|
|
Kierunek Informatyka
|
|||
|
|
||||
Instrukcja do ćwiczeń
laboratoryjnych nr:
|
4
|
Nazwa
przedmiotu:
|
||
Temat:
Dziedziczenie w języku Java
|
Tryb studiów: stacjonarne |
|||
|
Czas trwanie ćw. 2x45 min |
||||
|
Autor materiałów: dr Marcin Skuba |
||||
1. Treści programowe:
Programowanie obiektowe,
pojedyncze dziedziczenie klas, przesłanianie metod i konstruktorów, polecenie
super, specyfikator protected
2. Cel zajęć:
Opanowanie
umiejętności posługiwania się mechanizmami dziedziczenie klas w języku Java.
Rozumienie przesłaniania metod oraz posługiwania się poleceniem super.
3. Materiały
dydaktyczne:
Dziedziczenie polega
na przejmowaniu atrybutów i zachowań z klas
bazowych (nadrzędnych, bazowych, rodzicielskich, superklasach)
przez klasy potomne
(podrzędne, subklasy). W Javie występuje dziedziczenie
pojedyncze, tzn. że w jednej klasie podrzędnej możemy dziedziczyć tylko z
jednej klasy nadrzędnej (inaczej niż w C++). Klasę bazową możemy wykorzystywać
wielokrotnie w różnych klasach podrzędnych.
Aby dziedziczyć klasę
należy użyć polecenia extends po
nazwie klasy, a następnie podać klasę, którą chcemy dziedziczyć.
Przykład ukazujący
mechanizm dziedziczenia w Javie
Klasa bazowa (Nadrzędna)
Osoba:
Klasa podrzędna
(potomna) Student, która dziedziczy z klasy Osoba
przejmując jej dostępne zachowania i atrybuty:
Klasa główna Uczelnia, w której utworzone są obiekty
zarówno klasy Osoba
jak i klasy Student:
Specyfikator protected -
określa dostęp do składowej na poziomie pakietu oraz udostępnia ją dla klas
potomnych.
Pola i metody oznaczone jako protected
są dostępne dla wszystkich innych klas w tym samym pakiecie (ang. package). Oznacza to, że jeśli masz dwie klasy w tym
samym folderze projektu, jedna klasa może bez problemu odwoływać się do
chronionych pól drugiej klasy, nawet jeśli nie ma z nią relacji dziedziczenia.
Działa to podobnie do domyślnego dostępu (tzw. package-private).
To, co wyróżnia specyfikator protected,
to jego rola w dziedziczeniu. Klasa podrzędna (dziedzicząca) ma
dostęp do chronionych pól i metod klasy nadrzędnej, nawet jeśli znajduje
się w innym pakiecie. Dzięki temu, protected
zapewnia "rozszerzony" dostęp w hierarchii dziedziczenia, co jest
kluczowe dla obiektowości.
Specyfikator protected
jest
więc kompromisem między private a public. Chroni on dane przed dostępem z zewnątrz, ale
pozwala na ich modyfikację przez klasy potomne.
Pakiet jest elementem pozwalającym grupować klasy np.
tematycznie. W rzeczywistości jest to folder, w którym zapisane są klasy. Jeśli
klasa Osoba miałaby być w oddzielnym pakiecie o nazwie „nowypakiet”
to w klasie tej musi istnieć wpis package nowypakiet; Aby korzystać z zasobów klasy Osoba w klasie poza
pakietem „nowypakiet” należy zaimportować jedną
klasę impot nowypakiet.Osoba lub
cały pakiet import nowypakiet.*;
4. Zadania
Zadanie 1.
Zwierzęta na farmie
Stwórz prosty system
symulujący zwierzęta na farmie.
- Utwórz klasę bazową Zwierze
z polami imie i wiek oraz metodą wydajDzwiek().
- Utwórz klasy podrzędne, np. Pies,
Kot i Krowa, dziedziczące po klasie Zwierze.
- Każda klasa podrzędna powinna przesłonić
metodę wydajDzwiek() i wypisać na konsolę
odpowiedni dźwięk ("hau hau",
"miau miau", "muuu").
- W metodzie main
utwórz tablice zwierząt, dodaj do niej po jednym obiekcie każdej
klasy, a następnie w pętli wywołaj dla każdego z nich metodę wydajDzwiek().
Zadanie 2. Sklep internetowy
Stwórz model
produktów w sklepie internetowym.
- Utwórz klasę Produkt z polami
nazwa i cena, konstruktor ustawiający wartości początkowe „brak”, 0;
Konstruktor przyjmujący dwa argumenty przypisujące wartości do zmiennych
obiektowych oraz metodę wyswietlSzczegoly()
wyświetlającą wartości zmiennych obiektowych na ekranie.
- Następnie stwórz dwie klasy podrzędne: Elektronika
i Ksiazka.
- W klasie Elektronika dodaj pole
gwarancja (w latach), a w klasie Ksiazka - pole
autor.
- Obie klasy podrzędne powinny mieć konstruktory, które używają słowa kluczowego super()
do wywołania konstruktora klasy nadrzędnej. Jeden konstruktor
bezargumentowy drugi z trzema argumentami.
- Dodaj metody wyswietlSzczegoly()
w każdej klasie, które wyświetlą pełne dane o produkcie.
Zadanie 3. Pracownicy i menedżerowie
Zbuduj hierarchię
klas reprezentującą pracowników w firmie.
- Utwórz klasę bazową Pracownik z
polami imie i pensja oraz jeden konstruktor.
Wszystkie składowe powinny być dostępne tylko w danym pakiecie lub dla
klas które będą z tej klasy dziedziczyły. Umieść ją w oddzielnym pakiecie.
- Następnie stwórz klasę podrzędną Menedzer, która dziedziczy po Pracownik.
- Klasa Menedzer
powinna mieć dodatkowe pole premia.
- Utwórz w obu klasach metody obliczRocznaPensje(). W klasie Pracownik metoda ta
powinna po prostu zwracać pensja * 12. W klasie Menedzer
metoda ta powinna przesłaniać tę z klasy nadrzędnej, dodając do
rocznej pensji wartość premii.
- W metodzie main
stwórz obiekty obu klas i pokaż różnicę w wyliczeniu rocznej pensji.
Zadanie 4. Tekst
Napisz program
składający się z trzech klas BuforTekstowy, BuforTekstowyPlus oraz Edytor.
Klasa BuforTekstowy (umieść w oddzielnym
pakiecie) zawiera następujące składowe:
- zmienną bufor przechowującą
ciąg znaków (dostępną tylko w obrębie pakietu oraz z klas potomnych),
- metodę pokazBufor wyświetlającą
wartość zmiennej bufor na ekranie,
- metodę przypisującą ciąg znaków do
zmiennej bufor pobranych jako argument,
- konstruktor przypisujący tekst: “bufor
pusty” do zmiennej bufor.
Klasa BuforTekstowyPlus (umieść pakiecie
podrzędnym) dziedziczącą zachowania i atrybuty klasy “ BuforTekstowy” dodatkowo wyposażoną w:
- metodę zwracającą liczbę
znaków zmiennej “bufor”,
- metodę umożliwiającą dodanie ciągu
znaków do zmiennej “bufor”.
W klasie “
Edytor” (głównej klasie programu) zadeklaruj:
- obiekt zdanie typu BuforTekstowyPlus,
- wyświetl wartość zmiennej przechowującej
ciąg znaków (składowa bufor),
- wprowadź tekst do składowej
obiektu zdanie,
- używając metody zadeklarowanej w klasie BuforTekstowyPlus wyświetl na ekranie długość
tekstu zapisanego w zmiennej bufor z obiektu zdanie,
- używając metody zadeklarowanej w
klasie BuforTekstowyPlus dodaj
do zmiennej kolejny ciąg znaków,
- wyświetl na ekranie cały tekst zapisany
w zmiennej bufor.
Zadanie 5: Własny
Napisz program wg własnego
pomysłu przedstawiający dziedziczenie klas w języku Java.
Uwzględnij mechanizm przesłaniania metod oraz konstruktorów oraz pokaż
wykorzystanie specyfikatora protected oraz
rozmieszczenia klas w oddzielnych pakietach.