Agent and Object Technology Lab Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Università degli Studi di Parma. Ingegneria del software A

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1 Agent and Object Technology Lab Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Università degli Studi di Parma Ingegneria del software A Collezioni di oggetti (in Java) Michele Tomaiuolo

2 Framework Framework Insieme di classi che si appoggiano a delle interfacce Customizzabile: l applicazione implementa queste interfacce per realizzare il comportamento desiderato (algoritmi) Non è l applicazione che chiama il framework, è il framework che chiama l applicazione Il SelectionSorter è un (piccolo) framework Sfrutta i servizi delcomparator e della List Swing è un framework 2

3 Collection framework La Java library comprende il collection framework, modulo di gestione di tipi di dato aggregati Liste Insiemi Tabelle associative Il collection framework di Java è costituito da Interfacce, che rappresentano i vari tipi dato aggregati Classi (concrete), che implementano le interfacce Algoritmi, di uso generale e definiti sui vari tipi dato Contenuto nel packagejava.util 3

4 Collezioni Una collezione (container) è un oggetto che raggruppa un insieme di altri oggetti Le collezioni sono usate per memorizzare e manipolare gruppi di dati Le collezioni rappresentano tipicamente oggetti che sono raggruppati per contenimento Un elenco telefonico Le parole in un vocabolario Una lista di studenti 4

5 Collection (List, Set) e Map Collection, interfaccia implementata dai dati aggregati lineari Map, interfaccia per i dati aggregati associativi Object, utilizzata per massimizzare la generalità dei dati contenuti nelle Collection e nellemap 5

6 Interfacce e classi concrete <<interface>> Collection 0..* Object AbstractCollection <<interface>> Set <<interface>> List AbstractList ArrayList 6

7 L interfaccia Set UnSet è una collezione non posizionale che non può contenere dati duplicati Set estendecollection e non aggiunge altri metodi Ses1 eds2 sono entrambiset s1.containsall(s2), vero ses2 è sotto-insieme di s1 s1.addall(s2), trasformas1 nell unione dis1 eds2 s1.retainall(s2), trasformas1 nell intersezione dis1 eds2 7

8 L interfaccia List UnaList è un aggregato posizionale (sequenza) UnaList può contenere elementi duplicati In aggiunta ai metodi di Collection Accesso posizionale get(int),set(int, Object),add(int, Object), remove(int, Object),addAll(int, Object) Ricerca indexof(object),lastindexof(object) 8

9 Il metodo equals Insiemi e liste richiedono di poter verificare se due oggetti contenuti sono uguali Object definisce un metodo che tutto il collection framework utilizza per verificare se due oggetti sono uguali Implementazione di default: identità (riferimenti) public boolean equals(object obj) { return (this == obj); 9

10 Person.equals() public class Person { public boolean equals(object o) { if (!(o instanceof Person)) return false; Person p = (Person)o; return name.equals(p.name) && familyname.equals(p.familyname); private String name = null; private String familyname = null; 16/Person.java 10

11 L interfaccia Map I tipi dato associativi sono aggregati indirizzabili per nome anziché per posizione Dizionario, permette di accedere ad un contenuto mediante una parola Pagine bianche, permettono di accedere ad un numero di telefono mediante un nome Da utilizzare con cautela: non possono sostituire le relazioni tra gli oggetti 11

12 Uso dell intefaccia Map import java.util.map; import java.util.hashmap; public class Main { public static void main(string[] args) { Person person = new Person("Paolo", "Rossi"); Passport passport = new Passport(12345); person.setpassport(passport); passport.setperson(person); Map passports = new HashMap(); passports.put(person, passport); Passport p = (Passport)passports.get(person); if (p == null) { System.out.println(" "); else { System.out.println(" " + p.getnumber()); 16/Main.java 12

13 Il metodo hashcode Map efficiente: possibile utilizzare un codice hash (numero intero) associato ad ogni oggetto contenuto Se due oggetti sono uguali (secondoequals) Allora hanno lo stesso codice hash Se si implementaequals, bisogna implementarehashcode Se due oggetti non sono uguali (secondoequals) Dovrebbero avere codice hash diverso Questo è preferibile, ma non è necessario Una tabella hash sfrutta i codici hash degli oggetti contenuti per velocizzare l indirizzamento L hash serve come indirizzo virtuale (non univoco) del contenuto 13

14 Person.hashCode() public class Person { public boolean equals(object o) { if(!(o instanceof Person)) return false; Person p = (Person)o; return name.equals(p.name) && familyname.equals(p.familyname); public int hashcode() { return (name + familyname).hashcode(); private String name = null; private String familyname = null; 16/Person.java 14

15 Implementazioni Il collection framework mette a disposizione più implementazioni per ogni interfaccia Map: HashMap e TreeMap List: ArrayList e LinkedList Set: TreeSet e HashSet Conviene sempre riferirsi alle classi concrete solo al momento della creazione dell oggetto List list = new ArrayList() 15

16 Iteratori Tutto il collection framework utilizza un unico modo per accedere agli singoli elementi dei tipi dato aggregati Iteratore: oggetto che permette di accedere agli elementi di un tipo dato aggregato secondo un certo ordine Vengono creati dal tipo dato aggregato La politica di attraversamento viene cambiata cambiando la classe dell iteratore 16

17 ListIterator <<interface>> Collection <<interface>> Iterator + iterator() : Iterator <<interface>> List - ListForwordIterator AbstractList <<creates>> ArrayList return new ListForwardIterator(this); + iterator() : Iterator 17

18 ArraySet public class ArraySet implements Set, Cloneable { // private class ArraySetIterator implements Iterator { public Object next() { if (current == collection.size) throw new NoSuchElementException(); return collection.buffer[current++]; public boolean hasnext() { return current < collection.size; public void remove() { throw new UnsupportedOperationException(); private ArraySetIterator(ArraySet set) { collection = arrayset; private int current = 0; private ArraySet collection = null; 17/ArraySet.java 18

19 Scorrere una collezione 1. Si usa esplicitamente il suo iteratore: for (Iterator i = collection.iterator(); i.hasnext(); ) { Object item = i.next(); 2. Oppure si usa il for (Java 5): Collection collection = for (Object item : collection) { // int[] vals = {1, 2, 3, 4; for (int x : vals) { // 19

20 Copia di un oggetto L operatore di assegnamento copia le reference tra gli oggetti (shallow copy) A obj2 = obj1; obj2 eobj1 puntano allo stesso oggetto Object fornisce un metodo clone() Effettua la copia di tutte le proprietà e le associazioni (shallow) Ma l oggetto deve implementarecloneable Altrimenti viene lanciataclonenotsupportedexception A obj2 = obj1.clone(); obj2 eobj1 sono due copie distinte dello stesso oggetto 20

21 Shallow vs. deep copy Shallow copy Si ottengono due riferimenti allo stesso oggetto Anche il metodoclone() di default (diobject) può essere definito shallow (copia i riferimenti delle associazioni) Deep copy L oggetto copia è una struttura completamente separata dall originale Implementazione custom diclone() 21

22 Classe Person Per oggetti complessi può essere necessario implementare clone() Nel caso diperson, l implementazione coincide con quella di default Esercizio: associazione (es.children) con altri oggettiperson public class Person { public Object clone() { return new Person(name, familyname); private String name = null; private String familyname = null; 16/Person.java 22

23 Liste e cast Java 1.4 (Senza generics) class Mem { private List list = new ArrayList(); public void push(object o) { list.add(o); public Object pop() { return list.remove(list.size() - 1); Mem m = new Mem(); m.push("something"); String s = (String) m.pop(); // cast... 23

24 Generics Java 1.5 (con generics) Mem<String> m1 = new Mem<String>(); m1.push("something"); String a = m1.pop(); // no cast Mem<Integer> m2 = new Mem<Integer>(); m2.push(7); // autoboxing: m.push(new Integer(7)); int i = m2.pop(); // auto-unboxing: i = m.pop().intvalue() class Mem<E> { private List<E> list = new ArrayList<E>(); public void push(e item) { list.add(item); public E pop() { return list.remove(list.size() - 1); 24