнатуры таких методов класса должны точно совпадать с сигнатурами методов реализуемого в этом классе интерфейса. Интерфейсы обладают своей собственной иерархией, не пересекающейся с классовой иерархией наследования. Это дает возможность реализовать один и тот же интерфейс в различных классах, никак не связанных по линии иерархии классового наследования. Именно в этом и проявляется главная сила интерфейсов.

8.2.1. Оператор interface

Определение интерфейса сходно с определением класса, отличие состоит в том, что в интерфейсе отсутствуют объявления данных и конструкторов. Общая форма интерфейса приведена ниже:

interface имя {

тип_результата имя_метода1 (список параметров);

тип имя_finall_переменной = значение;

}

Обратите внимание — у объявляемых в интерфейсе методов отсутствуют операторы тела. Объявление методов завершается символом «;» (точка с запятой). В интерфейсе можно объявлять и переменные, при этом они неявно объявляются переменными типа final. Это означает, что класс реализации не может изменять их значения. Кроме того, при объявлении переменных в интерфейсе их обязательно нужно инициализировать константными значениями. Ниже приведен пример определения интерфейса, содержащего единственный метод с именем callback и одним параметром типа int.

interface Callback {

void callback(int param); }

8.2.2. Оператор implements

Оператор implements — это дополнение к определению класса, реализующего некоторый интерфейс.

class имякласса [extends суперкласс]

[implements интерфейс0 [, интерфейс 1...]]

{тело класса}

Если в классе реализуется несколько интерфейсов, то их имена разделяются запятыми. Ниже приведен пример класса, в котором реализуется определенный нами интерфейс:

class Client implements Callback {

void callback(int p) {

          System.out.println("callback вызван с " + p);

}

}

В очередном примере метод callback интерфейса, определенного ранее, вызывается через переменную-ссылку на интерфейс:

class Testlface {

public static void main(String args[])

{

switch(result) {

case NO:

    System.out.println("Heт");

     break;

case YES:

    System.out.println("Дa");

    break;

case MAYBE:

     System.out.println("Moжeт быть");

     break;

case LATER:

    System.out.println("Позже");

     break;

case SOON:

    System.out.priniln("Cкopo");

    break;

case NEVER:

    System.out.println("Никогда");

    break;

}

}

public static void main(String args[]) {

Question q = new Question();

answer(q.ask());

answer(q.ask());

answer(q.ask());

answer(q.ask());

}

}

Обратите внимание на то, что результаты при разных запусках программы отличаются, поскольку в ней используется класс генерации случайных чисел Random пакета java.util.

Позже

Скоро

Нет

Да

9. ОБРАБОТКА ИСКЛЮЧЕНИЙ

Исключение в Java — это объект, который описывает исключительное состояние, возникшее в каком-либо участке программного кода. Когда возникает исключительное состояние, создается объект класса Exception. Этот объект пересылается в метод, обрабатывающий данный тип исключительной ситуации. Исключения могут возбуждаться и «вручную» для того, чтобы сообщить о некоторых нештатных ситуациях.

9.1. Основы механизма исключений

К механизму обработки исключений в Java имеют отношение 5 ключевых слов: — try, catch, throw, throws и finally. Схема работы этого механизма следующая. Вы пытаетесь (try) выполнить блок кода, и, если при этом возникает ошибка, система возбуждает (throw) исключение, которое в зависимости от его типа вы можете перехватить (catch) или передать умалчиваемому (finally) обработчику.

Ниже приведена общая форма блока обработки исключений.

try {

// блок кода}

catch (ТипИсключения1 е) {

// обработчик исключений типа ТипИсключения1 }

catch (ТипИсюпочения2 е) {

// обработчик исключений типа ТипИсключения2

throw(e) // повторное возбуждение исключения }

finally { }

9.2. Типы исключений

В вершине иерархии исключений стоит класс Throwable. Каждый из типов исключений является подклассом класса Throwable. Два непосредственных наследника класса Throwable делят иерархию подклассов исключений на две различные ветви. Один из них — класс Exception — используется для описания исключительных ситуаций, которые должны перехватываться программным кодом пользователя. Другая ветвь дерева подклассов Throwable — класс Error, который предназначен для описания исключительных ситуаций, которые при обычных условиях не должны перехватываться в пользовательской программе.

9.3. Неперехваченные исключения

Объекты-исключения автоматически создаются исполняющей средой Java в результате возникновения определенных исключительных состояний. Например, очередная наша программа содержит выражение, при вычислении которого возникает деление на нуль.

class Ехс0 {

public static void main(string args[]) {

int d = 0;

int a = 42 / d;

}

}

Вот вывод, полученный при запуске нашего примера.

C:\>javaExc0

java.lang. ArithmeticException: / деление на ноль

at Exc0.main(Exc0.java:4)

Обратите внимание на тот факт, что типом возбужденного исключения был не Exception и не Throwable. Это подкласс класса Exception, а именно: ArithmeticException, поясняющий, какая ошибка возникла при выполнении программы. Вот другая версия того же класса, в которой возникает та же исключительная ситуация, но на этот раз не в программном коде метода main.

class Exc1 {

static void subroutine() {

int d = 0;                              

int a= 10 / d;

}

public static void main(String args[]) {

Exc1 .subroutine();

}

}

Вывод этой программы показывает, как обработчик исключений исполняющей системы Java выводит содержимое всего стека вызовов.

С:\> java Excl

java.lang.ArithmeticException: / деление на ноль

at Excl.subroutine(Excl.java:4)

at Excl.main(Excl.java:7)

9.4. Операторы try и catch

Для задания блока программного кода, который требуется защитить от исключений, используется ключевое слово try. Сразу же после try-блока помещается блок catch, задающий тип исключения, которое вы хотите обрабатывать.

class Ехс2 {

public static void main(String args[]) {

try {

       int d = 0;

       int a = 42 / d;

}

catch (ArithmeticException e) {

      System.out.println("деление на ноль");

}

}

}

Целью большинства хорошо сконструированных catch-разделов должна быть обработка возникшей исключительной ситуации и приведение переменных программы в некоторое разумное состояние — такое, чтобы программу можно было продолжить, будто никакой ошибки и не было (в нашем примере выводится предупреждение - «деление на ноль»).