Polimorfizmas. Lekt. dr. Pijus Kasparaitis m. m. pavasario semestras.

Transcription

1 Polimorfizmas Lekt. dr. Pijus Kasparaitis m. m. pavasario semestras

2 Dar apie paveldėjimą Java kalboje kiekvienas paveldėtos klasės objektas gali būti naudojamas ten, kur reikalingas tėvinės klasės objektas P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 2

3 Paveldėjimo pavyzdys class Figura { void metodas (Figura F) { System.out.println( F );} } class Kvadratas extends Figura { public static void main (String[] args) { Kvadratas k=new Kvadratas(); Figura f=new Figura(); f.metodas (k); //Kvadratas vietoje Figura f=k; //k=f; } } P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 3

4 Klasė Gyvunas class Gyvunas { void kalba() { System.out.println("Gyvunas kalba");}} class Kate extends Gyvunas { void kalba() { System.out.println("Kate miaukia");}} class Suo extends Gyvunas { void kalba() { System.out.println("Suo loja");}} class Lusis extends Kate { void kalba() { System.out.println("Lusis urzgia");}} P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 4

5 Pavyzdys be paveldėjimo class Gyvunai { void kalbeti(kate k) {k.kalba();} void kalbeti(suo s) {s.kalba();} void kalbeti(lusis l) {l.kalba();}... Kate k=new Kate(); kalbeti(k); Suo s=new Suo(); kalbeti(s); Lusis l=new Lusis(); kalbeti(l); } P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 5

6 Plečiamumo problemos Jei atsiranda naujas gyvūnas, reikia perrašyti metodą kalbėti Jei atsiranda naujas metodas, jį reikia parašyti visiems gyvūnams P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 6

7 Pavyzdys su paveldėjimu class Gyvunai { void kalbeti(gyvunas g) {g.kalba();} //buvo void kalbeti(kate k) {k.kalba();}... Kate k=new Kate(); kalbeti(k); Suo s=new Suo(); kalbeti(s); Lusis l=new Lusis(); kalbeti(l); Gyvunas g=new Gyvunas(); kalbeti(g); } P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 7

8 Rezultatų komentarai Programa atspausdins: Kate miaukia Suo loja Lusis urzgia Gyvunas kalba Iš kur programa žino, kada kurios klasės metodą kviesti? P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 8

9 Metodo surišimas Medodo iškvietimo susiejimas su metodo kūnu vadinamas surišimu Jei susiejimas atliekamas prieš vykdymą (kompiliatoriaus ar linkerio), toks surišimas vadinamas ankstyvu (angl. early binding) Susiejimas vykdymo metu vadinamas vėlyvu arba dinaminiu surišimu (angl. late, dynamic, run-time binding) P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 9

10 Surišimo naudojimas Metodams static ir final (private taip pat yra final) naudojamas ankstyvas surišimas Visiems kitiems metodams naudojamas dinaminis surišimas Programuotojui nereikia rūpintis, kada koks surišimas bus naudojamas, tai atliekama automatiškai P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 10

11 Polimorfizmas Polimorfizmas -galimybė turėti skirtingas elgsenas (skirtingas metodų realizacijas) skirtingose situacijose naudojant tipus Jei imame nurodą įobjektą ir ją naudojame kaip nuorodą įbazinę klasę, toks veiksmas vadinamas nukirtimu iš viršaus (angl. upcasting) Nukirtimas iš apačios (angl. downcasting) yra nuorodos į bazinę klasę naudojimas vietoje nuorodos į paveldėtą klasę P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 11

12 Polimorfizmo naudojimo privalumai Programinis kodas lengvai rašomas ir skaitomas Klasės sąsaja vienoda, tipų specifika svarbi realizacijoje. Neįtakojamos klasės - naudotojos Naudojama daug kur, net standartinėse Java klasėse, pvz., upcast į Object tipą P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 12

13 Polimorfizmo naudojimo trūkumai Jei reikia vaikinės klasės savybių, klasėse-naudotojose reikia būtinai panaudoti downcast veiksmą Pvz., Figura a = new Kvadratas(); Kvadratas b = (Kvadratas)a; P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 13

14 Statinis ir dinaminis tipas Statinis tipas yra deklaruojamas tipas: Pvz., K1 a; Dinaminis tipas yra tipas, su kuriuo kintamasis siejamas. Pvz., a = new K2(); P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 14

15 Tipų tikrinimas Polimorfizmas leidžia kintamiesiems skirtingu metu rodyti į skirtingų tipų objektus Pvz., K1 a = new K1(); K2 b = new K2(); a = b; Priskyrimas a=b yra įmanomas, jei statinis b tipas yra K1 arba paveldėtas iš K P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 15

16 Dinaminis/statinis surišimas Dinaminis surišimas vyksta, kai dinaminis tipas nurodo, kuris metodas kviečiamas Statinis surišimas vyksta, kai statinis tipas nurodo, kuris metodas kviečiamas P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 16

17 Tipiška klaida Bandant perrašyti private metodą iš tikrųjų sukursite naują metodą Kompiliatorius jokio pranešimo neišves P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 17

18 Private metodo perrašymo pvz. class Gyvunas { private void kalba() { System.out.println( Gyvunas kalba );} } class Kate extends Gyvunas { public void kalba() { System.out.println( Kate miaukia );} public static void main (String[] args) { Gyvunas g=new Kate(); g.kalba();} } //atspausdins "Gyvunas kalba" P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 18

19 Kaip sužinoti tipą? Prieš atliekant downcast veiksmą reikia žinoti objekto tipą Tam skirtas operatorius instanceof Pvz., if(x instanceof Suo) ((Suo)x).loti(); P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 19

20 Abstrakti klasė Abstrakti klasė (angl. abstract class) parūpina bendrą sąsają klasėms, kurios paveldi abstrakčios klasės savybes Abstrakti klasė turi bent vieną abstraktų metodą Abstraktus metodas bei klasė žymimi raktiniu žodžiu abstract Abstraktus metodas turi deklaraciją, bet neturi realizacijos P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 20

21 Abstrakti klasė Abstrakčios klasės objektai nekuriami - kompiliatorius neleis šito daryti Abstraktūs metodai realizuojami vaikinėse klasėse Abstrakti klasė taip pat gali būti vaikine abstrakčios klasės klase. Abstrakti klasė gali turėti konstruktorius P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 21

22 Interface klasė Abstrakti klasė leidžia turėti abstrakčius metodus, kurie neturi konkrečios realizacijos Interface klasė yra visiškai abstrakti klasė, t. y. visi metodai yra abstraktūs (pagal nutylėjimą!) Interface klasė įgalina daugybinį paveldimumą (angl. multiple inheritance) Interface klasė gali turėti laukus (kintamuosius), bet jie yra pagal nutylėjimą static ir final P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 22

23 Interface klasė Interface klasė deklaruojama žodžiu interface, nerašant žodžio class(!) Vaikinė interface klasės klasė turi naudoti raktinį žodį implements ir realizuoja atitinkamus metodus Pagal nutylėjimą interface klasės metodai yra public, todėl jų realizacijos irgi public Interface klasė gali būti ir interface klasės vaikinė klasė Interface neturi konstruktorių P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 23

24 Nukirtimas (upcast) iki kelių klasių 1 interface A { void af(); } 2 interface B { void bf(); } 3 public class C implements A, B { 4 public void af() { System.out.println("af"); } 5 public void bf() { System.out.println("bf"); } 6 public static void main(string[] args){ 7 C cc = new C(); 8 A aa = cc; 9 aa.af(); 10 B bb = cc; 11 bb.bf(); 12 } 13 } P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 24

25 Interfeisų panaudojimas konstantų rinkiniams sudaryti 1 public interface Months { 2 int JANUARY = 1, FEBRUARY = 2, MARCH = 3, 3 APRIL = 4, MAY = 5, JUNE = 6, 4 JULY = 7, AUGUST = 8, SEPTEMBER = 9, 5 OCTOBER = 10, NOVEMBER = 11, DECEMBER = 12; 6 } Reikšmės pagal nutylėjimą yra public, static ir final, jos naudojamos taip: Months.JANUARY P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 25

26 Vardų kolizijos jungiant interfeisus 1 interface I1 { void f(); } 2 interface I2 { int f(int i); } 3 interface I3 { int f(); } 4 class C { public int f() { return 1; } 5 class C2 implements I1, I2 { 6 public void f() {} 7 public int f(int i) { return 1; } //perkrovimas 9 } 10 class C3 extends C implements I2 { 11 public int f(int i) { return 1; } //perkrovimas 12 } 13 class C4 extends C implements I3 { 14 public int f() { return 1; } //sutampa, todėl gerai 12 } 13 // class C5 extends C implements I1 {} blogai, nes skiriasi tik 14 // interface I4 extends I1, I3 {} grąžinamas tipas P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 26

27 Interfeisas vs. abstrakti klasė Tiek interfeisas, tiek abstrakti klasė pateikia programuotojui sąsają, o realizacija nebūtina Be to, interfeisas leidžia nukirsti (upcast) iki daugiau nei vienos klasės Taigi interfeisas turi visus abstrakčios klasės privalumus, todėl geriau naudoti interfeisą P.Kasparaitis. Objektinis programavimas. Polimorfizmas 27