Seminář 4

Obsah semináře

• OOP v Javě III:
  • Dědičnost
  • Statické (třídní) atributy a metody
• Záznamy (record)

Dnes nás čeká:

1. Principy:
   • dědičnost
2. Prvky jazyka:
   • klíčová slova extends a instanceof
   • záznamy record

Narazíme i na:

• Anotace @Override,
• Klíčové slovo final - konstanty, omezení dědičnosti.

Dědičnost

• Pravidlo … is a … → dědičnost

• Pravidlo … has a … → kompozice

• Příklad: Už jsme implementovali třídu pro auta. Představme si, že máme podobnou, která bude základem pro popis nějakého dopravního systému.
  Co kdybychom do něj ted chtěli přidat i motorky, kola, vlaky, …?

  • Třídy Motorbike, Bicycle, Train, Bus, Tram, …
  • Mají toho mnoho společného, abstrahujme tedy společné do třídy Vehicle - dopravní prostředek. Všechny třídy výše pak budou dědit z Vehicle a jen doplní svá specifika.

• V kódu potomka se dá přistupovat k metodám a (přístupným) atributům předka přes klíčové slovo super.

• Třída může překrýt implementaci metody předka. Pokud jde o instančí metodu, pak je přepsána a k metodě předka už se přes daný objekt (mimo kód potomka a super) nedostaneme. Přepis (čehokoliv z předka) se označuje anotací @Override.

• Dědičnost se dá omezit

  • Označíme-li třídu klíčovým slovem final, tak z ní nepůjde dále dědit.
  • Označíme-li metodu klíčovým slovem final, tak nepůjde překrýt.
  • Od Java 17 máme sealed třídy. Sofistikovanější mechanizmus pro omezení dědičnosti (lze omezit, kdo může dědit z naší třídy).

• Každá třída může dědit z nejvýše jedné třídy. Klíčové slovo extends.

(ukázka)

Statické atributy a metody

• Atribut či metoda v dané třídě může být uvozen kíčovým slovem static (např. public static int age;)
• Takový atribut/metoda je příslušný/á celé třídě, nikoliv jen konkrétní instanci.
• Lze k němu/ní přistupovat i bez existující instance.
• Už známe public static void main(String[] args).

(ukázka)

Záznamy (Record)

• Popis v release notes.
• Slouží k jednoduché agregaci souvisejících dat.
• Je to vlastně omezená třída s jednodušším zápisem a konstantním obsahem.
• Dodáme název a seznam atributů, zbytek (gettery, konstruktor, toString(), equals(…), hasCode(…)) doděla překladač.
• Vše dodělané překladačem můžeme přepsat (konstruktor i ve zkrácené formě), ale pak za to ručíme sami.
• Můžeme přidat další libovolný static obsah a instanční metody (avšak ne instanční atributy).
• Všechny třídní atributy budou vždy final, tedy nemá smysl uvažovat settery.
• Každý record je implicitně final class, tedy z nich nelze dále dědit.
• Lze s nimi pracovat lokálně.
• Další vlastnosti zatím mimo naše možnosti - pro zájemce odkaz výše.

(ukázka)

Kódy z hodiny

Úkoly

• Nejprve si pročtěte celé zadání a úkol si promyslete.
• Jde o vhodné použití všech principů a prvků OOP z tohoto a minulých seminářů: polymorfismus, zapouzdření, dědičnost, kompozice, třídy, záznamy, rozhraní, …
  Kde co použít, určete sami.
• Výraz něco nazvaného XXX znamená, že máte sami zvolit, jestli se jedná o třídu, zaznam, rozhraní, …
• Implementujete knihovnu pro rovinné útvary, mějte to na paměti při návrhu hierarchi tříd, rozhraní a záznamů.
• EDIT: Pro jednoduchost vzdálenosti berte vždy ke středu daného útvaru (kruhu, čtverce, úsečky, …).

1. • Implementujte něco nazvaného Point pro bod v rovině se dvěma souřadnicemi. Po vytvoření bodu jeho souřadnice již nepůjdou měnit.
     
   • Implementujte metodu double distance(Point p) vracející vzdálenost bodu a dalšího bodu p.
2. • Implementujte něco nazvaného LineSegment pro úsečku v rovině.
     
   • Implementujte tyto metody:
     • double distance(Point p) vracející vzdálenost úsečky a bodu p,
     • double length() vracející délku úsečky.
3. • Implementujte něco nazvaného Rectangle představující obdelník, který má strany rovnoběžné s osami X a Y.
     
   • Implememntujte dva konstruktory:
     • pomocí dvou vrcholů (přes uhlopříčku),
     • pomocí levého dolního vrcholu, výšky a šířky.
       
   • Implementujte tyto metody:
     • double getArea() vracející obsah obdelníku,
     • double distance(Point p) vracející vzdálenost od daného bodu, tj. minimální vzdálenost bodu k některé ze stran obdelníku.
4. • Implementujte něco nazvaného Square představující čtverec, který má strany rovnoběžné s osami X a Y.
     
   • Implememntujte dva konstruktory:
     • pomocí dvou vrcholů (přes uhlopříčku),
     • pomocí levého dolního vrcholu a strany.
       
   • Implementujte tyto metody:
     • double getArea() vracející obsah čtverce
     • double distance(Point p) vracející vzdálenost od daného bodu, tj. minimální vzdálenost bodu k některé ze stran čtverce.
5. • Implementujte něco nazvaného Circle pro kruh/kružnici,
     
   • Implementujte konsturktor pomocí středu a poloměru.
     
   • Implementujte tyto metody:
     • double getArea() vracející obsah kruhu,
     • double distance(Point p) vracející vzdálenost od daného bodu, tj. minimální vzdálenost bodu k libovolnému bodu ležícímu na kružnici.

6. Má-li smysl přidat nějakou třídy, záznam či rozhraní k zpřehlednění/zkvalitnění kódu, udělejte to.

7. Výsledek odevzdejte emailem s předmětem jj1-04 na tomas.urbanec@upol.cz do 24.10.2023, 14:59 CEST. Odevzdávejte pouze zdrojové kódy, nikoliv celé projekty vygenerované IDE.

Nepovinné úkoly:

• Podívejte se na zajímavý problém. Jak to souvisí s vaším řešením úkolu?