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1. Introducción

1. Introducción. Clases: objetos, atributos, métodos De clase y de instancia Visibilidad set/get Objetos vs. valores primitivos Paso de parámetros Constructores Conversiones implícitas y explícitas Contenedores (composición). ¿Qué es la abstración?. Abstracción

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1. Introducción

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  1. 1. Introducción Clases: objetos, atributos, métodos De clase y de instancia Visibilidad set/get Objetos vs. valores primitivos Paso de parámetros Constructores Conversiones implícitas y explícitas Contenedores (composición)

  2. ¿Qué es la abstración? • Abstracción • Quedarse con las características esenciales de algo (desde un cierto punto de vista), ignorando los detalles irrelevantes.

  3. Clases y objetos • Clases y Objetos • Un programa orientado a objetos se compone sólo de objetos • Un Objeto... • Tiene datos (atributos) y comportamiento (métodos) • Es la concreción (un ejemplar, instancia) de una clase • Una Clase... • Es una plantilla (modelo) para crear objetos similares. • Define un conjunto de características comunes (atributos y métodos) a todos los objetos de esa clase. • Es la abstracción de un conjunto de objetos. • Puede utilizarse para crear muchos objetos, pocos o ninguno • En ese caso es simplemente una agrupación de código y datos únicos • Por ejemplo, Math

  4. Acceso encapsulado

  5. De clase y de instancia (1) • Atributos de Instancia • Cada instancia creada de la clase tiene sus propios valores y espacio de almacenamiento. Ej: velocidad Máxima, consumo y matrícula • Atributos de Clase • Se crea una variable única para la clase y TODOS los objetos que se creen a partir de esa clase. • Todos los objetos acceden a esa variable (se comparte por todos) • Lleva el modificador static • Ejemplo: numCoches

  6. De clase y de instancia (2) • Métodos de Instancia • Método asociado a una instancia/objeto en particular • Cuando se llama, se tiene acceso a los datos contenidos en la instancia a la que está asociada. • Llamada:objeto.nombre_metodo(arg1, arg2,...argN) • Métodos de Clase • Método asociado a la clase y no a una instancia en particular. Es un método único para todos los objetos creados a partir de esa clase. • Manejan información significativa para toda la clase y no de una instancia en particular • Se declaran como static • No contemplan el polimorfismo (con herencia) • Llamada:nombre_clase.nombre_metodo(arg1, arg2,..., argN)

  7. La clase es una plantilla! no static static class C { double d; String s; static int i2; void op1() {...} int op2() {...} static int op3(){...} } C c1 = new C(); c1.d = 5.0; c1.s = “a”; C c2 = new C(); c2.d = 25; c2.s = “bb”; ... ... d i2 ... s op1() op3() op2() op1() 5.0 op2() “a” c1 c2 25 op1() “bb” op2()

  8. ¿Y qué es un programa? • Actividades fundamentales de un programa OO • Crear los objetos necesarios (constructores) • Invocar métodos de los objetos (mensajes) • Borrar los objetos cuando no son necesarios (automático en Java: garbage collector)

  9. Visibilidad (1) • Encapsulación y Ocultamiento de la Información • Manipulación de un objeto como una caja negra, sin necesidad de conocer nunca su estructura interna. • Se usan los servicios (métodos) que proporciona el objeto sin necesidad de conocer cómo está éste implementado por dentro • En las OO, las propiedades (atributos) de los objetos pueden ser privadas y se accede a ellas a través de los métodos • Se recomienda que los atributos sean siempre privados • Acceso público con get/set [ver luego]

  10. Visibilidad (2) • Modificadores que afectan al ámbito

  11. Objetos y tipos primitivos • Los atributos/variables/parámetros dependen de su definición: • Tipos primitivos: • Tamaño dependiente de tipo (bits codif.) • Siempre tienen nombre • Siempre tienen valor (siempre están “creados”) • Objetos • Tamaño: una referencia + espacio para sus atribs. • Se crean con new (antes NO están creados) • Se usa el valor especial null cuando no lo están • Pueden no tener nombre

  12. Objetos y tipos primitivos (2) • Tipos primitivos • Sus valores se comparan con == != • Sus valores se copian con = • Para operar con ellos se pasan como parámetros • Objetos • Con == no se comparan los valores: referencias • Para los valores .equals() • Con = no se duplica el valor, solo se copia la referencia (copia superficial. Ojo!) • Pueden pasarse como parámetros, pero también llamarse métodos sobre ellosobj.método(...)

  13. Métodos get y set (1/3) • El acceso a los atributos tal y como se ha explicado anteriormente viola el concepto de encapsulación. • Solución: • Métodos get para consultar los atributos de una clase. • Métodos set para modificar los atributos de una clase.

  14. Métodos get y set (2/3) • ¿Por qué complicarnos? • 1) Independencia de implementación y cambios • (ej: long getDNI()) • 2) Control de errores • (ej: setFecha( int dia, int mes, int anyo )) • 3) Campos calculados • (ej: setValorFactura( base, iva ) -> base, iva, total) • 4) Polimorfismo • (diferente lógica en clase padre e hijo sobre el mismo dato) • 5) Para pruebas y depuración • es más fácil depurar el paso por un método que por un atributo: void getDNI() { if (...) System.out.println( "Cogiendo DNI " + dni ); return dni; }

  15. Métodos get y set (3/3) • Ejemplo: public void setX(double pX) { x=pX; } public double getX() { return x; } public void setCentro(double pX, double pY) { this.x = pX; this.y = pY; } ...

  16. Sintaxis básica de Java (1) • Normas de estilo seguidas en Java • Clases empiezan con mayúscula y cada cambio de concepto con mayúscula. class MiClase • Miembros (atributos y métodos) empiezan con minúsculas y cada cambio de concepto con mayúscula. int miAtributo void miMetodo() • Constantes todo con mayúsculas y cada cambio de concepto con guión bajo ‘_’ static final int MI_CONSTANTE

  17. Sintaxis básica de Java (2) • Comentarios • El “//” comenta hasta el final de la línea • El “/*” comenta hasta el primer “*/” (no se permite anidamiento) • Comentarios de documentación “/**” al principio de una clase, atributo o método. (JavaDoc, herramienta por defecto). • Tipos • Java es un lenguaje con un control estricto de tipos • Cada variable debe declararse con un tipo • Los tipos se clasifican en dos grandes grupos: • Tipos Primitivos • Clases • Tipos Primitivos • char • boolean • Numéricos • Enteros (byte, short, int, long) (8, 16, 32, 64 bits con signo) • Reales (float, double) (32, 64 bits con signo, infinito, NaN)

  18. Sintaxis básica de Java (3) • Conversiones entre los tipos enteros, reales y caracteres. De dos tipos: • Implícitas (automáticamente por el compilador) 5 + 2.3 [5  5.0] double x = 5 / 2.0; [5/2.0  5.0/2.0] real = entero [entero  real] • Explícitas (programador mediante un casting). Máxima: No perder precisión. (int)5.4 double x = 5 / (double)2

  19. Sintaxis básica de Java (4) • Todos los demás tipos son clases (referencias). • Definidas por el usuario o ya existentes en el API de Java • Las clases en Java se gestionan mediante referencias. ClaseX referencia = instanciaClaseX; ClaseX referencia = null; • Toda variable de un tipo de clase X (o sea, referencia) mantiene una referencia nula, expresada por la palabra clave null, o bien apunta a una instancia de la clase X (o alguna de sus subclases). • Las instancias hay que crearlas EXPLICITAMENTE (o algún método las creará por nosotros). La declaración no implica instanciación.

  20. Sintaxis básica de Java (5) • Operadores • Aritméticos (enteros y reales) • + - * / • Aritméticos (enteros) • % (módulo o resto) • Booleanos • < <= > >= == != • && || ! • Manipulación de bits (enteros) • And (&), Or (|), Xor (^), Not (~), Desplazamiento (>> << >>>) • Incremento y decremento (forma prefija y postfija) • ++ -- • Asignación (=)

  21. Sintaxis básica de Java (6) • Estructuras de Control  Iguales que en C y C++ • if ( exp ) sent1 [else sent2] • for (inic; exp.while; inc.) sent ; • switch (exp) { • case exp: sent; • ... } • while ( exp ) sent ; • do sent while ( exp ) ;

  22. Sintaxis Java decl. de clases (1) [Modif. de clase] class Nombre_Clase [Clase Padre (0-1)] [Interfaces(0-N)] { [Cuerpo de la Clase] } [Modif. de clase]: public | abstract | final [Clase Padre]: extends Tipo_Clase_Padre [Interfaces]: implements Lista_Interfaces

  23. Sintaxis Java decl. de clases (2) • Ejemplo de declaración de una clase public class Circulo { double x,y; double radio; public double perimetro() { return 2*3.1416*radio; } public double area() { return 3.1416*radio*radio; } }

  24. Sintaxis Java decl. de clases (3) • Modificadores que no afectan al ámbito • Afectan al ámbito: private, protected, public

  25. Constructores (1/2) • Tipo especial de método que permite crear objetos • Cuando una clase no declara ningún constructor, Java automáticamente crea un constructor por defecto (constructor sin parámetros). Cuando no se especifica uno por defecto pero se declara uno con parámetros, se pierde el constructor por defecto • Una clase puede tener uno o varios constructores. • El nombre del método constructor debe coincidir con el nombre de la clase y no devuelve ningún tipo de valor (ni void). • En principio suelen ser siempre públicos. ¿Por qué?

  26. Constructores (2/2) • Ejemplo Constructores public class Circulo { double x,y; double radio; public Circulo() { x = 0; y = 0; radio = 0; } public Circulo(double cX, double cY, double r) { x = cX; y = cY; radio = r; } … }

  27. Sintaxis para instancias (1/3) • Creación de instancias Circulo miCirculo; //CASO 1º • CASO 1º: Así no se crea ningún objeto, únicamente estamos declarando una referencia a un objeto de tipo Circulo (se inicializa a null). Circulo miCirculo = new Circulo(); //CASO 2º • CASO 2º: Así estamos creando un objeto de tipo Circulo mediante el constructor sin parámetros ( new Circulo() ) y se lo estamos asignando a la referencia miCirculo Circulo miCirculo = new Circulo(2,4,5);//CASO 3º • CASO 3º: Así estamos creando un objeto de tipo Circulo mediante la invocación al constructor con tres parámetros ( new Circulo (int,int,int) ) y se lo estamos asignando a la referencia miCirculo • En Java todos los objetos se crean en memoria dinámica (new)

  28. Sintaxis para instancias (2/3) • Acceso a los atributos de un objeto miCirculo.x = 3; miCirculo.y = 3; miCirculo.radio = 3; Siempre bajo el supuesto de que los modificadores de esos atributos permitan el acceso a ellos.

  29. La clase String • El String (en Java) no es un tipo primitivo, es una clase. Sin embargo, Java le ofrece un tratamiento especial. • Los literales de la cadena van entre comillas dobles. String saludo = “Hola”; • Java permite la concatenación de cadenas mediante + System.out.println(saludo + “ a todos!!!”); • Si se concatena una cadena con otro tipo, este último se convierte automáticamente a cadena int valor = 5; System.out.println(“Valor = ” + valor + ‘.’); • (método toString())

  30. Arrays (1/5) • Los arrays en Java se caracterizan por ser objetos. • Por tanto, se necesita una referencia para manipularlos. • Declaración de un array: int v[]; //No se indica el tamaño int[] v; • ¡Ojo! Aquí lo único que hemos hecho es declarar una referencia a un array de enteros. ¡El array todavía no está creado! • El array, como cualquier otro objeto, se crea con new. v = new int[10]; float v2 = new float[50] • Para acceder a los elementos de una array se usa la notación clásica de arrays: v[0] = 5; int a = v[2];

  31. Arrays (2/5) • El rango de un array está en 0 y N-1 (siendo N el tamaño) • Si se accede a una posición fuera de rango, el interprete nos avisa (se produce una excepción) • Como los arrays son objetos tienen atributos. El atributo length permite saber el tamaño de una array int tamaño = v.length • Java permite inicializar el array en su declaración int[] v = {1,2,3}; • Equivale a: int[] v = new int[3]; v[0] = 1; v[1] = 2; v[2] = 3;

  32. Arrays (3/5) • Ejemplo: public class Ejemplo { public static void main(String[] args) { int[] a1 = {1,2,3,4}; for(int i=0; i < a1.length; i++) System.out.println(a1[i]); } } • Cuando el array no es de tipos primitivos lo que se almacena en cada posición es una referencia a un objeto Animal[] animales = new Animal[10]; • Inicialmente, cada una de las referencias del array se inicializa a null. • Posteriormente habrá que crear los objetos y guardarlos en el array animales[0] = new Animal(); animales[1] = new Animal();

  33. null null null 0 0 3 0 0 4 0 0 1 0 2 0 0 5 0 2 3 0 ref ref null null null null 1 2 1 1 Ejemplo de arrays • De tipo primitivo int v[]; //Sólo referencia!! v = new int[6]; //o lo que es lo mismo int v[] = new int[6]; //Acceso a los elementos v[0] = 3; v[6] = 4;//Error v[3] = 2; for (int i=0; i < 6; i++) v[i] = i; • De objetos Racional v[] = new Racional[3]; //Si intentamos operar con Racionales v[0].setNumerador(1);//Null pointer Exc //Es necesario crear los objetos v[0] = new Racional(1,1); v[0].setNumerador(2); //Se pueden crear todos los objetos for (int i=0; i<v.length;i++) v[i] = new Racional(1,1);

  34. Arrays (4/5) • Ejercicio: Indica qué se visualiza en cada caso por pantalla class PruebaArrays { public static void main(String[] args) { int[] a = new int[10]; String[] b = new String[10]; System.out.println("Longitud: " + a.length); for (int i=0;i<a.length;i++) System.out.println(a[i]); System.out.println("Longitud: " + b.length); for (int i=0;i<b.length;i++) System.out.println(b[i]); for (int i=0;i<b.length;i++) b[i]=new String("" + i); for (int i=0;i<b.length;i++) System.out.println(b[i]); } }

  35. Arrays Multidimensionales (5/5) • Arrays Multidimensionales • Los arrays multidimensionales no son más que arrays donde cada elemento es a su vez otro array (arrays de arrays) • El número de dimensiones lo indica el número de corchetes: int [][] v1; //ref. a array de 2 dim int [][][] v2; //ref. a array de 3 dim • A la hora de crear el array se indicará el tamaño de cada dimensión: v1 = new int[10][20] ; //array de 10 x 20 v2 = new int[6][4][5]; • Para acceder a un elemento de un array multidimensional: v1[3][4] = 5; v2[3][2][2] = 6; • Longitudes con length: v1.length -> 10 (primera dimensión) v1[0].length -> 20 (segunda dimensión) v2[0][0].length -> 5 (etc.)

  36. Ejemplos de Arrays (1/2) class QueHago { public static void main(String[] args) { String[][] arrayOfStringArrays = new String[5][]; for (int i=0;i<arrayOfStringArrays.length;i++) { String[] nuevoArray = new String[10]; arrayOfStringArrays[i] = nuevoArray; for (int j=0;j<nuevoArray.length;j++) nuevoArray[j] = new String(“(”+i+“,”+j+”)”); } for (int i=0;i<arrayOfStringArrays.length;i++) { for (int j=0;j<arrayOfStringArrays[i].length;j++) System.out.print(arrayOfStringArrays[i][j]); } } }

  37. Ejemplos de Arrays (2/2) class HolaConTiempo { static int contInstancias = 0; static HolaConTiempo[] instancias =new HolaConTiempo[10]; int num; long tiempoCreacion; HolaConTiempo() { num = ++contInstancias; tiempoCreacion = System.currentTimeMillis(); } void saludar() { System.out.println(“¡Hola! Soy la instancia “ + num + “ y he nacido en el milisegundo “ + tiempoCreacion); } public static void main(String args[]) { //Creamos las 10 instancias for (int i=0;i<10;i++) instancias[i] = new HolaConTiempo(); //Que saluden las 10 instancias for (int i=0;i<10;i++) instancias[i].saludar(); } }

  38. Contenedores • Una clase puede tener el objetivo de guardar objetos de otras clases • ¡un objeto que guarda objetos! • Eso es un contenedor • Un array es un contenedor • Podemos definir nuestros propios contenedores • Ver ejemplo (Pastillero.java)

  39. Otros aspectos: Comparación Dos objetos se comparan por referencias if (o1 == o2) ... Para comparar por valores: equals(Object o) Definido en Object (todos lo tienen) if (o1.equals(o2)) ... ¿Comparación >,<? Método int compareTo(Object o) Devuelve -1, 0, +1 No con todas las clases (ver interfaces)

  40. Otros aspectos: javadoc • Utilidad incluida en JDK • Permite integrar la documentación de una clase con el código de la misma • Basada en comentarios con sintaxis fija • Inicio en /** en lugar de /* • Utilidad: javadoc.exe • Genera .html integrable con doc. java

  41. Sintaxis comentarios • Justo antes de la clase o del método • Primera línea: descripción corta resumen (summary) • Comentarios de los parámetros con @param • Referencias a otras clases métodos @see • Retornos de párrafo con <p> • Otras posibilidades, como hiperenlaces ( {@link OtraCosa} )

  42. Javadoc - ejemplo /** Clase de ejemplo javadoc. Utiliza la clase {@link String}.<p> */ public class Ejemplo { /** Devuelve una palabra a partir de un num. dado y de un gestor de ejemplos. El parámetro pista debe referenciar a una cadena válida. <p> Este método devuelve, de todas las palabras del gestor indicado, aquéllos cuyo valor no es nulo, ordenados por su nombre. Si no hay ninguno, devuelve una lista vacía. @param numero índice válido de string (si no es válido, se devuelve string vacío) @param inicio gestor de ejemplos fuente de datos @return palabra índice del gestor de ejemplos @see #ponePalabra(String) @see GestorEjemplos @version 20090101 @since 0.3 */ public String devuelvePalabra( int numero, GestorEjemplos inicio ) { return ""; }

  43. Visión documentación (1)

  44. Visión documentación (2)

  45. Ejercicios propuestos (1/4) • Ejercicio 1: • Solucionar los problemas de la siguiente clase, reescribiéndola para que se compile correctamente. class HolaMundo2 { int cont; public static void main( String args[] ) { cont = 0; HolaMundo2 a = new HolaMundo2(); HolaMundo2 b = new HolaMundo2(); HolaMundo2 c = new HolaMundo2(); a.saludar(); b.saludar(); c.saludar(); } HolaMundo2() { cont++; } void saludar() { System.out.println(“Hola, soy la instancia " + cont ); } } • Modificarla para que cada instancia indique su número secuencial. No se puede cambiar el método main (excepto la primera sentencia, aunque no es necesario).

  46. Ejercicios propuestos (2/4) • Ejercicio 2: • Crear una clase Vaca que tenga: • Atributos: color de pelo (String), edad (entero), nombre (String) • Métodos: • debes elegir tres constructores diferentes • Muu: método que hace que la vaca muja y diga su nombre y color de pelo "Muuu...mi nombre es XXX y mi color de pelo es YYY" • CompararEdad: dadas las edades de dos vacas (la que envía el mensaje y otra como parámetro) saca el nombre de la vaca más antigua "La vaca XXX es más vieja que la vaca YYY" • Programa principal: • Crear tres instancias de la clase Vaca, llamadas miVaca1, miVaca2 y miVaca3. Para cada una de ellas utilizar un constructor diferente. • Hacer que las tres mujan. • Comparar la edad de miVaca1 y miVaca2. • Modificar el programa para que cada vez que se cree una instancia de la clase vaca salga un mensaje indicando el número de vaca creada: "Se ha creado la vaca 1", etc.

  47. Ejercicios propuestos (3/4) • Ejercicio 3: • Modificar la clase HolaMundo, llamándola HolaMundoAMedias: (Hacerlo utilizando los métodos más apropiados de String) • para que se parta de una variable String que contenga " ¡Esta es la cadena Hola Mundo... a medias! ". • posteriormente debe eliminar los espacios del inicio y del final. • finalmente, quitar el substring que sobra para dejar simplemente "¡Hola Mundo... a medias!", que debe ser el String visualizado. • Ayudas para la realización del ejercicio: • El método de instancia trim() de la clase String elimina espacios en blanco de los extremos de un String. • El método de instancia subString (inicio, fin) de la clase String devuelve los caracteres de inicio a fin del String. • El método de instancia indexOf(subString) de la clase String indica en qué posición se encuentra la primera ocurrencia del subString en el String que llama al método. • Ejercicio 4: • Describe con tus palabras todos los pasos desde la edición hasta la ejecución, los problemas que pueden surgir y cómo solucionarlos. • ¿Qué ficheros y programas son necesarios en cada etapa? • ¿Cuál es el conjunto mínimo de ficheros y programas necesarios para la ejecución final de un programa Java?

  48. Ejercicios Propuestos (4/4) • Ejercicio 5: • Escribir un programa que coja todos los parámetros de la línea de comandos, si los hay, y los muestre por pantalla, uno en cada línea, indicando con un solo asterisco después de cada uno si está repetido (es decir, si algún otro parámetro previo es un String igual) • Ejercicio 6: • ¿Por qué el siguiente trozo de código produce un error de compilación? ¿Cuál es la diferencia entre a y c? class Inicializacion { static int a; public static void main(String[] args) { int c; int b=17; if ( b!= 0) System.out.println(b); else { System.out.println(a); System.out.println(c); } } }

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