TDDE10 m.fl. Objektorienterad programmering i Java Föreläsning 7 Erik Nilsson, Institutionen för Datavetenskap, LiU

Transkript

1 TDDE10 m.fl. Objektorienterad programmering i Java Föreläsning 7 Erik Nilsson, Institutionen för Datavetenskap, LiU På denna föreläsning: Objektorienterad analys, Objektorienterad design Grafiskt användargränssnitt, Swing Layout och komponenter Göra egna komponenter Lyssnare och händelser Dialogrutor 1

2 Ett något större exempel En tekniker på en verkstad behöver ett system för att hålla reda på fordon, dess ägare och vad som behöver servas (beroende på typ/modell). Systemkrav: Systemet ska hålla reda på fordon och dess ägare. Teknikern ska kunna lägga till och ta bort fordon. Systemet ska, för ett fordon, kunna generera en checklista över det som skall servas. Nu vet vi hur man bygger klasshirarkier, ritar UML och programmerar OO. Men hur kommer vi fram till vilka klasser som behövs och vilket ansvar de skall ha? 2

3 Användningsfall (Use Case) Beskriver en interaktion mellan en användare (en aktör) och systemet. Aktören är ofta en människa, men behöver inte vara det. Det kan t.ex. vara ett annat system Utgör en funktion som är utåt synlig. Uppnår ett distinkt mål för användaren. Omfattning kan variera. Innefattar en bild och beskrivande text. (Use-case diagram) Lägg till fordon Tekniker Teknikern lägger till ett fordon till systemet genom att fylla i ett formulär. När teknikern klickar på knappen bekräfta kontrolleras att fordonet inte redan finns i systemet och att det finns i transportstyrelsens register. Skulle något av dessa gälla visas ett felmeddelande, annars läggs fordonet till. 3

4 Användningsfall (Use Case) (2) Gemensam funktionalitet kan brytas ut. Relationen använder används till att referera till den gemensamma delen. Tekniker Lägg till fordon Generera checklista <<använder>> <<använder>> Hitta fordon i databas Finns även relationen utvidgar som används för att specialisera ett mer generellt användningsfall. T.ex. Ta bort fordon ur databas skulle kunna utvidga hitta fordon i databas. 4

5 Användningsfall (Use Case) (3) Tekniker Lägg till fordon Generera checklista <<använder>> <<använder>> Hitta fordon i databas En viss väg genom ett användningsfall kallas för ett scenario. T.ex. Teknikern matar in fordonets registreringsnummer och klickar på hitta fordon. Informationen för en MC dyker upp på skärmen. Därefter klickar teknikern på generera checklista. På skärmen dyker det upp en lång lista med olika rubriker (checklistan). 5

6 Användningsfall (Use Case) (4) Vi kan bygga en hel katalog med aktörer och dess användningsfall. Tekniker Lägg till fordon Generera checklista <<använder>> <<använder>> Hitta fordon i databas Kan vi redan nu identifiera några klasser/objekt? Enkla metoder: Leta substantiv Brainstorming Fordon Checklista Knapp MC Personbil Lastbil Registreringsnummer Databas Transportstyrelsens register? Fönster 6

7 Klass-kort (CRC-kort) Vi kan använda oss av Klass-kort för att se våra klasser och dess samband. CRC står för Class, Responsibilities and Collaborators. D.v.s Vad har vi för klasser? Vad är deras ansvar? Vilka klasser samarbetar de med? Kan användas tillsammans med, eller som grund till klassdiagram. Fordon Klassnamn Kontrollera giltighet Transportstyrelsen, Databas Generera checklista Checklista, serviceprotokoll Hämta historik Serviceprotokoll Ansvarsområden Samarbetspartners 7

8 Klass-kort (CRC-kort) (2) Just ansvar för en klass är viktigt att fundera på. Leder bort från tänket att klasserna är passiva databehållare. Underlättar för förståelsen om klassens beteende i stort. Fordon Klassnamn Kontrollera giltighet Transportstyrelsen, Databas Generera checklista Checklista, serviceprotokoll Hämta historik Serviceprotokoll Ansvarsområden Samarbetspartners 8

9 Klass-kort (CRC-kort) (3) Vi kan nu skapa CRC-kort för våra klasser och dra runt och gruppera dem hur vi vill. Databas Lägg till fordon Fordon Sök/Ta bort fordon Fordon Serviceprotokoll Kontrollera giltighet Generera checklista Hämta historik MC Fordon Transportstyrelsen, Databas, Regnummer Checklista, serviceprotokoll Serviceprotokoll Personbil Visa I textuellt format Checklista Lastbil Hämta information om fordon Transportstyrelsen Fordon, Registreringsnummer Ägare Regnummer 9

10 Klassdiagram Slutligen bör vi även beskriva relationerna mellan våra funna klasser. Här använder vi gärna klassdiagram. Diagrammet behöver inte vara jättedetaljerat ur andra Databas Lägg till fordon Database Fordon +addvehicle(vehicle) Sök/Ta bort fordon Fordon +findvehicle(licensplate) : Vehicle +removevehicle(licensplate) aspekter i detta läge. Här är attribut utelämnade. Serviceprotokoll ServiceRecord Checklista +gettextualformat() Visa I textuellt : String format 0..* 1 0..* 1 Fordon Vehicle Kontrollera giltighet Transportstyrelsen, +checkvalidity(database, TransportAgency) Databas, +generatechecklist() : Checklist Regnummer +gethistory() Generera : checklista ServiceRecord[] Checklista, serviceprotokoll MC Hämta historik MC +generatechecklist() : Checklist Truck Serviceprotokoll Lastbil +generatechecklist() : Checklist CarPersonbil +generatechecklist() : Checklist 1 1 Transportstyrelsen TransportAgency +getvehicleinfo(vehicle) Hämta Fordon, : String information Registreringsnummer om fordon Owner 1 Ägare Licensplate Regnummer 1 10

11 Ett något större exempel Vi höjer blicken lite. Vi fick lite givna krav. Frågor: Vad skall göras Vilka begränsningar finns Vilken funktionalitet behövs Vilka klasser behövs? Vad är deras ansvar och förhållanden till varandra? Hur skall systemet konstrueras i stort? Behövs GUI, databas, annan infrastruktur? Exakt vilka operationer och attribut innehåller klasserna? Vad är klassernas exakta gränssnitt mot varandra? Kravspecifikation Krav Objektorienterad Analys Use Cases Klassdiagram Analysdokument Objektorienterad Design Designdokument Objektorienterad Programmering CRC-kort Många fler verktyg finns! Interaktionsdiagram Aktivitetsdiagram Moduldiagram o.s.v. I praktiken går man ofta tillbaka (uppåt i figuren) vid behov. 11

12 Objektorienterad Design I designdokumentet förfinas klassdiagrammet och klassbeskrivningarna. Även Use cases, scenarion och andra diagram som tagits fram i analysfasen finslipas. Ett utdrag från det färdiga designdokumentet: Vehicle Klass Vehicle Beskrivning Klassen Vehicle är superklassen för alla fordon I systemets databas. Klassen lagrar data för ett fordon och ansvarar för giltighetskontroller av fordonet samt generering av checklista. Klassen är abstrakt, eftersom metoden generatechecklist skall överskuggas i basklasserna Car, MC, o.s.v. Konstruktorer Det finns endast en konstruktor som ansvarar för att sätta alla klassens instansvariabler från inkommande parametrar (en per instansvariabel). Publika instansmetoder -plate : LicensePlate -records : ServiceRecord[] -owner : Owner -fabdate : Date -miles : int -automatic : boolean -weight : int +checkvalidity(database, TransportAgency) +generatechecklist() : Checklist +getlicenseplate : LicensPlate +gethistory() : ServiceRecord[] +getowner() : Owner +getfabricationdate() : Date +getmiles() : int +setmiles(int) +isautomatic() : boolean +getweight() : int

13 Fönster Rätt snart vill man rita upp egna typer av fönster Lösning: Klassen JFrame implementerar ett fönster För att skapa ett eget, skriv en klass som ärver från denna. Fyll sedan fönstret med de komponenter du vill ha. JFrame, m.fl. finns I paketet javax.swing Bygger på det äldre paketet java.awt. Vissa delar av det kan behövas. 13

14 Fönster, exempel public class MyFrame extends JFrame { public MyFrame() { super("välkomstfönster"); JLabel text = new JLabel("Hej allesammans!"); getcontentpane().add(text); setsize(new Dimension(300, 200)); setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close); Jlabel är en komponent Komponenter läggs till, med metoden add public static void main(string[] args) { JFrame thewindow = new MyFrame(); thewindow.setvisible(true); 14

15 Komponenter (ex.) 15

16 Layouthanterare Problem: Om två eller flera komponenter läggs till, var placeras de? Lösning: Använd en layouthanterare Andra fördelar: Layouthanteraren bestämmer hur saker förstoras/förminskas då man drar i fönstret. getcontentpane().setlayout(new FlowLayout()); En enkel layouthanterare som helt enkelt lägger komponenterna på rad. Vi tar ett litet exempel 16

17 Layouthanterare(2) BorderLayout. Vi tar ett litet exempel - Layouten blir ofta ganska grov + Enkel att använda Förfina med under-layouter! 17

18 Layouthanterare(3) BoxLayout Container c = getcontentpane(); c.setlayout(c, BoxLayout.Y_AXIS); JPanel p = new JPanel(); p.setlayout(p, BoxLayout.Y_AXIS); c.add(p); Box b = new Box(BoxLayout.Y_AXIS); c.add(b); Box b2 = new Box(BoxLayout.X_AXIS); b.add(b2); b2.add(new JLabel( Author )); b2.add(new JTextField()); - Mycket jobb + Lätt att förstå + Kan bli hur detaljerad som helst + Använd Glue och Strut för utfyllnad Box b3 = new Box(BoxLayout.X_AXIS); b.add(b3); b3.add(box.createhorizontalglue()); b3.add(new JButton( Search )); b3.add(box.createhorizontalglue()); 18

19 Layouthanterare(4) En sammanfattning: FlowLayout GridLayout(r, k) BorderLayout BoxLayout(riktning) Komponenterna placeras från vänster till höger i rader, uppifrån och ner Delar upp fönstret i rutmönster om r rader och k kolumner. Alla rutor (d.v.s. komponenter) blir lika stora Delar upp fönstret i fem delar: längs sidorna och i mitten: NORTH, SOUTH, WEST, EAST, CENTER En gör-det-själv layout. Placerar komponenterna bredvid varandra antingen i x-led eller y-led. Lätt att förstå, mycket att skriva. finns fler 19

20 Egna komponenter (1) Antag att vi vill göra ett GUI för en bil Egengjord komponent! Egengjord komponent! JLabel lab = new JLabel(); lab.seticon(new ImageIcon(ImageIO.read( new File("kiacar.jpg")))); this.add(lab); 20

21 Egna komponenter (2) Vi gör en egen klass FuelGuage, som ärver från JComponent och överlagrar metoden paintcomponent. PaintComponent är en metod som kommer att anropas då fönstret ritar ut sig själv. Fönstret bestämmer själv då detta behövs och ser till att allting ritas i rätt ordning. Vi kan trigga en omritning genom att anropa repaint(). 21

22 Egna komponenter (3) Vi gör en egen klass FuelGuage, som ärver från JComponent och överlagrar metoden paintcomponent. y x paintcomponent kommer anropas med ett Graphics-objekt som man kan använda för att rita ut med. Finns metoder för att rita bilder, text och geometriska figurer. Komponenten håller reda på hur stor den är. Vi kan ta reda på det med metoderna getwidth() och getheight(). 22 Vi tar ett litet exempel

23 Egna komponenter (4) Hur gör vi nu så att man kan öka/minska bränslemätaren med piltangenterna? Vi skulle kunna polla tangentbordet. i main: x y while (true) { if (keyboarduppressed()) { // increase fuel 1%. else if (keyboarddownpressed()) { // decrease fuel 1%. Problem? busy-loop (vi kan lägga in en sleep). Vi kan inte göra något annat under tiden. 23

24 Egna komponenter (5) Hur gör vi nu så att man kan öka/minska bränslemätaren med piltangenterna? Vi skulle kunna registera en lyssnare hos vår komponent. public class MyKeyListener extends KeyListener() { public void keypressed(keyevent ev) { public void keyreleased(keyevent ev) { public void keytyped(keyevent ev) { this.setfocusable(true); this.addkeylistener(new MyKeyListener()); Vi tar ett litet exempel Runtime-systemet håller då reda på om någon har tryckt på en knapp och meddelar vår lyssnare. 24

25 Händelser och lyssnare För att programmet ska kunna reagera på händelser kopplar man på olika typer av lyssnare till komponenter i fönstret Lyssnarna kan fånga upp händelser som knapptryckningar och musrörelser Observera att lyssnare är interfaces, du måste själv implementera dem (all dess metoder). Händelse ActionEvent MouseEvent Lyssnare ActionListener MouseListener, MouseMotionListener KeyEvent KeyListener MenuEvent MenuListener 25

26 Händelser och lyssnare (2) Här kan det vara lämpligt med en anonym inre klass: this.setfocusable(true); this.addkeylistener( new KeyListener() { public void keypressed(keyevent ev) { public void keyreleased(keyevent ev) { public void keytyped(keyevent ev) { ); Blir direkt en implementation till KeyEvent! 26

27 Händelser och lyssnare (3) Om vi bara vill implementera en metod så finns det en smidig KeyListener Adapter-klass: this.setfocusable(true); this.addkeylistener(new KeyAdapter() { public void keypressed(keyevent ev) { ); <<interface>> +keypressed() +keyreleased() +keytyped() KeyAdapter +keypressed() +keyreleased() +keytyped() Vår anonyma klass +keypressed() 27

28 Händelser och lyssnare(4) Sätta bränslet till exakt där man klickar med musen y x this.setfocusable(true); this.addmouselistener(new MouseAdapter() { public void mousepressed(mouseevent ev) { ); Vi tar ett litet exempel 28

29 Dialogrutor JOptionPane används för att visa dialogrutor Ett urval av de statiska metoderna: showconfirmationdialog showinputdialog showmessagedialog String name = JOptionPane.showInputDialog("Vad heter du?"); if (name!= null) { // null if user cancels JOptionPane.showMessageDialog(null, "Hej " + namn); 29

30 Dialogrutor(2) Körexempel: 30

31 Dialogrutor (3) JFileChooser kan användas för att låta användaren öppna/spara en fil. Objektet kan öppna en dialogruta. När rutan stängs ner returneras ett heltal som anger hur dialogrutan stängdes. JFileChooser chooser = new JfileChooser(CarGui.this); int result = chooser.showopendialog(); if (result == JFileChooser.APPROVE_OPTION) { File f = chooser.getselsectedfile(); Finns t.ex, CANCEL_OPTION, och några till. 31