Idag. Exempel, version 2. Exempel, version 3. Ett lite större exempel

Transkript

1 Idag Ett exempel Undantag Substitutierbarhet, subtyper, subklasser När val av metod beror av typerna hos två objekt Lite om överlagring Exempel, version 2 Notera: för samtliga figurer gäller: arean av en instans ändras aldrig Idé: En instansvariabel area. Låt konstruktorn beräkna arean. (Vi ändrar endast Circle och Rectangle) Objectorienterad programmering Sida 1 Objectorienterad programmering Sida 3 Exempel, version 3 Ett lite större exempel Ett gränssnitt Shape med metod area(). Circle, Rectangle, Square, Triangle implementerar Shape. Både Circle och Rectangle har en instansvariabel area och en metod area() med exakt samma definition. Idé: Skapa en klass ShapeClass. Låt Circle och Rectangle ärva av denna. Placera det som är gemensamt, instansvariabeln och metoden area(), här. Objectorienterad programmering Sida 2 Objectorienterad programmering Sida 4

2 Exempel, version 4 Vi kan plocka bort några av instansvariablerna för Circle och Rectangle: diameter, side1, side2 Idé: Skapa en klass ShapeClass. Låt Circle och Rectangle ärva av denna. Placera det som är gemensamt, instansvariabeln och metoden area(), här. Olika typer av fel Kompileringsfel: programkoden följer inte Javas regler Exekveringsfel: fel som uppstår när programmet körs och medför att programmet inte kan fortsätta exekvera. Exempel: en fil som ska öppnas saknas, använding av referensvariabel som inte refererar något objekt. Logiska fel: programmet gör inte det vi väntade oss Exekveringsfel handlar ofta om problem som ligger utanför programmet, tex felaktigt indata Objectorienterad programmering Sida 5 Objectorienterad programmering Sida 7 Mer ideer Gör samma sak med Triangle och Square Låt ShapeClass få en konstruktor med ett argument Då kan instansvariabeln area bli privat Engelska: exceptions Undantag Skansholm: exceptionella händelser Fel som genereras om man försöker öppna en fil som inte finns, dividera med noll, indexera utanför en array osv. Objectorienterad programmering Sida 6 Objectorienterad programmering Sida 8

3 Exempel: Exempel Skriv ett program som 1. ber om ett filnamn 2. öppnar filen 3. läser innehållet 4. gör nåt med innehållet 5. stänger filen Alla operationer kan gå snett! class A { class B extends A { class Exce2 { static void main (String [] arg) { A x = new A(); B y = (B)x; Objectorienterad programmering Sida 9 Objectorienterad programmering Sida 11 Motivation (forts) En lösning: skriv uttryckliga tester för alla felsituationer h = open_file(...) if (h.error) { // hantera felet else { // fortsätt att läsa filen Om man ska hantera alla felsituationen blir kontrollflödet komplicerat! Dessutom: det är svårt att testa koden. Exempel, testkörning $ java Exce2 Exception in thread "main" java.lang.classcastexception: A at Exce2.main(Exce2.java:8) Objectorienterad programmering Sida 10 Objectorienterad programmering Sida 12

4 public class ExceNull { private void method() { public static void main(string[] arg) { ExceNull n = null; n.method(); harpo$ javac ExceNull.java harpo$ java ExceNull Exception in thread "main" java.lang.nullpointerexception at ExceNull.main(ExceNull.java:7) Undantag Frågor om undantag. Vilka typer av undantag finns det? Hur genereras dem? Hur kan man hantera dem? Objectorienterad programmering Sida 13 Objectorienterad programmering Sida 15 class A { public int m(int x) { return 100/x; public class Exce { public static void main (String[] arg) { int x = Integer.parseInt(arg[0]); A a = new A(); int z = a.m(x); System.out.println("100/"+x+" = "+ z); Typer av undantag Ett undantag i Java är ett objekt av någon subklass till klassen java.lang.throwable. Undantagen kan delas upp i tre grupper: Error (Fel) Run-time exception Checked exception (Kontrollerade undantag) Objectorienterad programmering Sida 14 Objectorienterad programmering Sida 16

5 Typer av undantag (forts) Error Fel som vanligtvis inte kan hanteras, tex att maskinen har slut på minne. Run-time exception Vanliga programfel, tex division med noll, fel i arrayindexering, fel i typkonvertering, eller access av null-objekt. Kontrollerade undantag Fel som rimligtvis bör hanteras av programmet, till exempel försök att öppna en fil som inte finns. Typer av undantag (forts) Det finns två viktiga klasser som ärver direkt från Throwable, java.lang.error och java.lang.exception java.lang.exception har en viktig subklass java.lang.runtimeexception Objectorienterad programmering Sida 17 Objectorienterad programmering Sida 19 De viktigaste typerna av undantag Typer av undantag (forts) Vilket typ av undantag? Object Ett undantag tillhör gruppen Error Throwable om det tillhör en klass som ärver från java.lang.error Ett undantag tillhör gruppen Run-time Exception Error Exception om det tillhör en klass som ärver från java.lang.runtimeexception Kontrollerade undantag RunTimeException Tips: RuntimeException har en konstruktor som tar Throwable som argument... Alla andra undantag tillhör gruppen Checked Exception. Exempel: IOException Objectorienterad programmering Sida 18 Objectorienterad programmering Sida 20

6 Att kasta ett undantag (Generera exceptionella händelser) En sats Hantera undantag class Undantag extends Exception { class A { void m() throws Undantag { throw new Undantag(); try {... catch (U1 e) { hantera felet catch (U1 e) { hantera felet finally { avsluta evaluerar... och fångar alla fel av klassen U1 och U2 och avslutar med att avsluta Objectorienterad programmering Sida 21 Objectorienterad programmering Sida 23 Exempel: try-catch 2 Kasta undantag (forts) Notera: Vi måste deklarera att metoden m kastar undantag (och vilken typ av undantag). Detta gäller för alla kontrollerade undantag (checked exceptions). Undantag skapas med new (som alla andra objekt). class Exce6 { static int div (int x, int y) { int r; try { r = x / y; catch (ArithmeticException e) { r = 0; return r; Objectorienterad programmering Sida 22 Objectorienterad programmering Sida 24

7 Exempel: try-catch 2 (forts) static void main (String [] arg) { int x = Integer.parseInt(arg[0]); int y = Integer.parseInt(arg[1]); int z = div(x,y); System.out.println(z); Att passa ett undantag vidare Vad händer om en metod inte fångar ett kontrollerat undantag? För att den saknar en try-sats, eller för att try-satsen inte fångar just den typen av undantag. Undantaget passas vidare till anroparen. Vilket innebär att anroparen också måste deklarera undantaget. Objectorienterad programmering Sida 25 Objectorienterad programmering Sida 27 Exempel: try-catch 2 (körexempel) harpo$ java Exce6 Exception in thread "main" java.lang.arrayindexoutofboundsexception: 0 at Exce6.main(Exce6.java:13) harpo$ java Exce harpo$ java Exce harpo$ Finally När körs finally-delen? En try kan terminera på tre olika sätt. 1. {... terminerar normalt. 2. {... kastar ett undantag som hanteras av en catch-klausul. 3. {... kastar ett undantag som inte hanteras. Objectorienterad programmering Sida 26 Objectorienterad programmering Sida 28

8 När körs finally-delen? (forts) 1. Normal terminering. Finally-delen körs efter att {... terminerat 2. Undantag kastas och hanteras av en catch. Finally-delen körs efter att hanteraren körts. 3. Undantag kastas men hanteras inte. Finally-delen körs före undantaget passas vidare. Finally-delen körs alltid. Bra för att (tex) stänga filer. (Men close() kan kasta en IOException som måste fångas...) Subklasser, subtyper, sustutierbarhet En klass B ärver av en klass A. Kan objekt av klassen B användas överallt där objekt av typen A förväntas? Relation klasser-gränssnitt? Objectorienterad programmering Sida 29 Objectorienterad programmering Sida 31 Undantag, sammanfattning Alla fel som uppstår vid körning representeras som undantag Undantag är objekt i någon subklass till Throwable Undantag kan hanteras (med try-catch) eller deklarertas (med throws) Vissa undantag (kontrollerade undantag, eller checked exceptions) måste deklareras; om en metod kan kasta ett sådant måste den deklarera det Substutition Ersätt ett objekt ur en typ T med ett objekt ur en subtyp T till T. 1. Kompilerar programmet? 2. Kan det köra normalt? 3. Beter det sig som om vi arbetade med ett objekt ur supertypen T? Finns olika definitioner av subtyp. Ibland krävs att att alla 3 ska gälla. Objectorienterad programmering Sida 30 Objectorienterad programmering Sida 32

9 Brott mot S, exempel class Person { String beskriv () { return "Jag är en person"; class Anställd extends Person { String beskriv () { return "Jag är en anställd"; Brott mot S, exempel class Anställd extends Person { boolean äranställd() { return true; Objectorienterad programmering Sida 33 Objectorienterad programmering Sida 35 Brott mot S, exempel class Person { boolean äranställd() { return false; Brott mot S, exempel class Person { String getaddress() { class Hemlös extends Person { String getaddress () { throw new UnsupportedOperationException(); Objectorienterad programmering Sida 34 Objectorienterad programmering Sida 36

10 Brott mot S, exempel public class PersonTest { void m (Person P) { if(p instanceof Anställd) { System.out.println("Den här har ett jobb"); Överlagring (overloading) av konstruktorer En klassdefinition... class Person { int ålder; String namn; [...] Objectorienterad programmering Sida 37 Objectorienterad programmering Sida 39 Substutitionsprincipen Substutitionsprincipen: alla tre frågprna med ja besvarade För att S ska gälla krävs att programmet uppfyller vissa kriterier: ingen kod som testar på klasstillhörighet arv får aldrig förändra betende viss flexibilitet i vad som är betendet hos ett program Java tillåter att en klass har flera konstruktorer. Person (String n, int å) { ålder = å; namn = n; Person(String n) { ålder = 65; namn = n; Person (int å) { ålder = å; namn = "Nisse"; Objectorienterad programmering Sida 38 Objectorienterad programmering Sida 40

11 Exempel: Överlagring (forts) Person () { ålder = 65; namn = "Nisse"; x = new Person (); System.out.println("Personen " + x.namn + " är " + x.ålder + " år gammal"); Körexempel Personen Kalle är 42 år gammal Personen Nisse är 42 år gammal Personen Nisse är 65 år gammal Objectorienterad programmering Sida 41 Objectorienterad programmering Sida 43 Överlagring av konstruktorer: Exempel Person x; x = new Person ("Kalle", 42); System.out.println("Personen " + x.namn + " är " + x.ålder + " år gammal"); x = new Person (42); System.out.println("Personen " + x.namn + " är " + x.ålder + " år gammal"); överlagring av metoder class Ut { static void skriv(string s) { System.out.println("En sträng:"+ s); static void skriv(int x) { System.out.println("Ett heltal:"+ x); static void skriv(double d) { System.out.println("Ett flyttal:"+ d); static void skriv(int [] a) { System.out.println("En array:"+a); Objectorienterad programmering Sida 42 Objectorienterad programmering Sida 44

12 Överlagring av metoder: exempel b.m2(42); Ut.skriv(42); Ut.skriv("eh"); Ut.skriv(3.14); Ut.skriv( new int[] {5,6,7); Körexempel: C c = new C(); c.m2(42); c.m2((char) 42); Ett heltal:42 En sträng:eh Ett flyttal:3.14 En array:[i@73d6a5 harpo$ java J172 B-m2 B-m2 C-m2 Objectorienterad programmering Sida 45 Objectorienterad programmering Sida 47 class B { public void m2(int i) { System.out.println("B-m2"); class C extends B { public void m2(char i) { System.out.println("C-m2"); public class J172 { public static void main (String[] arg) { B b = new B(); Objectorienterad programmering Sida 46