ENUMERATED TYPES טיפוסי מנייה שחר מעוז תוכנה 1 בשפת ג'אווה אוניברסיטת תל אביב

Transcription

1 ENUMERATED TYPES טיפוסי מנייה שחר מעוז אוניברסיטת תל אביב

2 ENUMERATED TYPES package cards.domain; public class PlayingCard { טיפוסים שכל מופעיהם קבועים וידועים מראש שכיחים מאוד בעולם התוכנה: // pseudo enumerated type public static final int SUIT_SPADES = 0; public static final int SUIT_HEARTS = 1; public static final int SUIT_CLUBS = 2; public static final int SUIT_DIAMONDS = 3; private int suit; private int rank; public PlayingCard(int suit, int rank) { this.suit = suit; this.rank = rank; 2

3 ENUMERATED TYPES public String getsuitname() { String name = ""; switch (suit) { case SUIT_SPADES: name = "Spades"; break; case SUIT_HEARTS: name = "Hearts"; break; case SUIT_CLUBS: name = "Clubs"; break; case SUIT_DIAMONDS: name = "Diamonds"; break; default: System.err.println("Invalid suit."); return name; 3

4 ENUMERATED TYPES package cards.tests; ואולם מימוש טיפוסים אלו בצורה זו אינו בטוח ויש לו חסרונות נוספים import cards.domain.playingcard; public class TestPlayingCard { public static void main(string[] args) { PlayingCard card1 = new PlayingCard(PlayingCard.SUIT_SPADES, 2); System.out.println("card1 is the " + card1.getrank() + " of " + card1.getsuitname()); // You can create a playing card with a bogus suit. PlayingCard card2 = new PlayingCard(47, 2); System.out.println("card2 is the " + card2.getrank() + " of " + card2.getsuitname()); 4

5 ENUMERATED TYPES למימוש טיפוסי מניה בצורה זו כמה חסרונות: אינו שומר על בטיחות טיפוסים )Not typesafe( אינו שומר על מרחב שמות הקשר בין סוג הקלף לייצוג המחרוזתי לא חלק מהמצב הפנימי )encapsulation )אין הכמסה הוספת ערך חדש לטיפוס מורכבת דורשת שינויים במספר מקומות 5 תוכנה 1 בשפת ג'אווה

6 NEW ENUMERATED TYPES enum התווסף לשפה המבנה החל ב Java 5.0 הפותר את בעיית בטיחות הטיפוסים package cards.domain; public enum Suit { SPADES, HEARTS, CLUBS, DIAMONDS 6

7 NEW ENUMERATED TYPES package cards.domain; public class PlayingCard2 { private Suit suit; private int rank; public PlayingCard2(Suit suit, int rank) { this.suit = suit; this.rank = rank; public Suit getsuit() { return suit; 7

8 NEW ENUMERATED TYPES public String getsuitname() { String name = ""; switch (suit) { case SPADES: name = "Spades"; break; case HEARTS: name = "Hearts"; break; case CLUBS: name = "Clubs"; break; case DIAMONDS: name = "Diamonds"; break; default: assert false : "ERROR: Unknown type!"; return name; 8

9 NEW ENUMERATED TYPES package cards.tests; import cards.domain.playingcard2; import cards.domain.suit; public class TestPlayingCard2 { public static void main(string[] args) { PlayingCard2 card1 = new PlayingCard2(Suit.SPADES, 2); System.out.println("card1 is the " + card1.getrank() + " of " + card1.getsuitname()); // PlayingCard2 card2 = new PlayingCard2(47, 2); // This will not compile. ב Java כמעט כל דבר הוא עצם - על כן, הרחיבו גם את הקונספט של enum להיות מעין מחלקה )עם שדות, מתודות, בנאים...( המבנה החדש פותר את בעיית הבטיחות אך לא את שאר בעיות 9

10 טיפוס מנייה כמחלקה package cards.domain; public enum Suit { SPADES("Spades"), HEARTS("Hearts"), CLUBS("Clubs"), DIAMONDS("Diamonds"); כעת אין צורך לשלוף את ייצוג המחלקה כמחרוזת מבחוץ private final String name; private Suit(String name) { this.name = name; public String getname() { return name; 10

11 שימוש בתכונות של טיפוס מניה package cards.tests; import cards.domain.playingcard2; import cards.domain.suit; public class TestPlayingCard3 { public static void main(string[] args) { PlayingCard2 card1 = new PlayingCard2(Suit.SPADES, 2); System.out.println("card1 is the " + card1.getrank() + " of " + card1.getsuit().getname()); // NewPlayingCard2 card2 = new NewPlayingCard2(47, 2); // This will not compile. 11

12 POLYMORPHIC BEHAVIOR public enum ArithmeticOperator { // The enumerated values ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE; // Value-specific behavior using a switch statement public double compute(double x, double y) { switch(this) { case ADD: return x + y; case SUBTRACT: return x - y; case MULTIPLY: return x * y; case DIVIDE: return x / y; default: throw new AssertionError(this); 12

13 POLYMORPHIC BEHAVIOR public class SomeClient {... // Test case for using this enum public static void main(string args[]) { double x = Double.parseDouble(args[0]); double y = Double.parseDouble(args[1]); for(arithmeticoperator op : ArithmeticOperator.values()) System.out.printf("%f %s %f = %f\n", x, op, y, op.compute(x,y)); 13

14 Real Polymorphism public enum ArithmeticOperator2 { ADD { public double compute(double x, double y) { return x + y;, SUBTRACT { public double compute(double x, double y) { return x - y;, MULTIPLY { public double compute(double x, double y) { return x * y;, DIVIDE { public double compute(double x, double y) { return x / y; ; public abstract double compute(double x, double y); 14

15 BIT FLAGS לעיתים לעצמים יש מס' מאפיינים/תכונות לגבי כל עצם יכולות להתקיים כל התכונות, חלקן או אף אחת מהן למשל צורה גיאומטרית יכולה להיות קמורה, קעורה, מלאה, חלולה, ישרה, עגולה, צבעונית... איך ניתן לייצג זאת ביעילות? בנוחות? 15 תוכנה 1 בשפת ג'אווה

16 BIT FLAGS boolean isconvex; boolean isfull; int shapeattributes; דרך אחת נשמור משתנה בוליאני לכל מאפיין דרך שנייה נשתמש ב- Flags Bit public static final int fullmask = 0x01; // public static final int convexmask = 0x02; // public static final int straightmask = 0x04; // boolean isconvex() { return (shapeattributes & convexmask)!= 0;

17 ENUMSET בג'אווה 5 נוסף מימוש חדש ל- Set המבוסס על Enum כל הערכים בסט חייבים לבוא מ- Enum מוגדר כבר, או כזה המוגדר ביצירת הסט פנימית, הערכים מוחזקים כביטים, ז"א מאד יעילים 17 תוכנה 1 בשפת ג'אווה

18 ENUMSET enum ShapeAttributes { FULL, CONVEX, STRAIGHT, COLORED למשל לצורה שלנו... public class Testing { public static void main(string[] args) { Set<ShapeAttributes> s1 = EnumSet.of(ShapeAttributes.COLORED); if (s1.contains(shapeattributes.convex)) System.out.println("S1 is convex"); Set<ShapeAttributes> s2 = EnumSet.of(ShapeAttributes.CONVEX, ShapeAttributes.FULL); if (s2.contains(shapeattributes.convex)) System.out.println("S2 is convex"); S2 is convex Set<ShapeAttributes> s3 = EnumSet.allOf(ShapeAttributes.class); System.out.println(s3); [CONVEX, FULL, STRAIGHT, COLORED] 18

19 ENUMMAP EnumSet אחיו החורג של enum Colors { RED, GREEN, BLUE, YELLOW public class Testing { public static void main(string[] args) { Map<Colors,String> m = new EnumMap<Colors, String>(Colors.class); m.put(colors.red, "Red"); m.put(colors.blue, "Blue"); System.out.println(m); 19

20 סיכום טיפוסי מניה הן סוכר תחבירי למחלקות אשר כל המופעים שלהן ידועים ונוצרו מראש בשונה משפות תכנות אחרות, טיפוס המניה הוא עצם לכל דבר, ובפרט יש לו שדות ושרותים מקרה פרטי של שימוש בטיפוסי מניה הוא עבור ייצוג תכונות של טיפוס כלשהו כאשר אוסף התכונות ידוע מראש. המחלקות EnumSet ו- EnumMap מייעלות את השימוש ב enum למטרה זו 20 תוכנה 1 בשפת ג'אווה