اواج یسيون همانرب هرود طساو

Size: px

Start display at page:

Download "اواج یسيون همانرب هرود طساو"

Camilla Sanders
6 years ago
Views:

1 دن یک م م ی نجاواکاپتقد م نج ا جاوا نويسی برنامه دوره واسط Interface ری کب یا عل صادق

2 حقوق مؤلف کلیه حقوق این اثر متعلق به است بازنشر یا تدریس آنچه توسط جاواکاپ و به صورت عمومی منتشر شده است با ذکر مرجع )جاواکاپ( بالمانع است اگر این اثر توسط جاواکاپ به صورت عمومی منتشر نشده است و به صورت اختصاصی در اختیار شما یا شرکت شما قرار گرفته بازنشر آن مجاز نیست تغییر محتوای این اثر بدون اطالع و تأیید مجاز نیست 2 واسط

3 سرفصل مطالب واسط )Interface( کاربرد واسط در طراحی نرم افزار واسط در نمودار UML وراثت چندگانه Inheritance( )Multiple کالس داخلی Class( )Inner کالس داخلی Class( )Anonymous Inner بی نام 3 واسط

4 واسط )interface(

5 یادآوری: کالس ها و متدهای انتزاعی )abstract( متد انتزاعی: مثل اما متدی که برای همه اشیاء یک کالس وجود دارد پیاده سازی و باید در هر متد getarea کالس انتزاعی: هر شیء از این نوع این متد در آن کالس زیرکالس پیاده سازی در کالس Shape شود ممکن نیست کالسی که قرار نیست شیئی مستقیما از این نوع باشد نمونه ای از یکی از زیرکالس های گاهی همه متدهای یک کالس انتزاعی هستند و هیچ ویژگی )Field( چنین کالسی عمال یک مشترکی در این واسط )interface( ا ب رکالس این نوع خواهد بود نمی شود تعریف از عملکرد و رفتارهای زیرکالس ها است 5 واسط

6 مثال )pure abstract( کالس Instrument یک کالس کامال انتزاعی است هیچ متد غیر انتزاعی ندارد ویژگی خاصی تعریف نمی کند بهتر است به جای کالس )class( یک واسط )interface( باشد 6 واسط

7 واسط )interface( Public Interface Hidden Implementation واسط شیء: مجموعه عملکرد و رفتارهای عمومی شیء که برخالف پیادهسازی پنهان قابل استفاده و فراخوانی است مفهوم عام واسط را قبال دیده بودیم: معنای خاص واسط )کلیدواژه interface در جاوا( واسط مانند یک کالس کامال انتزاعی است )pure abstract clas( هر متدی که در واسط )inerface( تعریف شود: به صورت ضمنی: عمومی )public( و انتزاعی )abstract( است هر متغیری که در واسط تعریف شود: به صورت ضمنی: عمومی استاتیک و ثابت )final( واسط نشان می دهد است که شیء چه رفتارها و عملکردی دارد ولی نحوه اجرای این رفتارها را توصیف نمی کند )پیاده سازی ندارد( 7 واسط

8 مثال: معنا و کاربرد این واسط تقریبا مشابه این کالس انتزاعی است: مثل کالس انتزاعی: عملگر ایجاد نمونه public interface Shape { double getarea(); double getperimeter(); public abstract class Shapes { public abstract double getarea(); public abstract double getperimeter(); new )شیء( قابل اجرا روی یک واسط نیست از واسط ممکن نیست تفاوت هایی البته هم در عمل وجود دارد )که خواهیم دید( 8 واسط

9 پیاده سازی واسط ارث بری برای از یک کالس از کلیدواژه extends استفاده می شود ارث بری برای یک کالس از واسط یک از کلیدواژه implements استفاده می شود class Rectangle implements Shape{... بین یک کالس و واسطی که پیادهسازی کرده رابطه is-a برقرار است Rectangle is a Shape اگر کالسی یک واسط را پیادهسازی کند: باید همه متدهای آن را هم تعریف کند وگرنه این کالس متدهای انتزاعی را به ارث برده و خودش هم باید انتزاعی شود مثال: این کالس باید به صورت انتزاعی تعریف شود abstract class Rectangle implements Shape{ public double getarea() { return... زیرا متد انتزاعی getperimiter را پیادهسازی نکرده است 9 واسط

10 مثال public interface Shape { double getarea(); double getperimeter(); 10 واسط

11 ارث بری واسط از واسط یک واسط می تواند از واسط همه متدهای )انتزاعی( این کار هم با کلیدواژه )یا ا ب رواسط واسط های( به extends رابطه is a یک واسط نمی تواند برقرار خواهد بود از یک کالس زیرواسط ارث بری دیگری به ارث انجام می شود کند کند ارث بری می رسند )غیرمجاز: خطای کامپایل( interface CanRun{ void run(); interface CanThink{ void think(); interface CanTalk extends CanThink{ void talk(); interface Human extends CanRun, CanTalk{ void think(); 11 واسط

12 خالصه: وراثت و واسط یک کالس فقط و فقط از یک کالس می تواند کند ارث بری )extends( هر کالس ا ب رکالس مشخص دارد که با کلیدواژه extends ا ب رکالس )اگر وگرنه تصریح نشود( زیرکالس Object خواهد بود مشخص می شود )implements( یک کالس هیچ و یا چند واسط را پیاده سازی می کند )implements( یک واسط از هیچ و یا چند واسط می کند ارث بری 12 واسط

13 مثال 13 واسط

14 کوییز

15 سؤال کالس ActionCharacter باید چه متدهایی را پیادهسازی کند تا انتزاعی نباشد move, fly, swim پاسخ: 15 واسط

16 نکات تکمیلی درباره واسط ها

17 interface A{ int f(); interface B{ int f(); abstract class C implements A,B{ interface A{ void f(); interface B{ int f(); abstract class C implements A,B{ تضاد اسامی The return types are incompatible for the inherited methods A.f(), B.f() 17 واسط

18 چرا در جاوا ارث بری چندگانه برای کالس ها پشتیبانی نمیشود چرا یک کالس نمی تواند طراحی پیچیده می شود وجود ویژگی های هم نام فرزند )زیرکالس( چند کالس باشد )فهم آن هم سخت می شود( ا ب رکالس ها در مشکل ساز می شود Multiple Inheritance of State وجود متدهایی که در چند ا ب رکالس پیادهسازی شدهاند مشکلساز میشود این شکل از وراثت به نوعی در جاوا 8 ممکن شده است Multiple Inheritance of Behavior نکته: چرا ارث بری چندگانه واسط ها برای مشکالت کالس در واسط وجود ندارد متدها در واسط پیاده سازی پشتیبانی می شود نمی شوند و ویژگی )Property( وراثت چندگانه از واسط ها کاربردهای بسیار مهمی دارد وجود ندارد Multiple Inheritance of Type 18 واسط

19 واسط: متغیرها و سازنده ها تعریف متغیر در یک واسط در صورت تعریف متغیر: متغیرها خالصه: رایج نیست به طور ضمنی ثابت استاتیک و عمومی واسط وضعیت و حالت )state( اشیاءش )public( خواهند بود interface Humans{ مثال: int MAX_AGE=150; public static final int MAX_AGE=150; امکان تعریف سازنده )constructor( هدف سازنده مقداردهی اولیه ویژگی های شیء است را توصیف در واسط وجود ندارد Field( نمی کند )چرا ( یا )Property سازنده: حالت )وضعیت( اما ویژگی خاصی در واسط تعریف اولیه شیء را آماده می کند نمی شود )واسط حالت شیء را توصیف نمی کند( 19 واسط

20 مثال 20 واسط

21 کوییز

22 سؤال همه دستورات زير بدون خطا کامپايل می شوند: فرض کنید اين ارجاعها تعريف شدهاند: A a; B b; C c; D d; d = new D(); d = new E(); c= new E(); b = new E(); a = b; b.f(); همه دستورات زير خطای کامپايل ايجاد میکنند: c = d; d = c; b = d; d = b; a.f(); به نظر شما از بین D C B A و E کدام ها کالس و کدام ها واسط هستند 22 واسط

23 کاربرد واسط در طراحی

24 کاربرد واسط pure abstract واسط: کالس مجرد خالص )کامال انتزاعی(: واسط درگیر جزئیات پیاده سازی نمی شود و کلیات رفتار شیء را توصیف می کند از واسط می توانیم به عنوان»توصیف کننده طراحی«استفاده کنیم مثال طراح سیستم واسط ها را طراحی کند و برنامه نویس کند پیاده سازی را آن ها مثال برای کدی که نوشتیم و در اختیار کاربران عمومی قرار می دهیم: فقط واسط را توضیح دهیم )کاربران نحوه کار کالس را خواهند فهمید( با کمک واسط به صورت قدرتمند از ارث بری و چندریختی می گیریم بهره بهتر است حتی االمکان طراحی کالس ها و متدهای ما به واسط ها وابسته باشند ArrayList مثال پارامتر یک متد بهتر است واسط List باشد و نه زیرکالس زیرا وابستگی به یک زیرکالس خاص تغییر و نگهداری برنامه را پرهزینهتر میکند 24 واسط

25 نمایش واسط در UML کالس هایی که یک واسط را تحقق واسط پیاده سازی می کنند )Interface Realization( واسط در UML واسط های ساده ای به دو شکل قابل نمایش است که متدهای مهمی ندارند : )هر دو شکل صحیح است( : مثل واسط Serializable اینگونه واسط ها اصطالحا فقط یک پروتکل تعریف می کنند Serializable مثال: فقط اشیائی قابل ذخیره در فایل هستند که واسط واسطهایی که متدهای خاصی دارند: مثل واسطPersistentObject 25 واسط را پیاده کنند

26 مثال 26 واسط

27 جاوا 8 و متدهای پیش فرض برای واسط ها از جاوا 8 به بعد: یک واسط می تواند متدهای غیرانتزاعی داشته باشد متد متدها به این پیش فرض Method( )Default می شود. گفته مثال: همچنان یک کالس می تواند چند واسط را بنابراین امکان وراثت چندگانه در جاوا interface Person { Date getbirthdate(); default Integer age(){ 8 کند پیاده سازی )به شکلی محدود( وجود دارد بعدا به صورت مستقل در این زمینه )امکانات جاوا 8( صحبت خواهیم کرد long diff = new Date().getTime()-getBirthDate().getTime(); return (int) (diff / (1000L*60*60*24*365)); 27 واسط

28 کالس داخلی

29 کالس داخلی در جاوا می توانیم کالسی را درون کالس دیگر تعریف کنیم: Inner Class متدها در کنار و متغیرهای درون کالس: کالس های داخلی تعریف کنیم public class OuterClass { private int value;... public class Inner { public void f(){ Inner Class 29 واسط

30 کالس داخلی Classes( )Inner درون کالسی دیگر تعریف می شود تعیین سطح دسترسی برای کالس داخلی ممکن است public, protected, package access, private داخلی کالس public کالس بیرون از کالس بیرونی )کالس دربرگیرنده( قابل استفاده کالس داخلی private فقط داخل همین کالس بیرونی قابل استفاده است داخلی می تواند final در این صورت قابل ارث بری باشد نخواهد بود کالس داخلی می تواند استاتیک باشد یا نباشد کالس عادی نمی تواند استاتیک باشد. استاتیک فقط برای کالس داخلی معنی دارد است 30 واسط

31 کالس داخلی عادی )غیراستاتیک( در یک کالس داخلی عادی: یک ارجاع ضمنی )پنهان( به شیئی از کالس بیرونی وجود دارد اگر اسم کالس بیرونی OuterClass باشد: این ارجاع ضمنی با OuterClass.this در کالس داخلی قابل استفاده است )مثل this با کمک این ارجاع ضمنی در که ارجاعی به شیء جاری از همین کالس است( )وحتی بدون ذکر و تصریح آن( : کالس داخلی به ویژگی ها و متدهای کالس بیرونی )کالس دربرگیرنده( بنابراین برای ایجاد شیئی از کالس داخلی نیازمند شیئی از کالس بیرونی نمونه سازی دسترسی داریم هستیم از کالس داخلی با کمک یک شیء مرجع از کالس بیرونی انجام میشود 31 واسط

32 این نمونه در یک متد غیراستاتیک در کالس بیرونی ساخته شده یک ارجاع به شیء بیرونی در این متد وجود دارد این ارجاع به صورت ضمنی )پنهان( به شیء کالس داخلی پاس میشود این ارجاع با عنوان در کالس داخلی قابل استفاده است مثال public class OuterClass { private int value = 2; class Inner{ public void innermethod(){ OuterClass.this.value = 5; public void outermethod(){ Inner inner = new Inner(); inner.innermethod(); public static void main(string[] a){ OuterClass outer = new OuterClass(); System.out.println(outer.value); outer.outermethod(); System.out.println(outer.value); OuterClass.this 32 واسط

33 public class OuterClass { private int value = 2; مثال دیگر class Inner{ public void f(){ OuterClass.this.value = 5; public static void main(string[] args) { OuterClass outer = new OuterClass(); OuterClass.Inner inner = outer.new Inner(); System.out.println(outer.value); inner.f(); System.out.println(outer.value); این نمونه در یک متد غیراستاتیک در کالس بیرونی ساخته شده یک ارجاع به شیء بیرونی در این متد وجود دارد این ارجاع به صورت ضمنی این ارجاع با عنوان )پنهان( OuterClass.this به شیء کالس داخلی پاس می شود در کالس داخلی قابل استفاده است 33 واسط

34 کالس داخلی استاتیک به ارجاعی به شیئی از کالس بیرونی دسترسی ندارد مثل متد استاتیک که به this دسترسی ندارد کالس داخلی به outer.this دسترسی ندارد بنابراین هنگام نمونه سازی هم به شیئی از کالس بیرونی نیازی نیست class OuterClass { static class Inner{ public void f(){... public class MainClass { public static void main(string[] args) { OuterClass.Inner in = new OuterClass.Inner(); in.f(); 34 واسط

35 کالس داخلی بینام Anonymous Inner Class

36 کالس داخلی بی نام )یکی از گاهی پرکاربردترین شکل های یک کالس را می سازیم استفاده از کالس های داخلی( تا فقط یک شیء از آن ایجاد این کالس معموال از کالس یا واسط خاصی می کند: ارث بری کنیم رفتار خاصی را پیاده کرده در این صورت می توانیم ایجاد کالس را خالصه کنیم در محلی که به شیء جدید نیاز داریم کالس را هم تعریف کنیم چنین کالسی یک بار مصرف است: نام ندارد interface Protocol{ void behavior(); Protocol inner = new Protocol() { public void behavior() { value = 5; ; inner.behavior(); 36 واسط

37 کالس بی نام interface Protocol{ void behavior(); public class OuterClass { private int value = 2; public void outermethod(){ Protocol inner = new Protocol() { public void behavior() { value = 5; یک کالس داخلی است معادل اين است: OuterClass.this.value = 5; ; inner.behavior(); به ویژگی ها و متدهای کالس بیرونی دسترسی دارد معموال یک واسط بعضی از و پیاده سازی را می کند متدهای این واسط یا کالس )و گاهی یک کالس که معموال انتزاعی است( را Override می کند 37 واسط

38 کاربرد رایج کالس داخلی بی نام public class MyFrame extends JFrame{ JButton button; JTextField textbox; public MyFrame(){ button = new JButton("Click!"); button.addactionlistener(new ActionListener() { public void actionperformed(actionevent e) { showmessagedialog(null, textbox.gettext()); ); add(button); textbox = new JTextField(10); add(textbox); 38 واسط

39 چند نکته درباره کالس داخلی بی نام در بسیاری توصیف یک رفتار از موارد هدف از ایجاد کالس مثال وقتی این دکمه زده شد چه رفتاری انجام شود برای این منظور به تابع اشاره گر زبان های برنامه نویسی )Pointer to Function( مفهوم Delegate امکانات جدیدی هم در جاوا 8 المبدا عبارت ارائه شده است )Lambda Expression( ارجاع به متد Reference( )Method بی نام تعریف یک متد است مختلف امکانات دیگری ارائه می کنند 39 واسط

40 کوییز

41 abstract class Protocol{ public abstract void f(); public class OuterClass { private int value = 2; public void outermethod() { Protocol inner = new Protocol() { public void f() { OuterClass.this.value = 5; ; inner.f(); public static void main(string[] args) { OuterClass outer = new OuterClass(); System.out.println(outer.value); outer.outermethod(); System.out.println(outer.value); خروجی این برنامه چیست 2 5 پاسخ: 41 واسط

42 تمرین عملی

43 تمرین عملی تعریف یک واسط: CanMove تعریف زیرواسطهای CanRun و CanSwim و CanFly تعریف زیرواسط دوزیست :)Amphibious( CanSwim & CanMove کالس Bird و کالس Airplane )که )CanFly را پیاده میکنند ابتدا زیرکالسی متدهای واسط را پیاده سازی نمی کند: انتزاعی می شود عدم امکان ایجاد شیء )نمونه سازی( از واسط ایجاد شیء با کمک بی نام زیرکالس 43 واسط

44 جمع بندی

45 جمع بندی واسط کاربرد واسط در طراحی نمایش واسط وراثت چندگانه در UML Class Diagram کالس داخلی بی نام داخلی و کالس 45 واسط

46 مطالعه کنید بخشی از فصل 10 کتاب دایتل Java How to Program (Deitel & Deitel) 10- Object-Oriented Programming: Polymorphism and Interfaces تمرین های همین فصل از کتاب دایتل 46 واسط

47 CanTalk c = new Person(); c.talk(); تمرین واسط های زیر را تعریف کنید: )شامل متد )getname )شامل متد )think زیرواسط CanThink Nameable CanThinkg CanTalk کالس انتزاعی که است را تعریف کنید )شامل متد )talk NamedObject و getter/setter را تعریف کنید دارد متناظر های ویژگی name کالس Person این کالس Nameable و NamedObject است Nameable n = new Person(); String r = n.getname(); NamedObject no = new Student(); System.out.println(no.getName()); و CanTalk زیرکالس Student مثال را تعریف کنید 47 واسط

48 جستجو کنید و بخوانید محدودیت های واسط های کالس داخلی مهم زبان جاوا Serializable, AutoCloseable, Runnable, امکانات جدید در جاوا 8 واسط عبارت تابعی المبدا )Lambda Expression( ارجاع به متد پیش فرض متد )Default Method( امکان وراثت چندگانه از چند واسط )که متد پیشفرض دارند( 48 واسط

49 پایان

50 سایر مطالب

51 تاریخچه تغییرات نسخه تاريخ توضیح 1394/3/ نسخه اولیه ارائه آماده شد 51 واسط

حقوق مؤلف. انجمن جاواکاپ 2 چند داستان کوتاه درباره امکانات جاوا

حقوق مؤلف. انجمن جاواکاپ 2 چند داستان کوتاه درباره امکانات جاوا دن یک م م ی نجاواکاپتقد م نج ا جاوا نويسی برنامه دوره جاوا امکانات درباره کوتاه داستان چند Java Short Stories ری کب یا عل صادق حقوق مؤلف کلیه حقوق این اثر متعلق به است بازنشر یا تدریس آنچه توسط جاواکاپ