Fondamenti di Informatica 1. Prof. B.Buttarazzi A.A. 2010/2011

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1 Fondamenti di Informatica 1 Prof. B.Buttarazzi A.A. 2010/2011

2 Sommario Paradigma OO Incapsulamento Polimorfismo e overloading Esercizi svolti Esercizi proposti

3 Paradigma OO Nella programmazione tradizionale, i problemi vengono affrontati rivolgendo l attenzione alla sequenza di operazioni da svolgere. Nella programmazione ad oggetti, innanzitutto si stabilisce quali sono le entità che interagiranno tra loro, creando un modello del mondo reale. Tali entità sono gli oggetti.

4 Paradigma OO Le fasi fondamentali del POO Definire le classi cioè approssimazioni di oggetti reali che hanno un ruolo nel problema da risolvere, limitatamente agli aspetti interessanti; Implementando l information hiding per il quale ogni classe "nasconde alcune informazioni che sono utili solamente allo svolgimento dei suoi compiti) esponendo un interfaccia, cioè l insieme di dati (proprietà) e di comportamenti (metodi) che sono visibili nel resto del programma. Per semplificare la programmazione se serve potrà essere utilizzato il Polimorfismo dei metodi che attraverso l'overloading dei metodi che consente ad una classe di avere più metodi con lo stesso nome ma con parametri differenti

5 Ricapitolando Il corpo di una classe contiene variabili di istanza costruttori metodi di istanza Le variabili di istanza memorizzano i valori che determinano lo stato dell oggetto I costruttori inizializzano gli oggetti I metodi di istanza implementano il comportamento degli oggetti

6 Ricapitolando Variabili di istanza, parametri e variabili locali sono tutte variabili Le variabili di istanza persistono per tutto il tempo di vita di un oggetto I parametri sono usati per passare valori a un costruttore o ad un metodo Le variabili locali sono usate per memorizzare temporaneamente valori all interno dei metodi e costruttori

7 Esercizio Realizzare la classe Serbatoio secondo le informazioni presenti nel diagramma delle Classi UML in figura e scrivere un metodo testserbatoio che verifichi il codice scritto. Un oggetto di tipo Serbatoio contiene una informazione elementare: livello (misura in litri della capacità del serbatoio) di tipo int. Deve essere possibile creare un nuovo oggetto Serbatoio a partire dal campo livello Deve essere possibile visualizzate il livello del serbatoio Il metodo consumo decrementa il livello di k (litri) Il metodo rifornimento incrementa il livello di k (litri) Serbatoio - int livello + Serbatoio(int livello) + int getlivello() + rifornimento(int j) + consumo(int k)

8 Soluzione

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10 Metodi Modificatore di visibilità Tipo di ritorno Nome del metodo Lista parametri formali (qui vuota) public int getlivello() { return this.livello; Istruzione return Inizio e fine del corpo del metodo (blocco)

11 Metodi Modificatore di visibilià Tipo di ritorno (void) Nome del metodo Parametro formale public void rifornimento(int j) { this.livello += j; Corpo del metodo

12 Metodi: valore restituito Un metodo può restituire un valore come ad esempio int nel caso del metodo getlivello()) public int getlivello() { return this.livello;

13 Metodi: valore restituito Se un metodo non restituisce un valore è di tipo void come nel caso del metodo rifornimento(int j) public void rifornimento(int j) { this.livello += j;

14 Metodi: Variabili locali Nel corpo di un metodo (o di un costruttore) si possono definire variabili locali Servono a memorizzare informazioni utili alla esecuzione del metodo Queste sono create al momento in cui il metodo viene chiamato e vengono distrutte quando il metodo termina La visibilità (scope) di una variabile locale è il metodo o costruttore entro il quale è definita

15 Variabili locali C è una grande differenza tra variabili locali e variabili di istanza Le variabili locali memorizzano informazioni che servono esclusivamente alla esecuzione di un metodo; vengono create all'invocazione del metodo, distrutte al termine di questo; non sono visibili al di fuori del metodo Le variabili di istanza memorizzano informazioni che rappresentano lo stato dell'oggetto; vivono per tutta la vita dell'oggetto; sono visibili a tutti i metodi della classe

16 Incapsulamento L incapsulamento è di fondamentale importanza per la programmazione ad oggetti, dato che consente ad una classe di acquisire le proprietà di robustezza, indipendenza e riusabilità. La filosofia alla base dell incapsulamento si fonda sul controllo dell accesso ai campi di una classe, ovvero fornendo l accesso alle variabili (x) di istanza di una classe soltanto attraverso appositi metodi (setx getx ) dichiarati usando il modificatore public (questo modificatore li renderà invocabili dall esterno da oggetti appartenenti ad altre classi). Questa regola,che blocca l accesso diretto a tutti gli attributi privati, rende la classe indipendente e riutilizzabile; inoltre, ciò comporta anche una maggiore robustezza del software.

17 Esempio di implementazione di incapsulamento relativo alla classe Persona class Persona { private String nome; private String cognome; public Persona(String nome,string cognome){ this.nome=nome; this.cognome=cognome; public String setnome (String nome){ this.nome= nome; public String getnome (){ return nome;

18 Esempio di implementazione di incapsulamento relativo alla classe Persona public String setcognome(string cognome){ this.cognome= cognome; public String getcognome(){ return cognome;

19 Esempio di implementazione di incapsulamento relativo alla classe Persona Possiamo notare le variabili nome e cognome essendo state dichiarate private, non saranno accessibili da classi esterne. L accesso alle variabili nome e cognome viene effettuato dai metodi, setnome e getnome setcognome e getcognome che rispettivamente operano in scrittura e lettura.

20 Esercizio Realizzare la classe Frazione secondo le informazioni presenti nel diagramma delle Classi UML in figura e scrivere un metodo testfrazione che verifichi il codice scritto. Un oggetto di tipo Frazione contiene una coppia di informazioni elementari: num e denom di tipo int. Deve essere possibile creare un nuovo oggetto Frazione a partire dai campi num e denom. Deve essere possibile sommare alla frazione di riferimento un altra frazione tramite il metodo somma. In particolare si tenga conto che il metodo somma consente di sommare 2 frazioni: la frazione oggetto di riferimento (es. f1) e un altra frazione (es. f2) e assegnare il risultato alla frazione somma (es. f3). va definito un metodo String tostring() che restituisce una descrizione testuale adeguata della frazione. Frazione - int num - int denom + Frazione(int num, int denom) + Frazione somma(frazione frazione) + int getnumeratore() + int getdenominatore() + String tostring ()

21 public class Frazione { private int numeratore; private int denominatore; public Frazione(int numeratore, int denominatore){ this.numeratore=numeratore; this.denominatore=denominatore; public int getnumeratore(){ return this.numeratore; public int getdenominatore(){ return this.denominatore;

22 public Frazione somma(frazione frazione){ int den=this.denominatore*frazione.denominatore; int num=((frazione.denominatore)*this.numeratore) +(frazione.numeratore*this.denominatore); Frazione f=new Frazione(num,den); return f; public String tostring(){ return (this.numeratore+"/"+this.denominatore); f1 f2 f3 esempio

23 public class testfrazione { /** args */ public static void main(string[] args) { // TODO Auto-generated method stub Frazione f1=new Frazione(1,3); Frazione f2=new Frazione(2,5); Frazione f3=f1.somma(f2); System.out.println(f1.toString()); System.out.println(f2.toString()); System.out.println(f3.toString());

24 Polimorfismo Il polimorfismo è un altro concetto fondamentale della programmazione ad oggetti, per ora riferiamoci al polimorfismo dei metodi. Per comprendere meglio questo concetto definiamo firma (o signature) di un metodo: l identificatore del metodo e la lista dei suoi parametri (i modificatori ed il tipo di ritorno non ne fanno parte). La firma di un metodo, in Java,serve ad identificare univocamente un metodo ( quindi per identificare un metodo non basta soltanto il suo identificatore, ma anche la lista e il tipo dei suoi parametri) Il polimorfismo dei metodi, corrisponde nell utilizzare il medesimo identificatore per definire differenti metodi di una stessa classe. Da ciò discende che, in una stessa classe, potranno coesistere più metodi con il medesimo identificatore, purché ognuno di essi abbia firma differente.

25 Polimorfismo Il polimorfismo, consente di effettuare l overload dei metodi Con overload si intende la possibilità di definire più metodi col medesimo nome, ma firma differente, in una stessa classe. Ciò è utile quando si desidera definire più metodi che possiedano la medesima funzionalità, ma con una diversa lista di parametri.

26 Overloading L'overloading rappresenta una importante caratteristica di Java che consente ad una classe di avere più metodi con lo stesso nome ma con parametri differenti ovvero con una firma diversa. Overload significa «sovraccaricare» ovvero definire più versioni di un metodo, utilizzando lo stesso nome ma una firma diversa. Per firma di un metodo si intende l identificatore del metodo e il numero e/o il tipo di argomenti nella dichiarazione. Infatti sulla base degli argomenti passati in fase di chiamata verrà riconosciuta la firma e richiamato il metodo corretto.

27 Overloading:esempio Class Persona class Persona { private String nome; private String cognome; public Persona(String nome,string cognome){ this.nome=nome; this.cognome=cognome; public String getnome(){ return nome; Per creare una persona senza nome e cognome è necessario passare esplicitamente la stringa vuota nel costruttore: Persona p = new Persona("", ""); In questo caso sarebbe preferibile poter istanziare la classe Persona senza passare alcun argomento al costruttore. Tale risultato può essere facilmente raggiunto con l'overloading del costruttore

28 class Persona { Overloading:esempio Class Persona private String nome; private String cognome; public Persona(String nome,string cognome){ this.nome=nome; this.cognome=cognome; public Persona(){ this.nome= ; this.cognome= ; public String getnome(){ return nome; Abbiamo creato un altro costruttore con lo stesso nome ma diversa firma. Quindi per creare una persona senza nome e cognome è sufficiente chiamare il costruttore senza parametri Persona p = new Persona();

29 Overloading: esempio errato Class Esempio

30 Esercizi da svolgere

31 Esercizio Realizzare i metodi della classe Angolo proponendo delle soluzioni per il metodo somma(angolo unangolo).

32 Esercizio Realizzare i metodi della classe Polinomio1G P( x ) = a 1 x + a 0

33 Esercizio Arricchire il modello introducendo dei metodi per il calcolo della soluzione e della somma di oggetti Polinomio1G.

34 Esercizio Realizzare la classe Rubrica secondo le informazioni presenti nel diagramma delle Classi UML in figura Rubrica - String nomerubrica [] - int numerorubrica [] - int posizione + Rubrica (String nominativo, int numero) + int trovanumero (String nominativo) + boolean inserisci (String nominativo, int numero) + int getdimensione () + String tostring ()

35 Si consideri che la rubrica avrà un numero massimo di elementi definito dalla costante privata dim ad esempio potremo porre private final int dim= 100; La rubrica contiene una coppia di informazioni elementari: nominativo (nomerubrica[]) e numero (numerorubrica[]). Il metodo trovanumero() consente di rintracciare all interno della rubrica il numero corrispondente ad un nominativo. Si tenga conto che nell inserimento di una nuova coppia di valori in rubrica occorre verificare che non sia stata superata la dimensione massima stabilita dal campo dim.