PO Opracowanie PDF

Preview

Summary

Download PO Opracowanie PDF

Description

OdpowiedzinapytaniazestronkiDeniziaka: UwagiDeniziakadoodpowiedzistudentów: http://www.cyfronet.krakow.pl/~pedenizi/uwagi.html I.Pytanianaocenę3.0

I.1.OmówićtypydanychjęzykaJAVA. JavanieposiadateżtypuUnsigned(bezznaku),czegokonsekwencjąjestto,żeprzekraczając zakresdanegotypuprzejdziemynazakresujemny. WJaviemamyrównieżtypdanychvoid.jestwtabeliwThinkinginJavastr.70 Typydanychprostych Typ

Rozmiar(bity)

Klasa

boolean

(true,false)

Boolean

char

16(Unicode)

Character

byte

8

Byte

short

16

Short

int

32

Integer

long

64

Long

float

32(IEEE754)

Float

double

64(IEEE754)

Double

I.2.Omówićznaczeniezmiennychimetodstatycznych. Zmiennemogąbyćporozrzucanepocałymblokuidefiniowanewmiejscu,wktórymsąpotrzebne. Pozwalatonabardziejnauralnystylkodowaniaorazułatwiazrozumienietakiegokodu. Jeżelizdefiniujeszzmiennaklasyjakostatycznabedzieistnialatylkojednatakazmiennanacalaklasew innymwypadkuwszystkieobiektybedaposiadalywlasnakopietejzmiennej.Posiadaniezmiennych 1

publicznychniejestdobrympomyslem.Jednakstalepubliczneczylipolafinalneniestanowiazagrozenia metodystatycznetometodyktorenieoperujanaobiektach.Dlaprzykladu,metodapow.Mathjest metodastatyczna.Wyrazenie:Math.pow(x,y)obliczaxdopotegiy.Niepotrzebujeobiektuklasy Math,bytegodokonac.Innymislowymetodatanieposiadaparametruukrytego. Metodystatycznemoznatraktowacjakometodyktorenieposiadajaparametruthis. Metodystatycznenieoperujanaobiektach,niemozeszuzywacichabyuzyskacdostepdozmiennych skladowych.Jednakzemetodystatycznemajadostepdozmiennychstatycznychswojejklasy.Np. publicstaticintpobierzNastepnyId(){ returnnastepnyId;//zwracazmiennastatyczna } abywywolactakametodepodajemynazwejejklasy intn=Pracownik.pobierzNastepnyId(); Metodystatycznychuzywasiewdwochsytuacjach: ● Gdydanametodaniepotrzebujedostepudoobiektu,poniewazwszystkiepotrzebnejej parametrysadostarczanejawnie(przyklad:Math.pow) ● Gdymetodapotrzebujedostepujedyniedozmiennychstatycznychklasy(przyklad Pracownik.pobierzNastepnyId) Moznawywolacmetodestatycznanawetjezelinieposiadamyzadnychobiektowdanejklasy.Ztego samegopowodumetodamainjestmetodastatyczna.Metodamainnieoperujenaobiektach.Wgruncie rzeczy,gdyprogramdopierozaczynadziałać,zadneobiektyjeszczenieistnieja.Metodamaintworzy obiekty,ktorychpotrzebujeprogram. Statycznyminiemożnaoznaczyć:konstruktorów,niezagnieżdżonychklas,interfejsów,lokalnych zmiennych,metodwewnętrznych(zagnieżdżonych)klasizmiennychinstancji. Metodystatycznieniemogąbyćprzeciążanewklasiepotomnej,mogąbyćconajwyżejredefiniowane. Zasadystosowaniaelementówstatycznych: ● Metodyipolastatycznemoznawywoływaczklasy, ● Metodystatycznemogasieodwoływactylkodopólimetodstatycznych, ● Polastatycznesawspólnedlawszystkichinstancjidanejklasy, ● Polastatycznesainicjowanewczesniejnizinnepola(przypierwszymodwołaniudoklasy).

2

I.3.Cotojestpolimorfizm?Jakiemazastosowanie? Polimorfizmoznaczamożliwośćtraktowaniaobiektówróżnychpodtypówpewnegowspólnegotypuw takisamsposób. Polimorfizmwprogramowaniuobiektowymoznaczawykorzystanietegosamegokodudooperowania naobiektachprzynależnychróżnymklasom,dziedziczącymodsiebie.Zjawiskotojestzatemściśle związanezklasamiidziedziczeniem

Polimorfizmemnazywamymożliowśććodwoływniasięprzezobiektydowieluróżnychtypów.Zmienne obiektowewJaviesąpolimorficzne. dobradefinicja:) Polimorfizm: Jeden z podstawowych składników programowania obiektowego.

Dziękipolimorfizmowiuzyskujemykolejnąmetodęseparacjiinterfejsuodimplementacji,pozwalającą napolepszenieorganizacjiiczytelnościkoduorazpozwalającejnatworzenierozszerzalnych programów. Polimorfizm, czyli wielopostaciowość, pozwala nam traktować dany obiekt nie jako reprezentanta typu specjalizowanego, ale bazowego. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu dziedziczenia opartego o przesłanianie funkcji klasy bazowej, dzięki czemu nie zmienia się typ obiektu. Pozwala to na pisanie kodu niezależnego od konkretnego typu. Polimorfizm jest możliwe dzięki koncepcjom takim jak: Późne wiązanie (late binding) – przy wysyłaniu komunikatu do obiektu kod, który będzie wykonany nie jest zdeterminowany aż do czasu wykonania. Kompilator upewnia się, że metoda istnieje, sprawdza typy argumentów i typ zwracanej wartości, nie wie jednak, jaki kod należy wykonać. W celu przeprowadzenia późnego wiązania Java umieszcza zamiast bezwzględnego wywołania specjalny fragment kodu obliczający adres ciała metody na podstawie informacji przechowywanej w obiekcie. Każdy obiekt może zatem zachowywać się inaczej, w zależności od wyniku działania tego małego fragmentu kodu. Gdy wysyłamy komunikat do obiektu, obiekt decyduje, co z nim zrobić.

ZastosowaniepolimorfizmuwtworzeniuGUI. Hierarchiaklasmożeprzekładaćsięnahierarchiętypów.Możliwejestwtedypodstawieniepod zmienną(lubatrybutfunkcji)typuTobiektutypuSbędącegopodtypemTidalszeużywaniegojakby byłtypuT.Jesttomożliwedziękitemu,żepodklasaposiadakompletnyinterfejsswojejnadklasy.W podklasiemożebyćzdefiniowanametodajużistniejącawnadklasie.Konstrukcjatakaumożliwia wykonywanieoperacjinaobiektachbezinformacji,zjakimwłaściwieobiektemmamydoczynienia. RozpatrzmytypowąaplikacjęGUIwyświetlającąnaekranieróżnekomponenty(np.przycisk,pole tekstoweczylistęrozwijaną). 3

Reagująonenatesamezdarzenia:kliknięciemyszką,naciśnięcieklawisza,leczkażdyznichreaguje inaczej,stosowniedotegoczymjest.Systemobsługizdarzeńnajpierwokreśla,któryzkomponentów powinienobsłużyćzdarzenie,anastępnieprzekazujemuje.Dziękipodtypowanieopartymna dziedziczeniumożemyutworzyćwspólnąklasęKomponentzmetodąobsluzKlikniecieMyszka(),którą będąrozszerzaćwszystkierodzajekomponentów.Pobierającaktywnyobiekt,możemywywołaćtę metodębezzastanawianiasięczydanyobiektjestprzyciskiemczypolemtekstowym.

I.4.Naczympolegadziedziczenieijakiemazastosowanie? Dziedziczeniepoleganatworzeniunowychklasnapodstawiejużistniejących. Dziedziczeniejestjednązfundamentalnychcechpodejściaobiektowego.Pozwalakojarzyćklasy obiektówwhierarchieklas.WJaviehierarchiadziedziczeniadlaklasmapostaćdrzewa.Jejkorzeniem jestklasaObject.Realizacjadziedziczeniapoleganatym,żeklasadziedziczącadziedziczyposwojej nadklasiewszystkiejejatrybutyimetody(iniemaznaczenia,czyteatrybutyimetodybyły zadeklarowanebezpośredniowtejnadklasie,czyonateżodziedziczyłajeposwojejzkoleinadklasie). Dziedziczenieodzwierciedlarelacjęisa(jestczymś).Oznaczato,żekażdyobiektpodklasyjesttakże obiektemnadklasy.NaprzykładhierarchiaklaszbudowanaznadklasyOwocidwupodklasJabłkoi Gruszkajestprawidłowozbudowana,bokażdejabłkoikażdagruszkajestowocem.Definiujacklasy, najbardziejogolnemetodyumieszczaszwnadklasie,atebardziejwyspecjalizowanewpodklasie.

WjęzykuJavawprzeciwieństwiedoinnychniewystępujedziedziczeniewielokrotne.Toznaczy,że klasapotomnamożerozszerzaćtylkojednąklasębazową.ProjektanciJavyuznali,żemechanizmtaki jestprostszyiniewprowadzaniepotrzebnegochaosu.ZamiastwielokrotnegodziedziczeniawJavie dostępnyjestmechanizminterfejsów.

Podklasaniemadostępudoskładowychprywatnychswojejnadklasy. Składowazadeklarowanajakoprivateniejestdostępnapozaklasąwktórejjestzadeklarowana, wliczającjejpodklasy. Wywołaniekonstruktoranadklasyodbywasiępoprzezpoleceniesuper(listaparametrow).Wjednym konstruktorzeniemozeistnieczarazemmetodasuperjakithis.Stosowanyszczególniegdyskładowe podklasyprzesłaniająskładowenadklasyotychsamychnazwach.Kiedymetodapodklasymatą samąnazwęitypjakmetodanadklasy,wtedymówimyżeprzesłaniają.Wersjametodydlanadklasy zostajeukryta.Whierarchiiklas,najpierwwywołujemykonstruktorynadklasy,potempodklasy.Jeżeli 4

super()niejestużyte,wywołujesiędomyślnybezparametrowykonstruktorkażdejnadklasy. Klasadeklarowanajakofinalnieposiadapotomków,niewolnoponiejdziedziczyć. finalclassA{...} Taklasajestnielegalna: classBextendsA{...} Metodędeklarowanąjakofinalwnadklasieniewolnoprzesłaniaćwpodklasie. Modyfikatoryzzad8.

I.5.Cotosąklasyabstrakcyjneijakiemajązastosowanie? Zwyklepototworzymyklasybytworzyćichegzemplarze.Okazujesięjednakczęsto,żedefiniujemy klasy,którezzałożenianiebędąnigdymiałyswoichegzemplarzy.Takieklasynazywamyklasami abstrakcyjnymi.Wbrewtemu,comogłobysięwydawaćnapierwszyrzutoka,teklasypełniąbardzo ważnąrolęprzyprojektowaniuhierarchiiklas.Pozwalająbowiemnawyabstrahowaniewspólnychcech wieludefiniowanychklasijawnewskazanie,żewszystkiedziedzicząceklasymuszątecechyposiadać. Poniżejznajdujesięlistanajważniejszychcechklasabstrakcyjnych: mogązawieraćmetodyabstrakcyjne,czylitakie,którenieposiadająimplementacji(aninawet nawiasówklamrowych) ● możezawieraćstałe(zmienneoznaczonejakopublicstaticfinal) ● mogązawieraćzwykłemetody,któreniosąjakąśfunkcjonalność,aklasyrozszerzającemogą ●

jąbezproblemudziedziczyć ● klasyrozszerzająceklasęabstrakcyjnąmusząstworzyćimplementacjędlametodoznaczonych jakoabstrakcyjnewklasieabstrakcyjnej ● metodabstrakcyjnychniemożnaoznaczaćjakostatyczne(nieposiadająimplementacji) ● podobniejakwprzypadkuinterfejsówniedasiętworzyćinstancji(obiektów)klas abstrakcyjnych

I.6.Omówićsposobyinicjalizacjipólwobiektach. Kolejnośćinicjalizacji: –polastatyczne –deklaracje –konstruktor 5

–instrukcje ✔polasązerowane,zmiennelokalneniesą Konstruktorówużywamydoinicjalizacjipóldanychobiektuwmomenciejegotworzenia.Jednakże danestatyczneklasyistniejąjakojejatrybutyrównieżwtedy,gdyniemażadnegoobiektudanej klasy.AbymożnazainicjowaćzmiennestatycznewJaviezdefiniowanoinicjatorstatycznychpóldanych. Inicjalizacjastatycznanastępujepodczaspierwszegoładowaniaklasydopamięci.Klasamożemieć dowolnąliczbęinicjatorówstatycznych.Inicjatorystatycznewykonywanesąwkolejnościich wystąpieniawdefinicjiklasy. Inicjalizacjapólwobiektachpodklasjestmożliwawprzypadkuustawieniaodpowiednich modyfikatorówdostępudladanychpólwklasienadrzędnej.Tymimodyfikatoramisą:package (friendly),gdziepolemożebyćużywanewewszystkichklasachwdanympakiecie,protected,gdzie danepolebędziedostępnewklasiemacierzystej,wszystkichpodklasach(klasachdziedziczącychz klasyzawierającychpole/metodę)iwcałympakiecieorazpublic,czylidostępdlawszystkichklas programu,niezależnieodpakietu.

I.7.Omówićzasadyinicjalizacjiobiektów. Wjavienoweobiektysatworznedynamiczniewobszarzepamięcizwanymstertą(stosem)poprzez instrukcjenew.Stosująctorozwiązanieniewiemy,azdoczasuichwykonania,iluobiektow potrzebujemy,jakimabyćczasichzyciaorazdokładnytyp.Kwestietesarozstrzyganew odpowiednimmomenciepodczasdziałaniaprogramu.Jeżelipotrzebujemynowegoobiektu,tworzymy gopoprostunastercie(sterta!=stos) Javaposiadaudogodnieniezwaneodsmiecaczempamięci,automatyczniewykrywające,któryobiekt niejestjużużywany,anastępnieniszczacego. Inicjalizacjapolstatycznychjestwykonywanatylkowtedykiedyjestpotrzebna. Kolejnościnicjalizacjijestnastepujaca:najpierwzmiennestatic,jeżelijeszczeniezostały zainicjalizowaneprzezpoprzedniestworzenieobiektu,anastępnieobiektyniestatyczne. Kiedykompilatornatkniesięnanewalokujeodpowiedniailośćpamięcidlaobiektunastercie(stos). Przydzielonyobszarjestwymazywanyzautomatycznymustawieniemwszystkichtypowpodstawowych obiektunaichwartościdomyslnej(zerowprzypadkuliczbijegoodpowiednikdlatypubooleanoraz char),areferencjinanull. 6

Następnieinicjalizacjawszystkichpolokreslonajawniewmiejscuichdefnicji. Kolejnowykonywanesąciałakonstruktorów(możetopowodowaćdosyćsporodziałań). Kolejnośćincjalizacjiobiektu: ● polastatyczne ● deklaracje ● konstruktor ● instrukcje Tablice: –tworzenietablicyjednowymiarowejtypuint int[]tab=newint[10]; –tworzenietablicywielowymiarowej int[][]tab=newint[10][4]; –tworzenieiinicjalizacjazawartościtablicy int[]tab={5,3,8,2,7}; –liczbaelementówtablicy tab.length –odwołaniedoitegoelementutablicy tab[i] ✔tablicatypówprostychjestzerowana ✔tablicaobiektówjesttablicąreferencjipustych(null)

I.8.Omówićzasadyochronydostępudoelementówklasipakietów. Modyfikatory: ● public–składnikklasy(polelubmetoda)widocznydlawszystkich ● private–widocznytylkowewnątrzdanejklasy ● protected–widocznywobrębiepakietuorazwklasachpotomnychzinnychpakietów ● „puste”(friendly)–dostępnedlawszystkichwewnątrztegosamegopakietu. Opróczmodyfikatorówdostępuistniejąjeszczemodyfikatorywłaściwości: ● dlaklas: ○

7

abstractdefiniujeklasęabstrakcyjnązawierającąchociaż1metodęabstrakcyjną (niezaimplementowaną);niemożnatworzyćżadnychobiektówtejklasy;klasatakajest użytecznapodczasbudowaniahierarchiiklas(dziedziczenie):stanowiwzórdo

tworzeniaklaspochodnych; ○ finaluniemożliwiatworzenieklaspochodnych;stosujesięwceluuniemożliwieniaklasa potomna"podszyciasię"podklasębazowąorazczasamidooznaczeniaklas,nad którymipracezostałyukończone; ○ synchronizableklasazmechanizmemobsługiwątków(ang.threads); ● dlametod: ○ abstractmetodyniezaimplementowane(bezkoduizmiennych);użytecznapodczas budowaniahierarchiiklas(dziedziczenie):stanowiwzórdlametodklaspochodnych, którewymagająjejróżnychimplementacji; ○ staticmetodawspólnadlawszystkichobiektówdanejklasy;należyonadoklasy,a niedoobiektuimożebyćwywoływanabeztworzeniaobiektudanejklasy; ○ finaluniemożliwiaklasompochodnym"przesłanianie"metody; ○ synchronizedmetodablokującadostępdoobiektu,doktóregonależyi odblokowującago,gdyzakończydziałanie;jeżelidostępdoobiektuzostałwcześniej zablokowany,tometodaoczekujenajegoodblokowaniezanimzaczniesię wykonywać;mechanizmbardzoistotnywprzypadkuprogramówwielowątkowych (ang.multitheads); ○ nativeoznaczafunkcjęzwykorzystaniemnieprzenośnychcechdanejplatformy: programynapisanewJaviesąniezależneodplatformysprzętowejisystemowej;jeżeli koniecznejestskorzystaniezmechanizmówspecyficznychdladanejplatformy,to modyfikatornativepowoduje,żeprogrambędziemógłbyćuruchamianytylkonatej1 dedykowanejplatformie;

I.9.Wyjaśnićpojęcieenkapsulacji,podaćwadyizalety. Enkapsulacjainaczejzwanahermetyzacją(kapsułkowaniem)jesttojednozgłównychzałożeń programowaniaobiektowego.Poleganaukrywaniumetodiatrybutówdlaklaszewnętrznych.Dostęp donichmożliwyjesttylkozwewnątrzklasy,doktórejnależą,zklaszaprzyjaźnionychlubzklas dziedziczących. Możnawyróżnićtrzygłównepowodywprowadzeniahermetyzacjidoprogramowaniaobiektowego: 1. uodparniatworzonymodelnabłędy, 2. lepiejoddajerzeczywistość, 3. umożliwiarozbiciemodelunamniejszeelementy. Zaletystosowaniaenkapsulacji ● uodparniatworzonymodelnabłędypolegającenp.nabłędnymprzypisywaniuwartości 8

●

umożliwiarozbiciemodelunamniejszeelementy,któreniemusząiniepowinnyobchodzić użytkownika

Wady: Enkapsulacja nie posiada wad "fizycznych"(czy jak to tam nazwac), jednak w rękach nieudolnego programisty, który stara się ją na siłe stosować może przysporzyć problemów (czy coś w tym stylu), np. programista może ukryć ważne pole jakiejś klasy, tylko dlatego że w danym momencie z niego nie korzysta, co wcale nie oznacza że nie powinno być ono ogólno dostępne. Albo programista ukryje jakieś pole i nie stworzy metod, które umożliwiałyby korzystanie z tego pola.

Czestoenkapsulacjawprowadzaproblemywinterpretacjibledowkompilacji.Np.Niepamietamyze ktorespolejestprywatneaprobujemysiedoniegoodwolac.

I.10.Omówićróżnicepomiędzyprzeciążaniemaprzesłanianiem. Wjaviekonstruktorwymuszaprzciażanienazwmetod.Ponieważnazwakonstruktorajest zdeterminowanawcześniejprzeznazwęklasy,możeistniećtylkojednatakanazwa.Mimoiż przeciążaniejestkoniecznościąwprzypadkukonstruktorów,udogodnienieprzezniezapewnianema charakterogólnyimożebyćużywanewstosunkudokażdejmetody. Każdametodaprzeciażonamusipobieraćunikatowalistętypówargumentów.Różnicawkolejności argumentówjestwystarczająca,alewprowadzaproblemyzutrzymaniemkodu. Zasadyprzeciążaniametod: ● Listaargumentówmusibyćróżnaodtejzmetodyjakąchcemyprzeciążyć,możeróżnićsię ilością,typemparametrów,lubilościąitypemjednocześnie.Jeżelinatomiastnazwametody orazjejparametrybędątakiesame,jakworyginale,będziemymiećdoczynieniaz przesłonięciemmetody(jeżelisytuacjamamiejscewsubklasie),lubbłędem(jeżelisytuacjama miejscewtejsamejklasiewktórejznajdujesięmetoda,jakąprzesłaniamy), ● Typzwracanyprzezmetodęprzeciążoną,orazjejspecyfikatordostępu,mogąbyćinneniżw oryginale, ● Metodyprzeciążonemogądeklarowaćnowewyjątki,lubposzerzaćte,któresąjuż zdeklarowane,podwarunkiem,żedziedzicząonepoklasieException, Metodamożezostaćprzeciążonawramachtejsamejklasy,lubsubklasy, ● Typreferencjideterminuje,któraprzeciążonametodazostaniewywołana. ●

Ostatnipunktdomagasiękomentarza.Wprzypadkumetodprzesłanianych,otym,którazostanie wykonana,decydujetypobiektu,najakipokazujereferencja.Wprzypadkumetodprzeciążanych, odpowiedniametodawybieranajestnapodstawietypureferencji,anieobiektu. 9

Przesłanianianie(czasemzwanetezprzedefiniowanie)jesttodostarczeniewklasiepochodnej metody,ktorabylametodąwirtualnawklasiebazowejitadefinicjazastepujemetodezklasybazowej. Roznicewidacwtedy,gdymetodewywołasienarzeczobiektuwskazanegoprzezreferencjedoklasy bazowej(wtymrowniezwolanespodinnychmetodklasybazowej). Możemyprzesłonićtylkometodyzklasybazowejoznaczonejakopublic,protected,orazdefault. Klasadeklarowanajakofinalnieposiadapotomków,niewolnoponiejdziedziczyć,czyliniemożna takżeprzeciążyćaniprzesłonićjejmetod. Przesłanianieiprzeciążaniemetodłączysiębezpośredniozdziedziczeniem,tzn.operacjetewykonuje sięnametodachzklasybazowej.

I.11.ZnaczenieizastosowanieinterfejsówwjęzykuJava. Interfejstoszkielet,albobardziejszczegółowowymógjakibędąmusiałyspełniaćklasygo implementujące.Natomiastsaminterfejsjestcałkowiciepozbawionyimplementacji.Klasatapozwala samemutworcyustanowićnazwymetod,listyargumentów,typyzwracanejednakbezcialmetod.Jest toklasabazowaonajwyższejmożliwejabstrakcyjności.Pozwalanarealizacjęodmiany“dziedziczenia wielobrazowego”,czylitworzeniaklas,któredadząsięrzutowaćwgóręnawięcejniżjedentyp bazowy.;Arek wymaganiacodointerfejsówwskrócie: ● Interfejsmusibyćutworzonyprzyużyciusłowakluczowegointerface ● Interfejsymogąbyćwykorzystywanepolimorficznie,tznmożnaichużywaćjakotypu ogólniejszegoklas,któregoimplementują ● Interfejsmożerozszerzać(extends)tylkointerfejsy(nawetkilka,cowprzypadkuklasjest zabronione) ●

Metodyinter...