Principi di Progettazione del Software a.a

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1 Principi di Progettazione del Software a.a Fondamenti di Java Ing. Obiettivi della lezione Introduzione alla programmazione Object Oriented Ereditarietà Polimorfismo Interfacce Eccezioni 2 1

2 Ereditarietà L idea di base è quella di classificare gli oggetti mettendo a fattor comune le analogie Animale Vertebrato Invertebrato Pesce Anfibio Rettile Uccello Mammifero Carnivoro Erbivoro Attenzione: la gerarchia dipende dallo scopo 3 Ereditarietà (cont.) Vantaggi dell ereditarietà: Semplificazione delle operazioni di manutenzione di un applicazione Riutilizzabilità del codice Libro Utente Libri Libro di letteratura Testi scientifici Libri di latino Libri di pittura Thriller Libro di matematica Libri di scultura Diagramma di ereditarietà Diagramma di un applicazione procedurale 4 2

3 Ereditarietà (cont.) Stabilita la classe base, possiamo creare tanti libri purchè aderiscano alle regole definite. Una volta stabilite le categorie di base, possiamo utilizzarle per creare tipi specifici di oggetti ereditando e specializzando le regole di base. Un linguaggio orientato ad oggetti fornisce al programmatore strumenti per rappresentare queste relazioni. Un applicazione sarà in grado di utilizzare ogni oggetto specifico senza essere necessariamente riscritto, ma limitando le modifiche alle funzionalità fornite dall oggetto per manipolare le sue proprietà 5 Ereditarietà in Java Le sottoclassi ereditano la struttura (intesa come schema) ed il comportamento dalle superclassi Alfa class Alfa { String var1; void method1() { method1 var1 Beta class Beta extends Alfa { String var2; void method2() { method1 var1 var2 method2 Gamma class Gamma extends Beta { String var3; void method3() { method1 var1 var2 var3 method2 method3 6 3

4 Struttura di classi Un programma Java è rappresentato da una gerarchia di classi La classe Object è la radice di tale gerarchia class A1 { Object Specializzazione A 2 A 1 B 1 B 2 B 3 C 1 Generalità class A2 extends A1{ B 4 B 5 7 Oscuramento dei metodi (Detto anche overriding dei metodi) In una sottoclasse si può oscurare un metodo definito in una superclasse con una nuova definizione. class Bicicletta { void cambiarapporto(int r) { Ciclista bici bici.cambiarapporto(2) Bicicletta class MountainBike extends Bicicletta { void cambiarapporto(int r) { La compatibilità con la segnatura definita nella superclasse viene preservata (polimorfismo) 8 4

5 Specializzazione dei metodi (Detta anche overloading dei metodi) La risposta di un oggetto ad un messaggio può dipendere dal tipo dei parametri class Zoofilo extends Persona { void accarezza(gattino g) { affettuosamente void accarezza(tigre t) { col pensiero void accarezza(object o) { informati prima Spiritoso amico amico.accarezza(animalesconosciuto) Zoofilo La selezione è automatica in base alla segnatura 9 Pseudo-variabili Nei metodi di istanza, è possibile utilizzare le pseudo-variabili this e super this fa riferimento all istanza stessa si usa per evitare ambiguità class Ciclista extends Persona { Bicicletta bici; boolean dimmisetua(bicicletta bici) { return this.bici = bici; super fa riferimento all istanza stessa come se appartenesse alla superclasse si usa per evitare ambiguità e per specializzare metodi class ContoCorrente { float saldo; void deposita(float somma) { saldo += somma; class ContoAziendale extends ContoCorrente { RegistroCassa registro; void deposita(float somma) { super.deposita(somma); registro.annotaentrata(somma); 10 5

6 Classi astratte Supponiamo di avere le seguenti classi Sfera e Cubo public class Sfera { private double raggio; private double pesospecifico; public Sfera ( double raggio, double ps ) { this. raggio = raggio; pesospecifico = ps ; public double volume () { return 4/3 * Math.PI * Math.pow(raggio,3); public double superficie () { return 4 * Math.PI * raggio * raggio; public double peso () { return pesospecifico * volume (); 11 Classi astratte Supponiamo di avere le seguenti classi Sfera e Cubo public class Cubo { private double lato; private double pesospecifico; public Cubo (double lato, double ps ) { this.lato = lato; pesospecifico = ps ; public double volume () { return Math.pow(lato,3); public double superficie () { return 6* lato * lato; public double peso () { return pesospecifico * volume(); 12 6

7 Classi astratte Le classi Sfera e Cubo hanno diverse cose in comune Potremmo quindi pensare di creare una classe Solido che raggruppa i membri comuni di Sfera e Cubo La classe Solido dovrebbe contenere: la variabile pesospecifico il metodo peso() identico nelle due classi (e che quindi potrebbe essere ereditato senza overriding) i metodi volume() e superficie(), per due motivi: tutti i solidi hanno un volume e una superficie il metodo peso() invoca volume() Ma come si calcolano superficie e volume di un solido generico? non si può fare ogni solido ha le sue formule 13 Classi astratte Soluzione: Definire i volume() e superficie() come metodi astratti Un metodo astratto è un metodo che prevede solo una intestazione, ma che non è implementato Una classe che contiene (almeno) un metodo astratto è una classe astratta public abstract class Solido { // classe astratta private double pesospecifico ; public Solido ( double ps ){ pesospecifico = ps ; public double peso (){ return volume () * pesospecifico ; public abstract double volume (); // metodo astratto public abstract double superficie (); // metodo astratto 14 7

8 Interfacce L idea di base è quella di un contratto tra oggetti, una sorta di visibilità limitata Fisco contribuente.dichiaraimponibile(1998) interfaccia Contribuente Persona interface Contribuente { float dichiaraimponibile(int anno); class Ingegnere extends Persona implements Contribuente { float dichiaraimponibile(int anno) { 15 Uso delle interfacce Le interfacce contengono solo: la dichiarazione di metodi (come signature); la definizione di costanti Le interfacce sono un tipo valido per le variabili Le interfacce possono essere organizzate in strutture ad eredità multipla Una classe può implementare un numero qualsiasi di interfacce class Ingegnere extends Persona implements Contribuente, MembroOrdineIngegneri, PersonaTipicamenteNoiosa, { 16 8

9 Gestione delle eccezioni La gestione delle eccezioni in Java è un sistema per governare il flusso dell esecuzione a seguito di errori di fatto, sostituisce l unico uso sensato della goto (che in Java non esiste) class Spiritoso extends Persona { void proponi(zoofilo amico) { try { amico.accarezza(); catch (MaTuSeiMattoException e) { // Evidentemente, non gradisce class Zoofilo extends Persona { void accarezza(object obj) { if (obj instanceof ScorpioneVelenoso) { throw new MaTuSeiMattoException(); 17 Eccezioni Le eccezioni sono organizzate come una gerarchia di classi; L abbinamento throw / catch si stabilisce in base al tipo; Esistono eccezioni checked (i.e. che vengono controllate dal compilatore) ed eccezioni uncheked. Throwable Exception RuntimeException MaTuSeiMattoException class Zoofilo extends Persona { void accarezza(object obj) throws MaTuSeiMattoException { if (obj instanceof ScorpioneVelenoso) { throw new MaTuSeiMattoException(); 18 9