Sgomberiamo il campo dai dubbi

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1 Il linguaggio Java 1 Sgomberiamo il campo dai dubbi Cosa non è Java: Non è un linguaggio per animare il WWW Non è una versione ridotta del C++ Non è lo strumento che segnerà la fine di Microsoft Cosa è Java Un moderno linguaggio di programmazione OO Orientato alla programmazione di applicazioni network-centric 2

2 Perché Java Il problema: L inadeguatezza dello schema di sviluppo tradizionale (binary distribution) in ambienti distribuiti e multipiattaforma La soluzione: Java, un linguaggio O.O. per lo sviluppo di applicazioni architecture independent, robuste, adattabili, scalabili ed efficienti 3 Java: caratteristiche generali - 1 Familiare: La sintassi di Java ricalca la sintassi del C++ Un programmatore C++ non incontra grosse difficoltà ad imparare il linguaggio Java Semplice: Programmare usando Java è molto più semplice di programmare usando altri linguaggi OO (C++) Un buon programmatore Java è più produttivo di un buon programmatore C++ 4

3 Java: caratteristiche generali - 2 Object-oriented: Java è un linguaggio OO puro con ereditarietà, binding dinamico ed oggetti gestiti tramite riferimenti Il costrutto delle interfaces fornisce le potenzialità dell ereditarietà multipla senza alcun problema di duplicazione di codice Portabile: La specifica del linguaggio non contiene componenti implementation dependent 5 Java: caratteristiche generali - 3 Architecture neutral: L applicazione viene compilata in un linguaggio intermedio (Java ByteCode) che viene interpretato L interprete nasconde le caratteristiche peculiari dell hardware e del sistema operativo Lo stesso codice oggetto può essere eseguito su tutte le piattaforme per le quali venga fornito un interprete Java (attualmente Solaris, Windows NT/95, MacOS, OS/2, AIX, e Linux) 6

4 Java: caratteristiche generali - 4 Dinamico: Le fasi di loading e linking avvengono a run-time Robusto: Java è un linguaggio fortemente tipizzato con numerose caratteristiche che diminuiscono la possibilità di introdurre errori nelle applicazioni, tra le quali: assenza di puntatori abbondanza di controlli run-time (rispetto dei limiti degli array, controlli di tipo, controlli sul codice caricato dinamicamente, ecc.) gestione automatica della memoria (garbage collecting) 7 Java: caratteristiche generali - 5 Multi-threaded: Java supporta la gestione dei thread a livello di linguaggio, oltre che di macchina virtuale, fornendo la possibilità di creare facilmente applicazioni concorrenti 8

5 L ambiente Java Java Source Byte code Loader Java Compiler Byte Code moves through network or file system Byte code Verifier Java Byte Code Interpreter Machine Code Generator (JIT) Run time Hardware/OS 9 Java - il primo programma file: HelloWorld.java public class HelloWorld { public static void main(string args[]){ System.out.println( Hello world! ); 10

6 Compilazione ed esecuzione c:\classes>javac HelloWorld.java c:\classes>java HelloWorld HelloWorld! c:\classes> 11 La struttura di un programma Java - nozioni preliminari Un programma Java è organizzato come un insieme di classi Classi diverse possono essere raggruppate all interno della stessa Compilation unit Il programma principale è rappresentato da un metodo speciale della classe il cui nome coincide con il nome del programma 12

7 Java - il primo programma grafico File: HelloWorldWindow.java import java.awt.*; package examples, class HelloWorldWindow { public static void main(string args[]) { Frame f=new Frame("HelloWorldWindow"); f.add(new Label("HelloWorld!",Label.CENTER),"Center"); f.pack(); f.setvisible(true); 13 Compiliazione ed esecuzione c:\classes>cd examples c:\classes\examples>javac HelloWorldWindow.java c:\classes\examples>cd.. c:\classes>java examples.helloworldwindow c:\classes> 14

8 La struttura di un programma Java Package Ogni package contiene una o più compilation unit Il package introduce un nuovo ambito di visibilità dei nomi Compilation unit Ogni compilation unit contiene una o più classi o interfaccie delle quali una sola pubblica Classi e interfaccie Relazioni con il file system package directory compilation unit file 15 Il linguaggio Java in dettaglio Costrutti per la programmazione in the small Il type system di Java Tipi predefiniti e relative costanti ed operatori Tipi definiti dall utente Dichiarazione di variabili Istruzioni per il controllo di flusso Costrutti per la programmazione in the large Classi Interfaccie Packages 16

9 I commenti in Java // questo è un commento che termina con la fine della linea /* questo è un commento che può spaziare su più linee */ 17 Identificatori Gli identificatori (nomi di classi, variabili, attributi, metodi ecc.) sono sequenze alfanumeriche che: Devono iniziare con una lettera o con il carattere '_' Il resto dell identificatore può contenere sia lettere che numeri, o il carattere '_' Non devono coincidere con una delle parole riservate Esempi Ok: HelloWorld helloworld h ello_world prova PROVA prova1 prova1a prova2 Errati: 2prova +prova prova + hello-world hello? prova-1 Java è case sensitive 18

10 Le costanti Costanti intere: L 0xff34d 0xcafebabeL L Costanti reali: e+3 1.0E f F D e-2f Costanti boolean: true false Costanti carattere: a % \t \n \\ \ \123 Costanti di tipo stringa: prova prova\n prova( \ aaa\ ) 19 Il tipe system di Java Java è un linguaggio fortemente tipizzato Distinguiamo tra: tipi primitivi tipi riferimento 20

11 I tipi primitivi Tipi numerici: byte: 8 bit short: 16 bit int: 32 bit long: 64 bit float: 32 bit, secondo specifica IEEE754 double: 64 bit, secondo specifica IEEE754 Altri tipi: boolean: true o false char: 16 bit, carattere Unicode 21 Operatori per i tipi numerici - 1 Operatori unari operatori di segno +x -x incremento e decremento (prefissi e/o postfissi) ++x --x x++ x-- operatore di complemento binario (valido per soli tipi interi ): ~x 22

12 Operatori per i tipi numerici - 2 Operatori binari validi per tutti i tipi numerici x+y x-y x*y x/y x%y validi per i soli tipi interi x<<y x>>y x>>>y x&y x y x^y Operatori di confronto x==y x!=y x<y x>y x<=y x>=y 23 Operatori per il tipo boolean Operatore unario negazione logica:!x Operatori binari operatori standard x&y x y x^y operatori con semantica condizionale x&&y x y operatori di confronto x==y x!=y 24

13 Operatori per il tipo char Operatori di confronto x==y x!=y x<y x>y x<=y x>=y 25 Gli operatori di auto assegnamento E` possibile usare l operatore: x?= y al posto di un qualsiasi operatore? che sia lecito utilizzare nell espressione: x=x?y Tale espressione equivale alla precedente x?=y Esempi: x+=5 equivale a x=x+5 x*=2 equivale a x=x*2 26

14 Altri operatori Operatore condizionale si applica a tutti i tipi <condizione>? <valore1> : <valore2> L assegnamento come operatore x=y=3 (y=3)==3 L operatore di concatenazione tra stringhe si applica a tutti i tipi pippo +2 pippo I tipi riferimento Tipi array Tipi definiti dall utente 28

15 Tipo array Dato un tipo T (predefinito o definito dall utente) un array di T è definito come: T[] Similmente sono dichiarati gli array multidimensionali: T[][] T[][][] Esempi: int[] float[][] Persona[] 29 Tipi definiti dall utente Classi Interfaccie... i dettagli nel seguito 30

16 Dichiarazione e inizializzazione di variabili Dichiarazione int i; int i,j; Persona p; float f1,f2; double d; Inizializzazione int i=0; int i=0, j=4; Persona p=new Persona(); float f1=1.23f, f2=127.2f; double d=1.23; 31 Dichiarazione e inizializzazione di variabili: gli array Dichiarazione: int[] ai1, ai2; float[] af1; double ad[]; Persona[][] ap; Inizializzazione: int[] ai={1,2,3; double[][] ad={{1.2, 2.5, {1.0,

17 Dichiarazione di array ed allocazione di memoria La dichiarazione di un array non alloca spazio per gli elementi dell array L allocazione si realizza dinamicamente tramite l operatore new int[] i=new int[10], j; float[][] f=new float[10][10]; Persona[] p=new Persona[30]; j=new int[30]; che alloca però solo lo spazio per l array, non per i suoi elementi (tranne nel caso di tipi predefiniti). 33 Istruzioni per il controllo del flusso Sequenza di istruzioni Blocco di istruzioni Istruzione condizionale Cicli Ciclo con uscita all inizio Ciclo con uscita alla fine Ciclo con uscita in mezzo Ciclo con contatore Istruzione switch 34

18 Sequenza e blocco Una sequenza di istruzioni è composta da una serie di istruzioni separate dal carattere ; a=3; b=4; c=a*b+3; Un blocco di istruzioni è composto da una sequenza di istruzioni racchiuse da parentesi graffe {a=1; b=3; c=a+128; Un blocco di istruzioni è equivalente ad una singola istruzione 35 Istruzione condizionale Permette la scelta tra due diversi percorsi del flusso di controllo Sintassi if(<condizione>) <istruz.1> [else <istruz.2>] Il ramo else si lega all istruzione if più vicina 36

19 Istruzione condizionale: esempi Esempio 1: if(x==5) System.out.println( x vale 5 ); System.out.println( fatto! ); Esempio 2: if(x>0 && y>0) System.out.println( x ed y positivi ); else if(x>0) System.out.println( x positivo ); else if(y>0) System.out.println( y positivo ); else System.out.println( nessuno dei due positivi ); System.out.println( fatto! ); 37 Istruzione condizionale: esercizio Si scriva un programma che legge un intero su riga di comando corrispondente ad un mese e restituisce il numero di giorni in quel mese Si faccia uso dell istruzione: Integer.parseInt(<string>) che restituisce un intero a partire da una stringa 38

20 Ciclo con condizione all inizio Sintassi: while(<condizione>) <istruzione> ; Esempio int r=5; while(r>0) { System.out.println( HelloWorld! ); r--; 39 Ciclo con condizione all inizio: esercizio Si scriva un programma per il calcolo del fattoriale Si scriva un programma che legge un intero da riga di comando e stampa a video un triangolo formato da * con base di lunghezza pari all intero letto Si osservi che l istruzione: System.out.print(<string>) stampa la stringa passata come parametro senza andare a capo 40

21 Ciclo con condizione alla fine Sintassi: do <istruzione> while(<condizione>) Esempio: int r=5; do { System.out.println("HelloWorld!"); r--; while(r>0); 41 Ciclo con condizione alla fine: esercizio Si scriva un programma che esegue il prodotto tra due numeri secondo l algoritmo delle somme ripetute. Si faccia uso del ciclo con condizione alla fine 42

22 Ciclo con condizione in mezzo E` possibile uscire da un ciclo tramite l istruzione break Sfruttando questo fatto è possibile creare cicli con condizione di terminazione in mezzo Esempio: java.io.fileinputstream s=new FileInputStream( a ); while(true) { b=s.read(); if(b==0) break; System.out.println(b); 43 Ciclo con condizione in mezzo: esercizio Si scriva un programma che legge un file byte a byte salvando il contenuto in un array di 500 byte. Il programma deve terminare quando la fine del file è stata raggiunta o quando si sono letti 500 byte Si osservi che l istruzione: s.read() applicata ad un FileInputStream s restituisce -1 quando si è raggiunta la fine del file. 44

23 Ciclo con contatore Sintassi: for(<istr1>; <condiz>; <istr2>) <istr3> Equivalente a: <istr1>; while(<condiz>) { <istr3> <istr2> 45 Ciclo con contatore: esempi Esempio 1: int r; for(r=0; r<5; r++) System.out.println( HelloWorld! ); Esempio 1 bis: for(int r=0; r<5; r++) System.out.println( HelloWorld! ); Esempio 2: for(int r=0; r<10; r+=2) System.out.println( r= +r); 46

24 Ciclo con contatore: esercizio Si scriva un programma che stampa a video le tabelline (da 1 a 10). Si faccia uso del ciclo con contatore 47 Ancora sull istruzione break Sintassi completa di un istruzione break: break [<label>] Significato: restituisce il controllo all istruzione che include quella con il break e che è marcata con l identificatore specificato Esempio: ciclo1 : while(true) { ciclo2 : while(true) { leggi(x); if(x==1) break ciclo1; else break ciclo2; 48

25 Istruzione switch Sintassi: switch(<espressione>) { case <espr_cost_1> : [<istr_1>;]* case <espr_cost_2> : [<istr_2>;]*... case <espr_cost_n> : [<istr_n>;]* [ default : [<istr>;]* ] L espressione all interno dello switch deve essere di tipo char, byte, short, o int 49 Istruzione switch: esempio public class Prova { static public void main(string[] args) { int x=integer.parseint(args[0]); switch(x) { case 1: case 2: case 3: System.out.println( x pari a 1,2 o 3 ); break; case 4: System.out.println( x pari a 4 ); break; default: System.out.println( x diverso da 1,2,3 o 4 ); 50

26 Istruzione switch: esercizio Si scriva un programma che legge un intero su riga di comando corrispondente ad un mese e restituisce il numero di giorni in quel mese. Si usi l istruzione switch 51 Conversioni automatiche di tipo Promozioni byte -> short, int, long, float, double short -> int, long, float, double int -> long, float, double long -> float or double float -> double char -> int, long, float, double 52

27 Conversioni forzate: casting È possibile forzare una conversione di tipo attraverso l operatore di casting: (<tipo>)<espressione> Tra tipi semplici sono consentite le seguenti conversioni (con perdita di informazione) short -> byte, char char -> byte, short int -> byte, short, char long -> byte, short, char, int float -> byte, short, char, int, long double -> byte, short, char, int, long, float byte -> char 53 Classi I costrutti OO per la programmazione in the large Interfaccie Ereditarietà Polimorfismo e binding dinamico Packages 54

28 Definizione di una nuova classe Una nuova classe viene definita nel seguente modo: class <nome classe> { <lista di definizioni di attributi e metodi> Esempio: class Automobile { Definizione di attributi Gli attributi di una classe definiscono la struttura dello stato degli oggetti che vi appartengono Ogni attributo è definito usando la stessa sintassi usata per la definizione delle variabili locali Esempio class Automobile { String colore, marca, modello; int cilindrata, numporte; boolean accesa; 56

29 Definizione di metodi I metodi di una classe definiscono il comportamento degli oggetti che vi appartengono Ogni metodo è definito come segue: <tipo val. rit.> <nome.>([<dic. par. formali>]) <corpo> Il tipo void viene utilizzato per metodi che non ritornano alcun valore 57 Definizione di metodi: esempio class Automobile { String colore, marca, modello; int cilindrata, numporte; boolean accesa; void accendi() {accesa=true; boolean puopartire() {return accesa; void dipingi(string col) {colore=col; void trasforma(string ma, String mo) { marca=ma; modello=mo; 58

30 Visibilità dei nomi I nomi degli attributi e dei metodi sono visibili all interno di tutta la classe Le variabili dichiarate in un blocco sono visibili solo all interno del blocco Le variabili locali ad un metodo (o i parametri formali) possono mascherare gli attributi Le variabili dichiarate all interno di un blocco possono mascherare le variabili dichiarate all interno di blocchi più esterni 59 Oggetti Ogni variabile il cui tipo sia una classe (o un interfaccia) contiene un riferimento ad un oggetto Nuovi oggetti sono costruiti usando l operatore new Esempio: Automobile a=new Automobile(); Ad una variabile di tipo riferimento può essere assegnato il riferimento null 60

31 Accesso ad attributi e metodi di un oggetto L accesso ad attributi e metodi di un oggetto per il quale si abbia un riferimento si effettua tramite la notazione punto Esempio: Automobile a=new Automobile(); a.accendi(); a.dipingi( Blu ); System.out.println( Num. porte: +a.numporte); 61 Accesso ad attributi e metodi di un oggetto da metodi dello stesso oggetto Nella definizione di un metodo ci si riferisce ad attributi e metodi dell oggetto sul quale il metodo sia stato invocato direttamente (senza notazione punto) Esempio class Automobile {... boolean puopartire() {return accesa; void dipingi(string col) {colore=col;... La pseudo-variabile this contiene un riferimento all oggetto corrente e può essere utilizzata per aggirare eventuali mascheramenti 62

32 La pseudo-variabile this: esempio class Automobile { String colore, marca, modello; int cilindrata, numporte; boolean accesa; void accendi() {accesa=true; boolean puopartire() {return accesa; void dipingi(string col) {this.colore=col; void trasforma(string marca, String modello) { this.marca=marca; this.modello=modello; 63 Classi: esercizio Si definisca l insieme di classi necessarie per descrivere un computer (Monitor, Tastiera, Mouse, Case, Scheda) 64

33 Passaggio parametri I parametri il cui tipo sia uno dei tipi semplici sono passati per copia I parametri il cui tipo sia un tipo riferimento (classi, interfacce e array) sono passati per copia del riferimento ovvero, gli oggetti sono passati per riferimento 65 Overloading All interno di una stessa classe possono esservi più metodi con lo stesso nome purché si distinguano per numero e/o tipo dei parametri Il tipo del valore di ritorno non basta a distinguere due metodi Esempio: class C { int f() {... int f(int x) {... // corretto void f(int x) {... // errato 66

34 Creazione e distruzione di oggetti La creazione di un oggetto comporta due operazioni: l allocazione della memoria necessaria a contenere l oggetto e l inizializzazione dello spazio allocato Quest ultima operazione è svolta dal costruttore A differenza del C++ in Java non è necessario deallocare esplicitamente gli oggetti creati con una operazione new. Di ciò si occupa il garbage collector 67 Costruttori Nella definizione di una classe è possibile specificare uno o più costruttori Il costruttore è un metodo particolare che ha lo stesso nome della classe Nel caso ci siano più costruttori, essi si distinguono perché differiscono per numero e/o tipo dei parametri Per i costruttori non viene indicato il tipo del risultato (è implicito nel nome del costruttore) Il costruttore di default (senza parametri) viene fornito dal compilatore a meno che non si definiscano altri costruttori 68

35 Costruttori: esempio class Automobile { String colore, marca, modello; int cilindrata, numporte; boolean accesa; Automobile() { colore=marca=modello= null; cilindrata=numporte=0; Automobile(String colore, String marca, String modello) { this.colore=colore; this.marca=marca; this.modello=modello; void accendi() {accesa=true; boolean puopartire() {return accesa; void dipingi(string col) {this.colore=col; 69 Ancora sui costruttori È possibile invocare un costruttore dall interno di un altro tramite la notazione: this(<elenco di parametri attuali>); Esempio: class Persona { String nome; int eta; Persona(String nome) {this.nome=nome; eta=0; Persona(String nome, int eta) { this(nome); this.eta=eta; 70

36 Classi e costruttori: esercizio Esercizio 1: Si costruisca una classe che implementa uno stack di interi di dimensione fissa (stabilita in fase di costruzione) Esercizio 2: Si modifichi la classe precedente (introducendone altre se necessario) per implementare uno stack di dimensione variabile (allocazione dinamica di memoria) Esercizio 3: Si usi la classe precedente per realizzare un programma che legge un file byte a byte e lo inverte 71 Metodi e attributi di classe Sintassi: static <definizione dell attributo o metodo> Un attributo di classe è condiviso da tutti gli oggetti della classe Si può accedere ad un attributo di classe senza bisogno di creare un oggetto tramite la notazione: <nome classe>.<nome attributo> Un metodo di classe può essere invocato senza bisogno di creare un oggetto tramite la notazione: <nome classe>.<nome metodo>(<par. attuali>) 72

37 Metodi e attributi di classe: vincoli Un metodo static può accedere ai soli attributi e metodi static Un metodo convenzionale può accedere liberamente a metodi ed attributi static 73 Metodi e attributi di classe: esempio class Shape { static Screen screen=new Screen(); // si noti l iniz. static void setscreen(screen s) {screen=s; void show(screen s) {setscreen(s); Shape.setScreen(new Screen()); // corretto Shape.show(); // errato, show è un metodo normale Shape s1=newshape(), s2=new Shape(); Screen s=new Screen(); s1.setscreen(s); // corretto, si possono chiamare // metodi static su oggetti // in questo punto s2.screen==s1.screen==s 74

38 Attributi costanti È possibile definire attributi costanti tramite la notazione: final <definizione di attributo>=<valore> Esempio class Automobile { int colore; final int BLU=0, GIALLO=1,...; void dipingi(int colore) {this.colore=colore;... Automobile a=new Automobile(); a.blu=128; // errato System.out.println( BLU= +a.blu); // corretto 75 Esercizio È corretto affermare che tramite attributi e metodi di classe e attributi costanti è possibile definire funzioni, variabili e costanti globali? 76

39 La gerarchia di ereditarietà Le classi di un sistema OO sono legate in una gerarchia di ereditarietà Data una classe C, una sottoclasse di C si definisce tramite la notazione: class K extends C { <definiz. di attr. e metodi> La sottoclasse eredita tutti gli attributi ed i metodi della sopraclasse Java supporta solo ereditarietà semplice 77 La classe Object In mancanza di una differente indicazione, una classe Java estende la classe Object La classe Object fornisce alcuni metodi tra i quali vale la pena citare i seguenti: public boolean equals(object); protected void finalize(); public String tostring(); 78

40 Overriding Una sottoclasse può aggiungere nuovi attributi e metodi ma anche... ridefinire i metodi delle sue sopraclassi Esempio: class AutomobileElettrica extends Automobile { boolean batteriecariche; void ricarica() {batteriecariche=true; void accendi() { if(batteriecariche) accesa=true; else accesa=false; 79 La pseudo variabile super All interno di un metodo che ridefinisce un metodo della sopraclasse diretta ci si può riferire al metodo che si sta ridefinendo tramite la notazione: super.<nome metodo>(<lista par. attuali>) Esempio: class AutomobileElettrica extends Automobile {... void accendi() { if(batteriecariche) super.accendi(); else System.out.println( Batterie scariche ); 80

41 Ereditarietà e costruttori I costruttori non vengono ereditati All interno di un costruttore è possibile richiamare il costruttore della sopraclasse tramite la notazione: super(<lista di par. attuali>) posta come prima istruzione del costruttore Se il programmatore non chiama esplicitamente un costruttore della sopraclasse, il compilatore inserisce automaticamente il codice che invoca il costruttore di default della sopraclasse 81 Ereditarietà: esercizio Si definisca una classe Persona e due sottoclassi Uomo e Donna. La classe Persona deve avere un metodo chisei() che stampa il nome della persona. Nelle sottoclassi tale metodo deve essere ridefinito perché stampi anche il sesso 82

42 Information hiding in Java Attributi e metodi di una classe possono essere: pubblic sono visibili a tutti vengono ereditati protected sono visibili solo alle sottoclassi vengono ereditati private sono visibili solo all interno della stessa classe non sono visibili nelle sottoclassi 83 Information hiding: esempio class Automobile { private String colore, marca, modello; private int cilindrata, numporte; private boolean accesa; public Automobile() { colore=marca=modello=null; cilindrata=numporte=0; public Automobile(String col, String ma, String mo) {colore=col; marca=ma; modello=mo; public void accendi() {accesa=true; public boolean puopartire() {return accesa; public void dipingi(string col) {colore=col; 84

43 Information hiding: esercizio Si modifichi l esercizio precedente introducendo le dichiarazioni di visibilità per i membri delle classi 85 Classi e metodi astratti Un metodo astratto è un metodo per il quale non viene specificata alcuna implementazione Una classe è astratta se contiene almeno un metodo astratto Non è possibile creare istanze di una classe astratta Le classi astratte sono molto utili per introdurre della astrazioni di alto livello 86

44 Classi e metodi astratti: esempio abstract class Shape { static Screen screen; Shape(Screen s) {screen=s; abstract void show(); class Circle extends Shape { void show() { Shape s=new Shape(); // errato Circle c=new Circle(); // corretto 87 Classi astratte: esercizio Nell esercizio precedente si introduca una classe astratta OggettoConNome, sopraclasse di Persona 88

45 Classi e metodi final Se vogliamo impedire che sia possibile creare sottoclassi di una certa classe la definiremo final Esempio: final class C {... class C1 extends C // errato Similmente, se vogliamo impedire l overriding di un metodo dobbiamo definirlo final Esempio: class C { final void f() {... class C1 extends C { void f() {... // errato 89 Ereditarietà ed array Se X è una sopraclasse di Y allora l array X[] è sopra-array dell array Y[] Lo stesso vale per gli array multidimensionali Tale scelta non è type safe Esempio: void f(x[] ax) { ax[0]=new X();... f(new Y[10]); 90

46 I limiti dell ereditarietà semplice L ereditarietà semplice non permette la descrizione di numerose situazioni reali Esempio: Supponiamo di avere una classe Giocattolo ed una classe Automobile. In assenza di ereditarietà multipla non posso definire la classe AutomobileGiocattolo 91 I problemi dell ereditarietà multipla In presenza di ereditarietà multipla è possibile ereditare due o più metodi con la stessa signature da più sopraclassi. Ciò determina un conflitto tra implementazioni diverse C1 f (int i) : int C2 f (int i) : int K f (int i) : int C1 C2 C C 92

47 Ereditarietà semplice vs. ereditarietà multipla: la soluzione di Java Distinguere tra una gerarchia di ereditarietà (semplice) ed una gerarchia di implementazione (multipla)... introducendo il costrutto delle interfacce In tal modo è possibile distinguere tra l uso dell ereditarietà al fine di riutilizzare il codice e l uso al fine di descrivere una gerarchia di tipi 93 Interfacce Una interfaccia è una classe priva di attributi non costanti ed i cui metodi sono tutti pubblici ed astratti Sintassi: interface <nome> { <lista di definizione di metodi privi di corpo> 94

48 Interfacce ed ereditarietà Una interfaccia può ereditare da una o più interfacce Sintassi: interface <nome> extends <nome 1 >,..,<nome n > {... La gerarchia di ereditarietà tra interfacce definisce una gerarchia di tipi 95 Interfacce: esercizio In che senso una interfaccia descrive un tipo meglio di una classe? 96

49 La gerarchia di implementazione Una classe può implementare una o più interfacce se la classe non è astratta deve fornire una implementazione per tutti i metodi presenti nelle interfacce che implementa altrimenti la classe è astratta Sintassi: class <nome> implements <nome 1 >,..,<nome n > { Polimorfismo Polimorfismo è la capacità per un elemento sintattico di riferirsi a elementi di diverso tipo In Java una variabile di un tipo riferimento T può riferirsi ad un qualsiasi oggetto il cui tipo sia T o un sottotipo di T Similmente un parametro formale di un tipo riferimento T può riferirsi a parametri attuali il cui tipo sia T o un sottotipo di T 98

50 Polimorfismo: esempio class Automobile {... class AutomobileElettrica extends Automobile {... class Parcheggio { private Automobile buf[]; private int nauto; public Parcheggio(int dim) {buf=new Automobile[dim]; public void aggiungi(automobile a) {buf[nauto++]=a;... Automobile a=new AutomobileElettrica(); Parcheggio p=new Parcheggio(100); p.aggiungi(new AutomobileElettrica()); 99 Polimorfismo ed interfacce Una interfaccia può essere utilizzata come tipo di una variabile Una siffatta variabile potrà riferirsi ad un qualsiasi oggetto che implementi l interfaccia (polimorfismo) Esempio: interface OggettoCheSpara { spara(); class Pistola implements OggettoCheSpara {... OggettoCheSpara o=new Pistola(); o.spara(); 100

51 Polimorfismo: tipo statico e tipo dinamico In presenza di polimorfismo distinguiamo tra il tipo statico ed il tipo dinamico di una variabile (o di un parametro formale) La regola del polimorfismo prima enunciata obbliga il tipo dinamico ad essere un sottotipo (proprio o meno) del tipo dinamico 101 Polimorfismo e binding dinamico In Java, a fronte della invocazione x.f(x1,...,xn), l implementazione scelta per il metodo f dipende dal tipo dinamico di x e non dal suo tipo statico 102

52 Binding dinamico: esempio class Persona { private String nome; public Persona(String nome) {this.nome=nome; public void chisei() { System.out.println( Ciao, io sono +nome); class Uomo extends Persona { public Uomo(String nome) {super(nome); public void chisei() {super.chisei(); System.out.println( sono un maschio );... Persona p=new Uomo( Giovanni ); p.chisei(); OUTPUT: Ciao, io sono Giov anni sono un maschio 103 Polimorfismo e binding dinamico: esercizio Si costruisca uno stack di persone e lo si usi per conservarvi tanto uomini quanto donne. Al termine si verifichi l effetto del binding dinamico richiamando il metodo chisei() su tutti gli oggetti conservati 104

53 Conversioni forzate tra tipi riferimento: casting È possibile forzare esplicitamente la conversione da un tipo riferimento T ad un sottotipo T1 purché: Il tipo dinamico dell espressione che convertiamo sia un sottotipo di T1 Esempio: Object o=new AutomobileElettrica(); Automobile a=o; // errato, Object non è un // sottotipo di Automobile Automobile a=(automobile) o; // corretto (casting) 105 Casting: esercizio Si spieghi perché il casting è fondamentale per implementare contenitori generici (stack di Object ecc.) 106

54 Package ed information hiding Package e visibilità degli attributi e dei metodi Attributi e metodi di una classe C per i quali non sia dichiarato alcun tipo di visibilità sono visibili solo all interno di classi che appartengano allo stesso package di C Tale costrutto gioca un ruolo analogo alla dichiarazione di friendship in C++ Package ed importazione di classi Un package contiene un insieme di classi pubbliche ed un insieme di classi private Solo le classi pubbliche si possono importare in altri package Package e compilation unit Ogni compilation unit contiene classi appartenenti allo stesso package Una compilation unit contiene una sola classe pubblica (per default la prima) ed eventualmente altre classi private 107 Il package java.lang Il package java.lang contiene classi di uso molto frequente (String, Object, ecc.) Non è necessario importare le classi appartenenti al package java.lang prima di utilizzarle 108