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».

---

class Point {

int х, у;

Point(int х, int у) {

this.x = x;

this.y = y;

}

}

class PointCreate {

public static void main(String args[]) {

Point p = new Point(10,20);

System.out.println("x = " + p.x + " у = " + p.y);

}

}

7.7. Совмещение методов

Язык Java позволяет создавать несколько методов с одинаковыми именами, но с разными списками параметров. Такая техника называется совмещением методов (method overloading). В качестве примера приведена версия класса Point, в которой совмещение методов использовано для определения альтернативного конструктора, который инициализирует координаты х и у значениями по умолчанию (-1).

class Point {

int х, у;

Point(int х, int у) {

this.x = х;

this.y = у;

}

Point() {

х=-1;

y=-1;

}

}

class PointCreateAlt {

public static void main(String args[]) {

Point p = new Point();

System.out.println("x = " + p.x + " у = " + p.y);

}

}

В этом примере объект класса Point создается не при вызове первого конструктора, как это было раньше, а с помощью второго конструктора без параметров. Результат работы этой программы:

х = -1

у = -1

Решение о том, какой конструктор нужно вызвать в том или ином случае, принимается в соответствии с количеством и типом параметров, указанных в операторе new. Недопустимо объявлять в классе методы с одинаковыми именами и сигнатурами. В сигнатуре метода не учитываются имена формальных параметров, учитываются лишь их типы и количество.

7.8. Ссылка this

Очередной вариант класса Point показывает, как, используя this и совмещение методов, можно строить одни конструкторы на основе других.

class Point {

int х, у;

Point(int х, int у) {

this.x = x;

this.y = y;

}

Point() {

this(-l,-l);

}

}

В этом примере второй конструктор для завершения инициализации объекта обращается к первому конструктору.

Методы, использующие совмещение имен, не обязательно должны быть конструкторами. В следующем примере в класс Point добавлены два метода distance. Функция distance возвращает расстояние между двумя точками. Одному из совмещенных методов в качестве параметров передаются координаты точки х и у, другому же эта информация передается в виде параметра-объекта Point.

class Point {

int x, у;

Point(int x, int у) {

this.x = x;

this. y = y;

}

double distance(int x, int y) {

int dx = this.x - x;

int dy = this.y - y;

return Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);

}

double distance(Point p) {

return distance(p.x, p.y);

} }

class PointDist {

public static void main(String args[]) {

Point p1 = new Point(0,0);

Point p2 = new Point(30,40);

System.out.println("p1 = " + p1.x + ", " + p1.y);

System.out.println("p2 = " + p2.x + " + p2.y);

System.out.println("p1.distance(p2) =” + p1.distance(p2));

System.out.println("p1.distance(60, 80) = " + pl.distance(60, 80));

}}

Обратите внимание на то, как во второй форме метода distance для получения результата вызывается его первая форма. Ниже приведен результат работы этой программы:

p1 = 0,0

р2 = 30,40

p1.distance(p2) = 50.0

pl.distance(60, 80) = 100.0

7.9. Наследование

Основным фундаментальным свойством объектно-ориентированного подхода является наследование. Классы-потомки имеют возможность не только создавать свои собственные переменные и методы, но и наследовать переменные и методы классов-предков. Классы-потомки принято называть подклассами. Непосредственного предка данного класса называют его суперклассом. В очередном примере показано, как расширить класс Point таким образом, чтобы включить в него третью координату z.

class Point3D extends Point {

int z;

Point3D(int x, int y, int z) {

this.x = x;

this.y = y;

this.z = z;

}

Point3D() {

   this(-1,-1,-1);

}

}

В этом примере ключевое слово extends используется для того, чтобы сообщить транслятору о намерении создать подкласс класса Point. Как видите, в этом классе не понадобилось объявлять переменные х и у, поскольку Point3D унаследовал их от своего суперкласса Point.

7.10. Ссылка super

В примере с классом Point3D частично повторялся код, уже имевшийся в суперклассе. Вспомните, как во втором конструкторе мы использовали this для вызова первого конструктора того же класса. Аналогичным образом ключевое слово super позволяет обратиться непосредственно к конструктору суперкласса.

class Point3D extends Point {

int z;

Point3D(int x, int y, int z) {

super(x, у);           // Здесь мы вызываем конструктор суперкласса

this.z=z;

public static void main(String args[]) {

Point3D p = new Point3D(10, 20, 30);

System.out.println(“ x =” + p.x + ” у =” + p.y + " z =” + p.z);

}

}

Вот результат работы этой программы:

x = 10

y = 20

z = 30

7.11. Замещение методов

Новый подкласс Point3D класса Point наследует реализацию метода distance своего суперкласса. Проблема заключается в том, что в классе Point уже определена версия метода distance(int х, int у), которая возвращает обычное расстояние между точками на плоскости. Мы должны заместить (override) это определение метода новым, пригодным для случая трехмерного пространства. В следующем примере проиллюстрировано и совмещение (overloading), и замещение (overriding) метода distance.

class Point {

int x, у;

Point(int x, int у) {

this.x = x;

this.y = y;

}

double distance(int x, int y) {

int dx = this.x – x;

int dy = this.y - y:

return Math,sqrt(dx*dx + dy*dy);

}

double distance(Point p) {

return distance(p.x, p.y);

}

}

class Point3D extends Point {

int z;

Point3D(int x, int y, int z) {

super(x, y);

this.z = z;

}

double distance(int x, int y, int z) {

int dx = this.x - x;

int dy = this.y - y;

int dz = this.z - z;

return Math.sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);

}

double distance(Point3D other) {

return distance(other.x, other.y, other.z);

}

double distance(int x, int y) {

double dx = (this.x / z) - x; double dy = (this.y / z) - y;

return Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);

}

}

class Point3DDist {

public static void main(String args[]) {

Point3D p1 = new Point3D(30,40,10);

Point3D p2 = new Point3D(0,0,0);

Point p = new Point(4,6);

System.out.println("p1 = " + p1.x + "," + p1.y + " + p1.z);

System.out.println("p2 = " + p2.x + ", " + p2.y + " + p2.z);

System.out.println("p = " + p.x + " + p.y);

System.out.println("p1.distance(p2) =” +p1.distance(p2));

System.out.println("p1.distance(4,6) = " + p1.distance(4,6));

System.out.println("p1.distance(p) =” + p1.distance(p));

}

}

Результат работы этой программы:

p1 =30,40,10

р2 = 0,0,0

р = 4,6

p1.distance(p2) = 50.9902

pl.distance(4,6) = 2.23607

p1.distance(p) = 2.23607

7.12. Динамическое назначение методов

Давайте в качестве примера рассмотрим два класса, у которых имеют простое родство подкласс/суперкласс, причем единственный метод суперкласса замещен в подклассе.

class А {

void callme() {

System.out.println("Вызван callme метод класса А");

}

}

class В extends А {

void callme() {

System.out.println("Вызван callme метод класса В");

}

}

class Dispatch {

public static void main(String args[]) {

A a = new B();

a.callme();

}

}

Обратите внимание — внутри метода main мы объявили переменную «а» класса А и проинициализировали ее ссылкой на объект класса В. В следующей строке мы вызвали метод callme. При этом транслятор проверил наличие метода callme у класса А, а исполняющая система, увидев, что на самом деле в переменной хранится представитель класса В, вызвала не метод класса A, a callme класса В. Ниже приведен результат работы этой программы:

Вызван callme метод класса В

Рассмотренная форма динамического полиморфизма времени выполнения представляет собой один из наиболее мощных механизмов объектно-ориентированного программирования, позволяющих писать надежный, многократно используемый код.

7.13. Директива final

Все методы и переменные объектов могут быть замещены по умолчанию. Если же вы хотите объявить, что подклассы не имеют права замещать какие- либо переменные и методы вашего класса, вам нужно объявить их как final: final int FILE NEW = 1;

По общепринятому соглашению при выборе имен переменных типа final используются только символы верхнего регистра. Использование final-методов порой приводит к выигрышу в скорости выполнения кода — поскольку они не могут быть замещены, транслятору ничто не мешает заменять их вызовы встроенным (in-line) кодом (байт-код копируется непосредственно в код вызывающего метода).

7.14. Деструкторы

В Java существует возможность объявлять методы с именем finalize. Методы finalize - это деструкторы - методы, которые уничтожают объект. Исполняющая среда Java будет вызывать его каждый раз, когда сборщик мусора соберется уничтожить объект этого класса.