Презентация Java. Введение в классы и объекты. Передача параметров в методы онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда: Классы и объекты Описание класса: [ Модификатор доступа ] class ИмяКласса [extends Object] { // члены класса – поля и методы Модификатор доступа Тип имяПоля [ = значение ]; Модификатор доступа Тип имяМетода (Параметры) { // тело метода } } Модификаторы доступа: public - общедоступный; protected - защищенный; private - закрытый; Если модификаторы доступа не указаны, то по умолчанию используется пакетный уровень доступа

Содержание слайда: Классы и объекты Класс – это конструкция языка программирования Java, которая объединяет в себе переменные и функции (методы), которая может определять новый тип данных, который можно использовать для создания объектов этого типа. В отличие от С++, в Java объявление класса совмещено с его определением, то есть методы класса нужно реализовывать (писать код тела) сразу же при их описании. Как правило, в Java класс описывается в отдельном файле. Модификаторы доступа - это ключевые слова, которые определяют доступность класса или его членов. В языке Java предусмотрены следующие модификаторы доступа: public, protected, private. Для членов класса (полей и методов) разрешено использование всех указанных выше модификаторов. Поля и методы класса, помеченные как public,  доступны через объект по имени из классов текущего пакета и из классов других пакетов (если класс, содержащий public поля и методы, имеет уровень доступа public). Поля и методы класса, помеченные как protected, доступны по имени только из методов своего класса и классов потомков, даже если классы потомки находятся в другом пакете. Также protected поля и protected методы доступны через объект по имени для любого класса текущего пакета. Private-поля и private методы доступны по имени только из методов своего класса. Если не указан ни один из модификаторов доступа, то считается что элементы класса (поля и методы) имеют пакетный уровень доступа, то есть доступны по имени только из методов своего класса и классов потомков текущего пакета, а также доступны через объект по имени для любого класса текущего пакета Для классов верхнего уровня, т.е. не вложенных (внутренних), применимы только общедоступный (public) и пакетный уровни доступа. Если класс объявлен как public, то к нему можно получить доступ отовсюду. Если же модификатор доступа не указан, то класс имеет пакетную область видимости и доступ к нему имеют только классы из того же пакета.

Содержание слайда: Классы и объекты Создание объектов: ИмяКласса имяОбъекта; // объявление ссылки на объект имяОбъекта = new ИмяКласса([ параметры конструктора]); Доступ к полям и методам объекта: имяОбъекта.имяПоля = значение; ИмяОбъекта.имяМетода(параметры); Варианты конструкторов: Конструкторы с параметрами; Конструкторы без параметров (конструкторы по умолчанию). Специальная ссылка this

Содержание слайда: Классы и объекты Объект в Java и других языках программирования – это переменная типа класс. Механизм создания объектов: Создается ссылочная переменная в стеке для хранения адреса будущего объекта; В динамической памяти (куче) выделяется пространство для размещения объекта со всеми его полями; Поля объекта инициализируются значениями по умолчанию; Выполняется явная инициализация полей объекта, если она была задана программистом; Выполняется конструктор; Ссылка на созданный объект (его адрес) записывается в соответствующую ссылочную переменную. Использование объекта осуществляется посредством доступа к его элементам (полям и методам). Для доступа к элементам объекта вне класса, которому принадлежит объект используется операция «точка» после переменной-ссылки на объект, если конечно этот доступ разрешен модификаторами доступа. Если элементы объекта имеют модификатор доступа private, то доступ к ним осуществляется через public-методы. Поля объекта – это переменные внутри класса. Совокупность значений полей объекта описывает состояние объекта. Поля объекта, в отличие от локальных переменных, инициализируются значениями по умолчанию: числовые элементы – нулями; символьные – значениями ‘\0’ (нулевой символ); логические – значениями false; ссылки на объекты – значениями null. Поля объекта могут быть инициализированы явным образом при объявлении. Метод – это функция, описанная внутри класса. Замечание. Функция – это именованный фрагмент кода, к которому можно обращаться через имя из других частей программы. Описание метода включает заголовок и тело. Тело – совокупность операторов. Метод может принимать параметры и возвращать значение

Содержание слайда: Классы и объекты Конструктор класса – это специальный метод, название которого совпадает с именем класса. Конструктор вызывается автоматически при создании объекта. Конструктор не может возвращать значение. Каждый класс обязан иметь конструктор. Если в классе никакого конструктора явно не написано, то автоматически создается конструктор без параметров, который называется конструктором по умолчанию. Если в классе явно описан какой-либо конструктор (конструктор с параметрами или конструктор без параметров), то конструктор по умолчанию не создается. Конструкторы также, как и другие методы, могут иметь модификаторы доступа. Один класс может иметь несколько конструкторов с разными параметрами (перегрузка (overload) конструктора). С помощью конструкторов можно управлять процессом создания объекта и производить какие-то действия, обычно связанные с инициализацией объекта: присвоение полям объекта значений по умолчанию; соединение с БД; соединение с сетью; создание других объектов и др. В Java нет деструкторов класса. Уничтожение неиспользуемых объектов осуществляется автоматически «сборщиком мусора», специальным механизмом JVM. Объект удаляется, когда в последующей программе на него нет ни одного обращения. Ссылка this – это скрытый параметр метода, который хранит ссылку на текущий объект, который вызывает метод.

Содержание слайда: Классы и объекты Пример 1:

Содержание слайда: Классы и объекты Пример 1:

Содержание слайда: Статические поля и методы Статические поля public class Student { private String name; private int course; private static int id = 1; } … Student.id = 5; public class Math { public static final double PI = 3.14159265358979323846; }

Содержание слайда: Статические поля и методы Поле, имеющее модификатор static, существует в одном экземпляре. Если же поле не является статическим, то каждый объект имеет его копию. Например, добавим в класс Student статическое поле id. Теперь каждый объект класса Student имеет копии полей name и course. А статическое поле id существует в единственном экземпляре и доступно всем экземплярам класса Student (только им, поскольку поле объявлено как private). Даже если объектов класса Student нет вообще, статическое поле id существует. Оно принадлежит классу, а не конкретному объекту. Чтобы обратиться к этому полю нужно указать имя класса (а не объекта). Если какой-либо объект класса Student модифицирует значение статического поля, то новое значение получат и другие объекты класса Student. Статические переменные используются довольно редко. В то же время статические константы используются гораздо чаще. Например, класс Math имеет статическую константу PI. Обратиться к этой константе в программе можно с помощью выражения Math.PI. Если бы ключевое слово static было пропущено, константа PI была бы обычным константным полем экземпляра класса Math. Это значит, что для доступа к такой константе нужно было бы создать объект класса Math, причем каждый подобной объект имел бы свою копию константы PI. Как уже упоминалось выше, применять открытые поля не следует никогда, поскольку любой сможет изменить их значения без использования методов объекта. Однако открытые константы (т. е. поля, объявленные с ключевым словом final) можно и нужно использовать.

Содержание слайда: Статические поля и методы Статические методы double x; double y; x = Math.pow(x, y); … private static int id = 1;   public static int getId() { return id; // Возвращает статическое поле id } … int n = Student.getId(); // Вызов статического метода

Содержание слайда: Статические поля и методы Для работы со статическими методами не нужно создавать объектов. Например, метод pow из класса Math – статический. Этот метод не использует ни одного объекта класса Math. Другими словами, он не имеет неявного параметра this. Следовательно, статические методы – это методы, не имеющие параметра this. В принципе, можно создать объект и вызвать его статический метод, однако это не дает никаких преимуществ, поскольку статический метод все равно не может получить доступ к нестатическим полям объекта. Статические методы имеют доступ только к статическим полям. Чтобы вызвать статический метод, нужно указать имя класса. Хотя для вызова статического метода можно использовать и объекты, тем не менее, в этом случае рекомендуется использовать только имя класса, а не объекта. Статические методы следует применять в двух ситуациях: Когда методу не нужен доступ к состоянию объекта, поскольку все необходимые параметры задаются явно (например, в методе Math.pow); Когда методу нужен доступ лишь к статическим полям класса (например, метод Student.getId). Термин "статический" – исторический курьез. Сначала ключевое слово static было введено в языке Си для обозначения локальных переменных, которые не уничтожались при выходе из блока. В этом контексте слово "статический" имеет смысл: переменная продолжает существовать после выхода из блока, а также при повторном входе в него. Затем слово "статический" в языке Си приобрело второе значение – глобальные переменные и функции, к которым нельзя получить доступ из других файлов. Ключевое слово static было просто использовано повторно, чтобы не вводить новое. В языке Си++ это ключевое слово было использовано в третий раз, получив совершенно новую интерпретацию, для обозначения переменных и функций, принадлежащих классу, но не принадлежащих ни одному объекту этого класса. Именно это значение ключевое слово static имеет и в языке Java.

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 2. Вариант 1

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 2. Вариант 2

Содержание слайда: Передача параметров в методы Метод – это функция, описанная внутри класса. Описание метода включает заголовок и тело. Тело – совокупность операторов. Метод может принимать параметры и возвращать значение с помощью оператора return. Если метод возвращает значение простого типа или ссылку на объект, то тип возвращаемого значения должен быть указан в заголовке метода. Если метод не возвращает значение, то тип возвращаемого значения в заголовке метода должен быть void. Если в заголовке метода описаны формальные параметры, то при его вызове нужно указать фактические параметры. В языке Java при вызове метода фактические параметры передаются в формальные по значению, то есть значения фактических параметров копируются в соответствующие формальные параметры. Изменение формального параметра не влияет на значение фактического параметра. При передаче ссылок на объекты копируется ссылка (адрес объекта). После такого копирования, и фактический параметр, и формальный параметр, ссылаются на один и тот же объект. В примере 2 (вариант 1) не удалось обменять значения переменных a и b, так как в метод swap эти переменные передаются по значению, то есть метод swap работает с копиями значений переменных а и b. Чтобы обменять значения переменных a и b необходимо создать дополнительный класс MyInteger, полем которого является переменная типа int (создать класс оболочку для переменной типа int) – пример 2 (вариант 2).

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 3. Массив в качестве параметра и возвращаемого значения

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 3. Массив в качестве параметра и возвращаемого значения

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 4. Возврат двух значений из метода

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 4. Возврат двух значений из метода

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 5. Возврат двух значений из метода

Содержание слайда: Передача параметров в методы Пример 5. Возврат двух значений из метода

Содержание слайда: Массивы объектов. Интерфейс Comparable Пример 6. Сортировка массива объектов

Содержание слайда: Массивы объектов. Интерфейс Comparable Пример 6. Сортировка массива объектов

Содержание слайда: Массивы объектов. Интерфейс Comparator Пример 7. Сортировка массива объектов

Содержание слайда: Массивы объектов. Интерфейс Comparator Пример 7. Сортировка массива объектов

Содержание слайда: Массивы объектов. Интерфейс Comparator Пример 7. Сортировка массива объектов

Содержание слайда: Контрольные вопросы Понятие класса. Синтаксис описания класса в Java. Модификаторы доступа: характеристика и примеры использования. Понятие объекта. Создание и уничтожение объектов в Java. Доступ к полям и методам объекта в Java. Конструкторы: назначение и типы. Примеры. Передача параметров простых и ссылочных типов в методы. Примеры. Статические поля и методы: назначение и примеры использования. Массивы объектов. Сортировка массива объектов. Примеры.