POO in JAVA e Robot EV3

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1 POO in JAVA e Robot EV3

2 1. Introduzione Dal procedurale agli oggetti

3 La programmazione procedurale Per tutta la classe terza, abbiamo lavorato con un paradigma di programmazione che si chiama procedurale La programmazione procedurale si basa sulla suddivisione del codice in procedure (funzioni e subroutine) per strutturare meglio il codice e poterlo riutilizzare Le procedure possono essere raggruppate in librerie che anche altri programmatori possono riusare (fare codice costa denaro) basta che conoscano parametri di ingresso e uscita

4 Esiste solo la programmazione procedurale?

5 Altri paradigmi di programmazione Programmazione ad oggetti Programmazione ad eventi Programmazione concorrente La modalità con cui si puo realizzare un programma, dipende dal linguaggio.

6 Java è FORTEMENTE orientato agli oggetti e, di fatto, l unico paradigma da usare con JAVA è la programmazione OO (object oriented)

7 Vantaggi POO Modellizzazione naturale Riutilizzo del codice A partire dal problema, è più facile ideare la struttura dati corretta e gli algoritmi che ci permettono di trattare l argomento Più semplice grazie al concetto di incapsulamento ed ereditarietà.

8 Esempio Problema: In una azienda vengono misurate le temperature di un forno industriale ogni ora. Ci sono tre sensori in 3 punti differenti che scrivono i dati rilevati su un file di testo nella forma t1;t2;t3. A fine giornata: fornire la temperatura media rilevata da ciascuno dei tre sensori sulle 24h e l ora in cui si è registrata la temperatura massima

9 Modellizzazione Scelta tecnica che utilizzo per rappresentare e risolvere il problema Procedurale: tre vettori T1,T2,T3 con procedure per il calcolo della temperatura media e massima Poo: classe sensore, oggetti T1,T2,T2 con attributi temperature e metodi temperaturamedia e temperatuamassima

10 2. Classi e oggetti Le parole chiave da sapere

11 Concetti base Classe (statica o dinamica) Oggetto (attributi,metodi,costruttore) Incapsulamento Polimorfismo Ereditarietà

12 La classe dinamica NON e un insieme di oggetti. Definisce le caratteristiche di CIASCUN oggetto. E composta da ATTRIBUTI E METODI ATTRIBUTI = caratteristiche METODI = cosa posso fare Parallelo tra programmazione ad oggetti e procedurale (banalizzando molto): attributi = variabili, metodi = subroutine, funzioni)

13 ESEMPIO DI OGGETTO DELLA CLASSE AUTO

14 Place your screenshot here Esempio di OGGETTO IN VB Classe: lo strumento text box. Oggetto: la singola text box sul form

15 Esempio di classe cerchio e del suo uso in JAVA Class Cerchio { //attributi private (li vedo solo nella classe) private double raggio; //metodi public (li posso usare anche fuori dalla classe) public double area(){ int y; y= raggio*raggio*math.pi; return y; } } Creo l oggetto C1 e lo uso Cerchio C1 = New Cerchio(); C1.raggio = 3; System.out.println(C1.area());

16 Modellizzazione Scelta tecnica che utilizzo per rappresentare e risolvere il problema Procedurale: tre vettori T1,T2,T3 con procedure per il calcolo della temperatura media e massima Poo: classe sensore, oggetti T1,T2,T2 con attributi temperature e metodi temperaturamedia e temperatuamassima

17 Unicità degli oggetti Generalmente un oggetto è caratterizzato da uno stato, da un comportamento e da un'identità, come è bene simboleggiato da questa illustrazione di G. Booch, Object-oriented Analysis and Design:

18 Uso di oggetti Creo un oggetto e lo uso Cerchio C1 = new Cerchio(); secondo lo standard java: tipo e nome (es. int a;) Cerchio C1 = New Cerchio(); C1.raggio = 3; System.out.println(C1.area()); NEW è il costruttore standard che ISTANZIA l oggetto cioe produce un clone della classe cerchio che posso andare a personalizzare a livello di attributi e a cui posso applicare metodi Terminologia: un oggetto è una istanza della classe o il costruttore istanzia la classe dove istanza = oggetto di una certa classe, istanziare = atto di creazione di un nuovo oggetto

19 Uso di oggetti Creo un oggetto e lo uso Cerchio C1 = New Cerchio(); C1.raggio = 3; System.out.println(C1.area()); C1.raggio = 3; assegno un valore ad un attributo posso farlo SOLO se l attributo è pubblico questa tecnica per richiamare attributi e metodi è detta DOT NOTATION

20 Uso di oggetti Creo un oggetto e lo uso Cerchio C1 = New Cerchio(); C1.raggio = 3; System.out.println(C1.area()); System.out.println(C1.area()); stampo il valore di un metodo (calcolo dell area) NB Uso C1.raggio non Cerchio.raggio!!! Devo sempre lavorare con l oggetto, non direttamente con la classe (a meno che non sia statica)

21 Rappresentazione con metodologia UML DIAGRAMMA DELLE CLASSI + = pubblici (li vedo anche fuori dalla classe) - = privati (li vedo solo dentro la classe)

22 Prova tu! La classe Drago attributi: posizione metodi: cammina, vola,attacca Crea: il diagramma della classe, la classe java Drago, la classe java UsaDraga

23 3. Il costruttore Le parole chiave da sapere

24 Un metodo particolare: il costruttore Per istanziare un oggetto devo usare due istruzioni: Cerchio pippo; // crea un puntatore null all oggetto Pippo = New Cerchio(); // crea l oggetto vero e proprio e mette nel puntatore il suo indirizzo di memoria Le posso fare insieme: Cerchio pippo = new Cerchio(); New invoca il costruttore standard che crea l oggetto vuoto.

25 Il costruttore personalizzato Una caratteristica di java è di poter avere più sub/funzioni con lo stesso nome purchè con un numero di parametri diversi Nella classe posso aggiungere un costruttore mio che ad esempio, istanzia e inizializza in un colpo solo Davanti ad un costruttore non si mette il tipo: ne void ne int ecc. Es. //costruttore, lo riconosco perché ha lo stesso nome della classe e non ha void/int ecc. public Cerchio(double r){ raggio = r; }

26 Prova tu! Drago contro Drago Ampliamo Drago con un costruttore e creiamo un gioco che coinvolga due draghi

27 4. Classi statiche Le parole chiave da sapere

28 Concetti base Classe (dinamica o statica) Oggetto (attributi,metodi,costruttore) Incapsulamento Polimorfismo Ereditarietà

29 Classi statiche Sono classi particolari che per essere usate NON devono essere istanziate. Es. la classe Math Per fare una radice quadrata basta fare Risultato = Math.sqrt(78) NON istanzio la classe e uso direttamente i suoi metodi e attributi Le classi staticche sono, di fatto, delle librerie

30 5. Concetti estesi Le parole chiave da sapere

31 Concetti estesi Classe (dinamica o statica) Oggetto (attributi,metodi,costruttore) Incapsulamento Polimorfismo Ereditarietà

32 Incapsulamento La classe è come un isola! Diventa accessibile SOLO attraverso i suoi metodi ln questo caso gli attributi sono definiti PRIVATE e non sono accessibili con oggetto.attributo Come leggo un attributo??? levo usare un metodo che tipicamente (ma non è obbligatorio) chiamo get. Come assegno un valore a un attributo?? Devo usare un metodo che tipicamente (ma non è obbligatorio) chiamo set

33 Incapsulamento Se nummes fosse stato Public avrei potuto fare ad esempio: nummes = Telefonalaura.nummes Se invece voglio che gli oggetti siano incapsulati, // legge public int getmsg(){ Return nummes; } //scrive public void setmsg(n){ nummes = n; }

34 Polimorfismo Caratteristica del linguaggio che mi permette di avere sub e function con lo stesso nome! All interno di una stessa classe il compilatore le distingue per il numero dei parametri (overloading) Es. Int calcola(a){. } Int calcola(a,b){ }

35 Ereditarietà E dopo tutto questo lavoro? Posso fare classi a partire da altre classi. Basta che crei classi che EREDITANO (istruzione EXTEND) attributi e metodi da una classe padre! Le nuove classi vengono chiamate SOTTOCLASSI

36 Ereditarietà E se nelle sottoclassi alcuni metodi ereditati non mi vanno bene? LI CAMBIO per overriding: stesso nome, stessi argomenti, ma fa cose diverse rispetto alla classe padre LI CAMBIO per overloading: stesso nome, argomenti diversi in tipo e/o numero, ma fa cose diverse rispetto alla classe padre POLIMORFISMO IN UNA SOTTOCLASSE = redefinizione di un metodo

37 this e super this identifica la classe super la classe padre Class A{ public int pippo; } Class B extend A { public int pluto; super.pippo = 5; this.plusto = 4;

38 E ora i robot Lejos abbiamo installato il firmware lejos sui Lego MindStorm per poterli programmare in java.

39 6. Robot a noi! Vediamo la presentazione dell IT Bartolo di Pachino

40 Componenti

41 Primo programma import lejos.hardware.button; public class CiaoMondo { public static void main(string[] args) { System.out.println("Hello, Ev3"); Button.waitForAnyPress(); } }

42 7. Sperimentazione A ognuno un sensore

43 Men at work

44 Prof at work...

45 Class at work... Class at work...

46 8. Manuale con CBB Mettiamo insieme i risultati

47 Prof.ssa Laura Frasson e Prof. Massimo Torasso per le classi 4 inf Istituto Brambilla Verrès

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