Dr Dušan T. Malbaški

1 UVOD U PROGRAMSKI JEZIK JAVA

2

3

• java se prvi put pojavila pod imenom Oakgodine 1992. Prva radna verzija, pod imenom Java, nastala je 1995.

• rešava (stari) problem portabilnosti(prenosivosti), tj. prenošenja programa sa jedne platforme (računara) na drugu

4

klasično rešenje problema portabilnosti

•prenosi se izvorni kod i ponovo prevodi na ciljnoj platformi

izvorni program PREVODILAC

mašinski program

prevođenje

izvorni program

prevodilac 1mašinski

program 1

prevodilac 2mašinski

program 2

klasični postupak prenošenja

5

javino rešenje problema portabilnosti

•prenosi se prevedeni (tj. "mašinski") kod i na ciljnoj platformi se ne prevodi

virtuelna mašina

izvorni program

java kompajler

JVMJVM JVMprevedeni program

"bajt kod"

6

• ulogu računara kao neposrednog izvršioca programa preuzima program koji se zove virtuelna mašina (Java Virtual Machine, JVM)

• u ulozi mašinskog programa pojavljuje se tzv. bajt-kod – visokooptimizovani prikaz programa koji virtuelna mašina može da "izvrši"

• virtuelna mašina povezuje se sa stvarnim hardverom prilikom instaliranja virtuelne mašine i ta veza je nevidljiva za program pisan na javi

• dakle, program "ne vidi" hardver, nego samo JVM.

7

Osnovne osobine jave

• rešava problem portabilnosti izvršnog koda

• čist objektni jezik (postoje samo bazni tipovi i klase)

• jako tipiziran jezik

• izuzetno bogat gotovim klasama

• pogodan za mrežno programiranje

• pogodan za konkurentno programiranje

• programi su relativno sporo izvršavaju, jer ih izvršava JVM

8

java i C++

• nema pokazivača; zamenjeni su tzv. referencama koje podsećaju na dereferencirani pokazivač u C-u

• izvedeni tipovi, niz i string, realizovani su kao klase

• nema preklapanja operatora

• nema pretprocesora

• slobodni potprogrami su drukčije realizovani

• nema višestrukog nasleđivanja

• memorija se oslobađa automatski, te nema destruktora niti operatora delete

9

• nema naredbe typedef

• nema modifikatora dužine i predznaka (unsigned, short, long itd.)

• nema naredbe goto; naredbe break i continue su pojačane

• niz izraza dozvoljen samo u naredbi for

• ima poseban logički tip sa nazivom boolean i vrednostima true i false

• ima poseban način modularizacije, putem tzv. paketa

10

Raspodela memorije

• pre svega, radi se o virtuelnoj memoriji, a ne o hardverskoj memoriji, te je sloboda kreiranja bila daleko veća!

• (virtuelna) memorija ima samo dve komponente: stek i hip

• svi objekti nalaze se na hipu i pristupa im se putem referenci!

• sami objekti su bezimeni, a imena imaju reference

11

stek

hip

objekat

referenca

12

Elementi jave• alfabet se sastoji od uobičajenih grupa simbola:

• velika i mala slova engleske abecede i znak _• cifre 0 do 9• specijalni znaci * > < + - += -= == << >>>

• format izvornog koda je slobodan• identifikatori sadrže samo slova i cifre, a prvi simbol je

slovo• naziv klase počinje velikim slovom• za promenljive i metode koristi se camel notacija• nazivi paketa sadrže samo mala slova• nazivi karakterističnih metoda imaju prefikse get set has

is

13

Komentari

• java ima tri vrste komentara

• kraći komentari počinju dvoznakom //

• duži komentari stavljaju se između dvoznakova /* i */

14

dokumentacioni komentari

• u velikoj meri olakšavaju izradu dokumentacije softvera (pre svega klase), bez koje se ne može!

• dokumentacija je deo izvornog koda i izrađuje se zajedno s njim!

• najčešće se dokumentuju klasa i njene metode

/**

dokumentacione direktive

*/

15

• dokumentacione direktive služe kao uputstva za izradu dokumentacije koja se formira pomoću posebnog programa sa nazivom javadoc

• opšti oblik dokumentacione direktive:

@direktiva propratni tekst

2 TIPOVI PODATAKA

1

2

• Tipovi podataka su realizovani su tako da postoje samo

– bazni tipovi i

– klase

• drugim rečima, izvedeni tipovi kao što su niz ili string nemaju posebnu realizaciju: realizovani su kao klase

3

Bazni tipovi

• logički tip (boolean)

• znakovni tip (char)

• celobrojni tipovi (int, long, short, byte)

• realni tipovi (double, float)

• tip void primenjuje se samo na metode

logički tip

• poseban tip, nekompatibilan sa ostalim baznim tipovima

• identifikator: boolean

• konstante (literali): false, true

• namena: upravljanje naredbama if i ciklusima, kao i formiranje logičkih izraza

znakovni tip

• kompatibilan sa ostalim baznim tipovima (izuzev boolean)

• identifikator: char

• UNICODE, dužine 16 bita!

• literali se prikazuju na tri načina:

– direktno

– pomoću eskejp sekvenci

– preko odgovarajućih UNICODE kodova

• direktno: 'a' 'R' '+' '0' 'x'; izuzeci su znaci \ ' "

• eskejp sekvence: \n \r \b \t \f \' \" \\

• UNICODE: \ooo \uxxxx, gde su ooo tri oktalne cifre, a xxxx četiri heksadecimalne cifre, sve sa vrednošću koda

familija celobrojnih tipova

• sastoji se od četiri tipa:

– byte: 8 bita, -128 do +127

– short: 16 bita, -32768 do +32767

– int: 32 bita, -2147483648 do +2147483647

– long: 64 bita, približno -91018 do + -91018

literali:

• dekadni oblik je isti kao u svim drugim programskim jezicima: 1 -125 0 +3241. Vodeća nula, npr. 0465, nije dozvoljena

• oktalni prikaz prepoznaje se upravo po vodećoj nuli: 054 ili 023 odn. 07762 (mogu imati i negativan predznak, ali to nema praktičnog značaja)

• heksadecimalni prikaz prepoznaje se po prefiksu 0x ili 0X: 0x4a91 0x67AB 0X5CD2. Takođe mogu imati negativan predznak što nije naročito važno

• kod navođenja, podrazumeva se tip int. Dakle, literal 467 je tipa int. Za long dodaje se sufiks L ili l. Prema tome literali 25634L, 0x89ABCL su tipa long.

familija realnih tipova

• sastoji se od dva tipa:– double: 64 bita, 4.910-324 do 1.810308

– float: 32 bita, 1.410-45 do 3.41038

• literali se zadaju– decimalno: 0.5 -45.0 0.0 +245.3265

– eksponencijalno: 1e10 2.3E-6 -7.8e-23

• podrazumevani tip literala je double

• float literali se zadaju sufiksom F ili f:

1.5F -3.2e-6f 1E-8F

• postoji i sufiks d odn. D za double literale, ali se podrazumeva

String literali

• predstavljaju tekstuelne konstante i koriste se za inicijalizaciju stringova

• predstavljaju se kao

"tekst"

• na primer, "Petar Petrovic" "ovo je string"

• mogu da sadrže i eskejp sekvence

"\nprelazak u novi red"

Literal null

• odgovara referencama svih vrsta

• označava da referenca ne pokazuje ni na jedan objekat

13

Promenljive

• pošto su reference na objekte (skalarne) promenljive sledi da prirodu promenljive imaju– polja svih vrsta (baznih tipova ili referenci)

u objektima

– lokalne promenljive svih vrsta u metodama

• Drugim rečima, sve čime manipulišemo u programu ima prirodu skalarnepromenljive!

• promenljiva se definiše iskazomtip ime1[=inicijalizator1],..., imen[=inicijalizatorn];gde je tip tip svih promenljivih iz definicije.

int a,b,c = 10;char cx = 'x', znak;

• Inicijalizatori su opcioni i ne moraju biti konstantni izrazi. Sve što se traži je da se vrednost inicijalizatora može izračunati. Na primer,

double h = 2*x+y-1;gde x i y moraju imati definisane vrednosti

• definicije promenljivih u metodama mogu se naći bilo gde u kodu (ali ispred prve primene)

15

Domet identifikatora promenljive

• domet (opseg, doseg) identifikatora promenljive predstavlja njegovu oblast važenja, tj. deo koda u kojem se taj identifikator može koristiti.

• Domet polja opredeljen je činjenicom da je polje deo klase, što znači da je u potpunosti dostupno za sve metode klase. Pristup polju iz metoda drugih klasa regulisan je nizom pravila i mehanizama o kojima će biti reči.

16

• domet lokalne promenljive omeđen je mestom definisanja s jedne i krajem odgovarajućeg bloka s druge strane.

• Pod blokom podrazumevamo sekvencu naredbi dopunjenu definicijama promenljivih (dakle, i objekata). Raspored naredbi i definicija je proizvoljan. Opšti oblik bloka je

{ definicije i naredbe}

17

domet x

{int a;. . . int b;{double x = a+b;. . .

}. . .

}

domet a

domet b

blok 1

blok 2

18

Primer: klasa Krugdatoteka: Krug.javapublic class Krug {

private double r;public Krug(double r) {

this.r = r;}public double r() {

return r;}public double obim() {

return 2*r*Math.PI;}public double povrsina() {

return r*r*Math.PI;}

}

poklapa se sa imenom klase

referenca objekta na samog sebe

parametar, metodai polje mogu se poklopiti po imenu

konstruktor

metoda

!

19

• klasa Krug nalazi se u istoimenoj datoteci Krug.java

• kompletan sadržaj klase nalazi se u naredbi class

• kontrola pristupa zadaje se za svaki član ponaosob

• svaki objekat ima polje this koje je referenca na samog sebe

• umesto standardnih biblioteka (npr. math.h) postoji standradna klasa (Math)

• u ulozi glavnog programa pojavljuje se svaka klasa koja ima metodu sa nazivom main

• program se poziva komandom

java klasa sa metodom main

20

glavni programdatoteka: TestKrug.java

public class TestKrug {

public static void main(String args[]) {

Krug kr = new Krug(1);

System.out.println("Poluprecnik: "+kr.poluprecnik());

System.out.println("Obim: "+kr.obim());

System.out.println("Povrsina: "+kr.povrsina());

}

}

kreiranje objekta kr

poziv metode

21

priprema programa

javac Krug.java //prevodjenje klase Krug

javac TestKrug.java //prevodjenje klase TestKrug

java TestKrug //aktiviranje programa

poziv prevodioca: rezultat je datoteka Krug.class (bajt kod)

poziv virtuelne mašine

3 OPERATORI I IZRAZI

1 2

aritmetički operatori

+ potvrda predznaka

- promena predznaka

+ sabiranje

- oduzimanje

* množenje

/ deljenje

% moduo

++ inkrement

-- dekrement

3

relacioni operatori

== != > >= < <=

• rezultat je tipa boolean!

4

logički operatori

& konjunkcija

| disjunkcija

! negacija

^ ekskluzivna disjunkcija

&& optimizovana konjunkcija (kao u C-u)

|| optimizovana disjunkcija (kao u C-u)

• operandi i rezultat su tipa boolean

5

bit-operatori

& konjunkcija

| disjunkcija

~ komplement

^ ekskluzivna disjunkcija

>> šift udesno (popunjava se bitom predznaka)

>>> šift udesno (popunjava se nulama)

<< šift ulevo

• operandi i rezultat su celobrojni

6

operatori dodele

osnovni operator dodele: =

ostali operatori dodele:

+= -= *= /= %=

&= |= ^= >>= >>>= <<=

• operatori &= |= ^= odnose se i na logičke i na bit-operatore.

7

uslovni izraz

logički_izraz ? izraz_1 : izraz_2

8

konverzija

• slično C-u i java dozvoljava mešovite izraze, pri čemu dolazi do konverzije

• konverzija može biti implicitna (automatska) i eksplicitna (type cast)

• implicitna konverzija izvodi se prilikom računanja binarnih izraza

• za operatore dodele važe posebna pravila

• eksplicitna konverzija vrši se operatorima

9

implicitna konverzija običnih binarnih operatora

• odnosi se na sve međusobno kompatibilne tipove (tj. na sve bazne tipove osim boolean) i na sve binarne operatore osim osnovnog operatora dodele =)

• prvo se vrži promocija: tipovi byte i short pretvaraju se u int, bez obzira na to da li su operandi različitog tipa

• potom se vrši konverzija po sekvenci

char int long float double

• ako su oba operanda char rezultat je int!

10

primeriint i,j; double d; float f; byte b1, b2; short s;

char c1, c2;

d * i //rezultat double

i + j //rezultat int

f / b1 //rezultat float

b1 + b2 //rezultat int!

s - b1 //rezultat int

c1 + c2 //rezultat int!

i += d //moze! rezultat je int

11

implicitna konverzija operatora dodele

• desna strana prilagođava se levoj

• nije dozvoljena konverzija iz složenijeg u manje složen tip (samo kod osnovnog operatora dodele =)!

int = short

short = int //ne

double = long

long = double //ne

short = byte

byte += int //moze!

double *= int //moze

12

eksplicitna konverzija

• vrši se pomoću operatora kasta

(tip)

• gde je tip ciljni tip.

(int) z

(short) i

• ako se konvertuje realni u celobrojni decimale se seku

• eksplicitna konverzija je naročito važna kod referenci na objekte!

4 NIZ I STRING

1

2

tip niza

• tip niza u javi realizovan je kao specijalna klasa, što znači da je svaki niz objekat

• to dalje znači da se nalazi na hipu i da mu se pristupa putem reference

• niz je specijalna klasa po tome što se

– kreira na poseban način

– ima operaciju indeksiranja

– poseduje inicijalizator

3

kreiranje niza

• referenca na niz deklariše se iskazom

tip imeNiza[] ili tip[] imeNiza

gde je tip tip svakog elementa.

• na primer, iskazom

int x[] ili int[] x

deklariše se referenca na int niz x (ali se niz ne kreira!)

• niz se stvara posebnom operacijom new koja važi za sve objekte.

4

• operacijom

imeNiza = new tip[duzina]

na hipu se

– stvara niz dužine duzina i

– na njega usmerava prethodno deklarisana referenca

imeNiza

5

• na primer, operacijom

x = new int[3]

stvara se int niz x dužine 3

x

• deklarisanje i kreiranje niza može se izvršiti jednom naredbom:

tip[] imeNiza = new tip[duzina];

int[] x = new int[3];

6

posebne osobine niza

• indeksiranje se izvodi kao i u drugim programskim jezicima izrazom

imeNiza[indeks]

gde je indeks celobrojni izraz sa vrednošću

0 <= indeks <= duzina-1

• na primer,

x[2] x[2*i-j+1] x[j] x[3]

• za razliku od C/C++ java proverava probijanje indeksa!

greška!

7

• niz kao objekat uvek ima polje length koje sadrži dužinu niza, tako da se ona ne mora pratiti posebnom promenljivom; vrednost polja length postavlja se pri kreiranju

• dakle,

imeNiza.length duzina

• za naš primer,

x.length 3

• uočimo da kod javinih nizova nema potrebe za rezervisanjem viška memorijskog prostora: niz zauzima onoliko memorije koliko ima aktuelnih elemenata!

8

• niz se može inicijalizovati:

tip[] imeNiza = {v1,...,vk};

gde su v1,...,vk inicijalne vrednosti elemenata na indeksima redom 0,1,..,k-1. Uočimo da se operacija new ne navodi!

• na primer,

double[] y = {1.1, 2.0, -5.6, 0.0};

1.1

y

2.0 -5.6 0.0

9

matrica• javina matrica je doslovno niz nizova,

preciznije niz referenci na nizove

• kreiranje:

tip[][] imeMatrice = new tip[v][k];

gde je tip tip elemenata matrice, v broj vrsta i k broj kolona.

• kao i svaki drugi niz, i matrica se može deklarisati i formirati posebnim naredbama. Tada je deklaracija oblika

tip[][] imeMatrice;

10

• izgled hipa posle kreiranja matrice

int[][] mtr = new int[2][3]

mtr

11

indeksiranje• matrica se indeksira odgovarajućom

operacijom [] koja se može primeniti jedan ili dva puta:

int[][] m = new int[5][10];

........

m[0][3] //pristup elementu u vrsti 0 i koloni 3

m[2] //pristup vrsti 2

• dužina se određuje se poljem length

m.length //broj vrsta (=5)

m[3].length //duzina vrste 3 (=10)

12

inicijalizacija• matrica se inicijalizuje kao i svaki drugi niz,

uzimajući u obzir da su elementi tog niza takođe nizovi

int[][] iNiz = {{1, 2}, {0, -1}, {4, 5}};

vrsta 0

vrsta 1vrsta 2

13

int[][] m1;

m1 = new int[2][];

double[][] m2 = new double[2][];

m2[0] = new double[3];

m2[1] = new double[4];

int iNiz = {{1, 2}, {0, -1}, {4, 5}};

m1

m2

iNiz

14

String

• po prirodi stvari, string je tekstuelni tip

• stringovi su važan tip podataka jer mogu da posluže kao univerzalni prenosioci podataka (npr. kao tip argumenata programa)

• kao i tip niza, tip stringa u javi je realizovan kao specijalna klasa

• naziv klase je String

15

posebne osobine stringova• Postoje string literali koji se mogu koristiti pri

inicijalizaciji ili pri prenosu argumenata u metodu– inicijalizacija:

String s = "Ovo je string"

mada može i

String s = new String("Ovo je string");

– prenos argumenta

ob.metoda("string literal")

• literali se ne mogu dodeljivati (z = "abc";)

ne treba new

16

konkatenacija• nad stringovima je definisan operator

konkatenacije (spajanja) + i operator +=String a = "xy", b = "zt", c, d = "w";

c = a + b; //c je sada "xyzt"

d += c; //d je "wxyzt"

• zapazimo: posle operacije d+=c stari sadržaj stringa dostaje na hipu, ali je nedostupan

w

wxyzt

d

17

• operator konkatenacije je polimorfan

• ako je jedan operand string, operacija + se interpretira kao konkatenacija, drugi se automatski prevodi u string

double x = 1.5; String tekst = "Vrednost x je ", r;

r = tekst + x; //r "Vrednost x je 1.5"

• drugi operand može biti i objekat, pod uslovom da u njegovoj klasi postoji metoda toString() (što je uvek slučaj)

18

prenos stringova u metodu

• string se u metodu prenosi po vrednosti

• to znači da ako se string-parametar u metodi promeni to neće imati uticaj na original (što nije slučaj sa drugim objektima kada su argumenti metode)

• razlog: da se omogući prenos string literala kao argumenata, jer oni moraju ostati nepromenjeni

19

void poruka(String txt) {

......

txt += "xxx";

......

}

String tekstPoruke = "Ovo je poruka";

poruka(tekstPoruke);

• po završetku metode, tekstPoruke je i dalje "Ovo je poruka" (a ne "Ovo je porukaxxx")

20

metode klase String• Klasa String raspolaže velikim brojem gotovih

metoda od kojih izdvajamo samo dve:

– int length() daje dužinu stringa

– char charAt(int poz) da je znak na poziciji poz u stringu, gde je

0 poz length()-1

5 NAREDBE

1

2

Klasifikacija

naredbe

prosta naredbaupravljačke

strukture

blok

selekcije

ciklusi

naredbe iskoka

3

prosta naredba

• definisana je kao

izraz;

• primeri:

x = 1;

y = 2*z -3;

a += 6;

t++;

++t;

;

!

4

blok

• blok je upravljačka struktura koja odgovara sekvenci, dopunjenoj definicijama

• definicije su potpuno ravnopravne sa naredbama i mogu se sa njima mešati

• pravilo: svaki identifikator pre prve upotrebe mora biti definisan

• opšti oblik bloka:

{ definicije i naredbe}

• blok se može labelirati

uključujući i druge blokove

5

{ x = 1;

y += x;

double z = x + y;

x *= z;

{

double t;

t = Math.sin(y);

y -= 2*t;

}

}

domet z

domet t

6

selekcije

• iste su kao i u C-u

• razlika je samo u načinu realizacije logičkog tipa kojim se upravlja naredbama if, jer java ima tip boolean

• naredba switch se uopšte ne razlikuje od iste naredbe u C-u

7

naredbe if

if(log_izraz) naredba

if(log_izraz) naredba1

else naredba2

log_izraz

naredba

log_izraz

naredba1naredba2

true

false

truefalse

8

naredba switch

• potpuno ista kao u C-u, uključujući i potrebu primene skoka break

switch(celobrojni_izraz) {

case c1:

niz_naredbi1case c2:

niz_naredbi2.............

default:

niz_naredbi0.............

case ck:

niz_naredbik}

9

celobrojniizraz

niz_naredbi1

niz_naredbi2

niz_naredbik

niz_naredbi0

c1ck

c2

default

!

deo defaultnije obavezan

u novijim verzijama

može i String!

uloga break

switch(i+j) {

case 2:

x = 1; y++;

case 0: case -4:

z*=t; t--;

case 6:

p = q = r = s = 0;

case 1:

x++;

}

switch(i+j) {

case 2:

x = 1; y++; break;

case 0: case -4:

z*=t; t--; break;

case 6:

p = q = r = s = 0; break;

case 1:

x++;

}uočiti višestruke case labele

i+j=-4 i+j=-4

10

11

ciklusi

• skoro isti kao i u C-u

• razlika je ponovo u načinu realizacije logičkog tipa kojim se upravlja naredbama ciklusa, jer java ima tip boolean

12

ciklus while

while(log_izraz) naredba

log_izraz naredbafalse

true

13

ciklus forfor(inicijalizacija;uslov;modifikacija) naredba

• inicijalizacija: izraz1,...,izrazn

• uslov: logički izraz

• modifikacija: izraz

false

true

inicijalizacija

naredba

uslov modifikacija

14

for(i=0,s=0;i<n;i++) s+=a[i];

• u posebnom slučaju, brojačka promenljiva može se definisati unutar ciklusa i tada za domet ima samo taj ciklus

for(int j=0;j<m;j++) z-=Math.cos(j);

j važi samo unutar ciklusa

15

ciklus do-while

do naredba while(log_izraz);

log_izraz

naredba

false

true

16

naredbe iskoka

• java nema naredbu goto!

• pošto ostale naredbe nemaju proizvoljno odredište, bolje ih je nazvati "naredbe iskoka"

• naredbe iskoka su:

– break

– continue i

– return

17

naredba break

• kao i u C-u, koristi se u dva slučaja:

– u okviru naredbe switch na uobičajeni način

– u okviru ciklusa, za momentalni iskok iz ciklusa (tj. za završetak ciklusa)

18

labelirana naredba break

• naredba break je pojačana varijantom koja koristi labele (razlog: nepostojanje goto)

• labelirati se mogu

– svi ciklusi

– blokovi

• opšti oblik labelirane naredbe break

break labela;

gde labela predstavlja labelu ciklusa ili bloka čije se izvršavanje prekida

19

nivo1: while(i<n) {

.........

nivo2: while(j>0) {

.........

nivo3: for(k=0;k<m;k++) {

..... break nivo1;

..... break nivo2;

..... break nivo3; //ili samo break;

}

}

}

20

prvi: {

.........

drugi: {

.........

treci: {

..... break prvi;

..... break drugi;

..... break treci;

}

}

}

21

labelirana naredba continue

• samo kod ciklusa

• opšti oblik labelirane naredbe continue

continue labela;

gde labela predstavlja labelu ciklusa na čiju se sledeću iteraciju preskače

22

out: while(i != n) {

.........

while(j<=k) {

.... continue out;

..... continue

}

........

}

23

naredba return

• koristi se u metodama sa identičnim formama kao i kod C-ovih potprograma

6 ELEMENTARNO RUKOVANJE KLASOM

1

2

Naredba class

• naredbom class tadaje se kompletan sadržaj klasekoji čine polja, metode i tzv. unutrašnje klase

class ImeKlase {

//polja

//metode

//unutrasnje klase

}

gde se oznaka odnosi na skup modifikatora kojima se klasi pridružuju posebne osobine

3

modifikatori

• modifikatori su službene reči kojima se podešava ponašanje čitave klase, polja, metode ili njenih parametara

• primeri: public, private, static, abstract, final

• ideja je ista kao kod C-a, ali je namena drukčija (ne postoje modifikatori dužine ili predznaka)

4

polja

• polja mogu biti baznog tipa ili pak reference na objekte

• imaju osobine promenljivih

• definišu se, kao i sve promenljive, iskazom

tip imePolja [inicijalizator]

gde je tip oznaka baznog tipa ili naziv klase kojoj polje pripada, a oznaka za skup modifikatora

5

primeri

int a;

double b = 3.5;

X t;

X pX = new X();

t i pX su reference na objekat klase X

inicijalizacija; češće se vrši konstruktorom

6

• sva polja moraju biti inicijalizovana

• polja se mogu inicijalizovati na četiri načina:

– direktno, u okviru definicije

– implicitno (automatski)

– u inicijalizacionom bloku

– konstruktorom (najčešći slučaj, o konstruktorimakasnije)

Inicijalizacija

7

• direktna inicijalizacija ista je kao za promenljive:

class K {

int a = 1;

.................

direktna inicijalizacija

8

• ako se polje ne inicijalizuje, početna vrednost biće zadata automatski, prema sledećoj šemi

tip vrednost

boolean false

char '\u0000'

byte 0

short 0

int 0

long 0

float 0.0

double 0.0

referenca null

9

• inicijalizacioni blok je deo klase i zadaje se kao i svaki drugi blok

class M {

int n;

double x;

{

n = 10;

x = 2*Math.sin(n);

}

..........................

inicijalizacioni blok

10

metode

• opšti oblik metode je

zaglavlje

{

blok

}

11

• zaglavlje je oblika

tip nazivMetode(parametri)

gde je tip tip rezultata (ako ga nema tip je void), a parametri se zadaju konstruktom

T1p1, ... Tnpn

kao i u C-u.

12

• izvršavanje metode završava se, kao i u C-u, na tri načina:

– return izraz, gde je izraz vrednost rezultata

– return, ako je metoda void

– poslednjom naredbom, ako je metoda void

13

primer

public class Rectangle {

private double a, b;

public void setRectangle(double a, double b) {

this.a = a; this.b = b;

}

public double geta() { return a;}

public double getb() {return b;}

public double perimeter() {return 2*(a+b);}

public double surface() {return a*b;}

} kontrola pristupa za svaki član ponaosob!

zaglavlje

blok

14

objekat kao rezultat

• ako je vrednost metode objekat, kao rezultat vraća se referenca (koja je skalar!)

• omogućeno da vrednost metode bude niz!

double[] zbirNizova(double[] x, double[] y) {

double zbir = new double[x.length];

for(int i=0;i<zbir.length;i++) zbir[i] = x[i] + y[i];

return zbir;

}

• metoda zbirNizova vraća referencu na niz!

zbir je niz!

15

aktiviranje metode

• metoda se aktivira, kao i u drugim programskim jezicima, preko objekta iskazom

objekat.metoda(argumenti);

• primeri:

Rectangle rec; double p;

rec = new Rectangle();

rec.setRectangle(5, 4);

p = 2 * rec.surface() - 3;

kreiranje objekta rec

aktiviranje metode setRectangle

16

prenos argumenata

• način prenosa argumenata je standardan:

– bazni tipovi i stringovi prenose se po vrednosti, (kao i same reference na objekte!)

– objekti (uključujući i nizove) prenose se po adresi(tako da metoda radi sa originalom!)

17

prenos po vrednosti

• odnosi se na parametre baznih tipova, na stringove i na reference

• prilikom aktiviranja metode na steku se pravi kopija argumenta

• ako se argument unutar metode promeni, to nema uticaja na originalnu vrednost, jer se menja vrednost kopije na steku

18

prenos objekata

• objekti se prenose po adresi, tako da metoda radi sa originalnim objektom i svaka promena njegovog stanja unutar metode predstavlja promenu stanja originala!

• važna napomena: prenos po adresi u javi se svodi na prenos reference po vrednosti, tj. na steku se pravi kopija reference

• ako se unutar metode promeni referenca (a ne objekat) to nema uticaja na njenu originalnu vrednost koja ostaje nepromenjena

19

public void m(K par) {

par.set(j);ako se objekat par promeni, menja se original

}

public void m(K par) {

par = new K();ako se referenca par promeni, originalna ref. par ostaje ista

}

public void m(final K par) {

par = new K();ako se referenca par promeni, biće javljena greška!

}

final se odnosi se na referencu, a ne na objekat!

20

m(ob)

ob

21

Konstruktori

• konstruktori su metode koje se pozivaju prilikom kreiranja objekta; sam objekat kreira se operacijom new

• može ih biti više, a svi nose ime klase

• nemaju nikakav tip jer se ne pozivaju direktno (poziva ih new)

• ako se ne napiše nijedan konstruktor, prevodilac će napraviti ugrađeni konstruktor (konstruktor bez parametara, sa praznim telom).

22

primer

• dva konstruktora za klasu Rectangle:public class Rectangle {private double a, b;public Rectangle(double a, double b) {

this.a = a; this.b = b;}public Rectangle(Rectangle rec) {

a = rec.a; b = rec.b;}

....................}

23

polje this

• kao i u drugim programskim jezicima, u svakom objektu postoji polje this, što predstavlja referencu na samog sebe

• kada se u metodi napiše ime nekog polja x, podrazumeva se this.x

• na primer, drugi konstruktor ima stvarni oblik

public Rectangle(Rectangle rec) {

this.a = rec.a; this.b = rec.b;

}

24

smeštanje klase

• klasa se smešta u datoteku koja se po imenu poklapa sa klasom, a ima ekstenziju .java

• pored te klase, u istoj datoteci može se naći još poneka klasa, ali ona ne može biti public

• dakle, klasa Rectangle mora se smestiti u datoteku Rectangle.java

• kada se klasa prevede kompajlerom javac biće stvoren bajt-kod sa ekstenzijom .class (u našem primeru Rectangle.class)

25

Instanciranje klase

• klasa se instancira u dva razdela koji se mogu realizovati jednom ili dvema naredbama:

– definisanje reference

– kreiranje objekta i usmeravanje reference na njega; objekat je uvek na hipu!

• definisanje reference:

NazivKlase nazivReference;

• primer:

Rectangle rec;

26

• objekat se kreira operacijom new uz poziv konstruktora i rezultat se dodeljuje referenci

nazivReference = new konstruktor(argumenti);

• primer:

rec = new Rectangle(3, 4);

• instanciranje se može izvesti i jednom naredbom

Rectangle rec = new Rectangle(3, 4);

27

rec

objekatreferenca

sam objekat je bezimen!

Rectangle rec = new Rectangle(3, 4);

28

Uništavanje objekata

• java nema metode tipa destruktora, niti se objekti mogu uništiti eksplicitnom operacijom

• umesto tog, postoji background proces, nazvan Garbage Collector (gc) koji automatski uništava neaktuelne objekte (tj. objekte koji nisu referencirani)

• npr. ako se u programu izvede operacija ob = null, u nekom trenutku gc će osloboditi memoriju koju je zauzimao objekat

29

• gc se uključuje automatski i nije dobra praksa pokušavati sa eksplicitnim pozivom (koji je moguć)

• gc čisti samo hip i ne oslobađa druge zauzete resurse

• često se uključuje (i donekle usporava rad VM)

• svaka klasa poseduje metodu void finalize()koju podešavamo tako da izvrši završne radnje pri uništavanju objekta (npr. zatvori neki tok i sl.). Pri uništavanju gc obavezno poziva ovu metodu

30

Kontrola pristupa članovima

• java ima četiri nivoa kontrole pristupačlanovima klase, od kojih navodimo, za sada, dva:

– private - samo metode matične klase

– public - metode svih klasa

• za svaki član modifikator se zadaje posebno

31

pristup članovima klase

• poljima se pristupa i metode se pobuđuju pomoću operatora selekcije .

• primeri:

Rectangle r = new Rectangle(3, 5); double x, y, z;

x = 2*r.surface() - 4.5;

r.setRectangle(5, 8);

z = r.a + r.b; //ne moze! a i b su private!

y = r.getb();

32

Dodela• operator dodele = izvršava se nad

referencama, a ne objektima

• posle dodele, obe reference pokazuju na isti objekat!

ob2 = ob1ob2ob1

33

Kloniranje• postupak pravljenja kopije objekta nosi naziv

kloniranje• može se izvesti na više načina, a najjednostavniji i

najčešći jeste korišćenje konstruktoraRectangle r1 = new Rectangle(3,5); r2;r2 = new Rectangle(r1);

r1r2

34

Upoređivanje• operatorima == i != upoređuju se reference, a

ne objekti!

r1

r2

r3 r4

r1 != r2 r3 == r4

35

Upoređivanje stanja• provera da li su dva objekta u istom stanju

(imaju iste vrednosti polja) vrši se tako što se pravi (obična!) metoda sa zaglavljem

public boolean equals(Object ime_parametra)

• primenjena na objekat ob, u obliku

ob.equals(ob1)

metoda treba da vrati true ako su ob i ob1klonovi, a false u suprotnom.

• ako je ob==ob1 (jedan objekat), programer odlučuje u zavisnosti od konkretnog slučaja

36

r1

r2

r5 r6equals vraća true

programer odlučuje!

r3r4

equals vraća false

37

primer• za klasu Rectangle:

boolean equals(Object rec) {

return (a==((Rectangle)rec).a) &

(b==((Rectangle)rec).b);

}

• metoda vraća true i ako je u pitanju isti objekat (odluka programera!)

• zapaziti eksplicitnu konverziju iz Object u Rectangle

eksplicitna konverzija

38

Rectangle r1, r2, r3, r4;

r1 = new Rectangle(1,2);

r2 = new Rectangle(1,2);

r3 = new Rectangle(3,4);

r4 = new Rectangle(r1); //kloniranje!

r5 = r1; //r5 i r1 referenciraju isti objekat!

r1.equals(r2) true

r1.equals(r3) false

r1.equals(r4) true

r1.equals(r5) true

39

primer• za klasu Rectangle:

boolean equals(Object rec) {

return (this!=rec) &

(a==((Rectangle)rec).a) &

(b==((Rectangle)rec).b);

}

• metoda vraća false ako je u pitanju isti objekat (odluka programera!)

• zapaziti eksplicitnu konverziju iz Object u Rectangle

40

Rectangle r1, r2, r3, r4;

r1 = new Rectangle(1,2);

r2 = new Rectangle(1,2);

r3 = new Rectangle(3,4);

r4 = new Rectangle(r1); //kloniranje!

r5 = r1; //r5 i r1 referenciraju isti objekat!

r1.equals(r2) true

r1.equals(r3) false

r1.equals(r4) true

r1.equals(r5) false

7 STATIČKI ČLANOVI KLASE

1

2

• to su članovi klase za čiju upotrebu nije neophodan objekat

• definišu se dodavanjem modifikatora static

• mogu biti polja, metode ili unutrašnje klase

• statička polja igraju ulogu globalnih promenljivih, a statičke metode igraju ulogu potprograma

• o statičkim unutrašnjim klasama - kasnije

3

statičke metode

• pošto za aktiviranje statičkih metoda nije potreban objekat, one predstavljaju način za realizaciju (običnih) potprograma!

• statička metoda definiše se dodavanjem modifikatora static u zaglavlje

• u načelu, aktivira se iskazom

naziv-klase.metoda(argumenti)

• može se aktivirati i uobičajeno, preko objekta

naziv-objekta.metoda(argumenti)

4

• na primer, standardna klasa Math sadrži matematičke funkcije realizovane kao statičke metode

• funkcija sin aktivira se, na primer, sa

Math.sin(2*x+5)

gde je Math naziv pomenute klase.

• zapaziti da su metode main, println i printstatičke metode!

5

• Neka je Point klasa čiji objekti predstavljaju tačke u Dekartovom koordinatnom sistemu

public class Point {private double x, y; //koordinatepublic Point(double x, double y) {this.x = x; this.y = y;

}public double getX() {return x;}public double getY() {return y;}public void set(double x, double y) {this.x = x; this.y = y;

}public static double distance(Point p1, Point p2) {

return Math.sqrt(Math.pow(p1.x()-p2.x(),2)+Math.pow(p1.y()-p2.y(),2));

}}

statička metoda

statička metodastatička metoda

6

primer:

Point a, b; double r1, r2, r3;

a = new Point(1,2);

b = new Point(3,4);

r1 = Point.distance(a,b);

Point c = new Point(10,20);

r2 = c.distance(a,b); //vazi r1==r2!

Point q = null;

r3 = q.distance(a,b); //vazi r1==r2==r3!

poziv preko klase (standardni postupak)

može i ovako

moze čak i ovako!

7

statička polja

• statička polja predstavljaju način za realizaciju globalnih promenljivih i imenovanih konstanata

• mogu biti baznog ili klasnog tipa (objekti)

• definišu se dodavanjem modifikatora static u definiciju i najčešće su public

• u načelu, pristupa im se iskazom

naziv-klase.polje

• može se pristupiti i uobičajeno, preko objekta (vrlo retko)

naziv-objekta.polje

8

• na primer, standardna klasa Math sadrži polje PI realizovano kao statičko polje

• pristupa mu se sa

Math.PI

• zapaziti da je out statičko polje klasnog tipa u klasi System!

9

inicijalizacija statičkih polja

• statička polja se inicijalizuju, kao i nestatička, na četiri načina:

– direktno, u okviru definicije

– implicitno (automatski)

– putem konstruktora

– tzv. statičkim blokom

• prva tri načina: identično, kao i kod nestatičkih polja

10

• statički inicijalizacioni blok je deo klase i zadaje se kao i svaki drugi blok, sa dodatkom reči static

class K {

public static int w;

static double x;

static {

w = 10;

x = 2*Math.sqrt(w);

}

..........................

statički inicijalizacioni blok

!

11

• statički inicijalizacioni blok biće izvršen:

– pri prvom obraćanju statičkom članu (klasa ne mora biti instancirana) ili

– pri prvom instanciranju klase

• pošto u istoj klasi mogu da postoje i nestatička i statička polja, redosled inicijalizacije je

– statička polja, pa onda

– nestatička polja

12

odnos nestatičkih i statičkih članova

• pravilo je jednostavno:

– statičke metode mogu referencirati samo statičke članove klase (ne mogu referencirati nestatičke članove)

– nestatičke metode mogu referencirati svečlanove, statičke i nestatičke

– konstruktori mogu referencirati sve članove klase

13

primerpublic class Klasa {private static double a; //staticko polje;private double x; //nestaticko poljepublic static void setA(double aa) {a = aa;}public double getA() {return a;}public static void setX(double x) {this.x = x;}public double getX() {return x;}public static double stm() {

double z = getX();return z;}

}

može: nestatička metoda obraća se statičkom polju a

ne može: statička metoda obraća se nestatičkoj metodi getX

ne može: statička metoda obraća se nestatičkom polju x

14

realizacija imenovanih konstanata

• imenovane konstante realizuju se kao zaključana statička polja

• zaključavaju se modifikatorom final

public class K {

public static final boolean TACNO = true;.......................

}

• imenovana konstanta TACNO koristi se putem iskaza K.TACNO i ima vrednost true

• u klasi Math postoji tako realizovana konstanta Math.PI, koja ima vrednost 3.1415926...

8 DOKUMENTOVANJE KLASE

1

2

• zbog velikog broja metoda, klasa koja nije (dobro) dokumentovana neupotrebljiva je!

• dokumentuje se čitava klasa, kao i njeni članovi (polja i metode)

• zbog lakše izrade, dokumentacija je deo izvornog koda klase

• uključuje se u izvorni kod pomoću posebnog oblika komentara

/**

dokumentacione direktive

*/

3

dokumentacione direktive

• ima ih više, sa opštim oblikom

@direktiva propratni_tekst

• dokumentacija se formira iz izvornog koda posebnim programom javadoc

• javadoc formira dokumentaciju u obliku html dokumenta, koji se pregleda običnim (bilo kojim) pretraživačem

4

@deprecatedzastarelo@deprecated

@version 2.0podaci o verziji@version verzija

@author Jovan Jovicpodaci o autoru@author autor

@see Queue#get()pozivanje na drugu metodu

@see klasa#metoda

@see Queuepozivanje na drugu klasu@see klasa

@throws StackExceptionizuzetak@throws klasa opis

@return Napon u mVopis rezultata metode@return opis

@param date Datumopis parametra metode@param ime opis

PrimerOpis direktiveDirektiva

5

/*** Sat sa inkrementom od jedne sekunde* @author D. Malbaski* @version 2.0*/public class Clock {

int hour,min,sec; //Podrazumevane vrednosti hour==min==sec==0

/*** Postavlja vreme na zadatu vrednost.* Sekunde se automatski postavljaju na 0.* @param h Sat* @param m Minut*/public void setTime(int h,int m) {

hour= h;min= m;sec= 0;

}

6

/*** Ocitava sat* @return Sat*/public int getHour() {

return hour;}

/*** Ocitava minut* @return Minut*/public int getMin() {

return min;}

/*** Ocitava sekund* @return Sekunda*/public int getSec() {

return sec;}

7

/*** Pomera casovnik za 1 sekund i podesava sate i minute.*/public void tick() {

if((sec=(sec+1)%60)==0)if((min=(min+1)%60)==0)

hour= (hour+1)%24;}

}

• Programsku dokumentaciju formiraćemo pozivom programa javadoc sa sledećim oblikom:

javadoc -d doc -author -version Clock.java

što znači da će se dokumentacijske datoteke naći u direktorijumu doc koji je poddirektorijum onog iz kojeg je aktiviran program javadoc i da se zahteva da u dokumentaciju budu uvršteni i podaci o autoru, kao i oznaka verzije.

• Pretraživačem se otvara dokument Index.html

8

9

9 NASLEĐIVANJE I POLIMORFIZAM

1

2

• sintaksa:

class B extends A {

//dodati clanovi

// redefinisane metode

}

A

B

3

opšte osobine nasleđivanja

• za realizaciju se ne koristi izvorni kod

• proširivanje dodavanjem novih članova (naravno) postoji

• redefinisana metoda mora imati isto zaglavlje; ako nema iste parametre, u izvedenoj klasi postojaće obe verzije!

• nasleđivanje je tranzitivno

• višestrukog nasleđivanja nema

4

posebne osobine nasleđivanja

• i u javi postoji kontrola pristupa nivoa protected

• i java ima ugrađeni i podrazumevani konstruktor

• modifikatorom final u definiciji klase zabranjuje se njeno nasleđivanje

• modifikatorom final u definiciji metode zabranjuje se njeno redefinisanje; kompajler će pokušati da tu metodu realizuje in-line

5

rezime primene final

1. uz promenljivu služi za zaključavanje

2. uz parametar metode sprečava promenu vrednosti

3. uz klasu sprečava nasleđivanje

4. uz metodu sprečava redefinisanje

6

redefinisanjepublic class A {

…………….public void met(int par) {…}

}

public class B extends A {…………….public double met(int par) {…}public void met(int par) {…}

}

public class C extends A {………………

public void met(double par) {…}}

ne može!

redefinisana metoda

dodata metoda. U klasi C postoje obe verzije

7

ključna reč super

• ima dve namene:

– kada se upotrebi kao referenca, označava verziju metode iz neposrednog pretka

– kada se upotrebi kao metoda predstavlja poziv konstruktora neposrednog pretka

• i ključna reč this može se u nekoj metodi upotrebiti za poziv konstruktora matične klase

8

public class A {

……………..

public void set(int i) {…}

}

public class B extends A {

……………..

public void set(int i) {…}

public int setFromA(int k) {… super.set(k);…}

}

redefinisana

poziv verzije setiz klase A

9

public class A {

public A(int i) {…}

………………

}

public class B extends A {

public B(int j) {…super(j);…}

………………..

}

poziv konstruktora

klase A

10

konstruisanje pri nasleđivanju

• slična situacija kao u C++: konstruktor date klase mora pozvati konstruktor bazne klase, eksplicitno (pomoću super) ili implicitno (kada se poziva podrazumevani konstruktor bazne klase)

• mala razlika: pri eksplicitnom pozivu konstruktor počinje pozivom konstruktora bazne klase (ispred ne sme biti ništa)

1111

• svaki konstruktor sadrži eksplicitan ili implicitan poziv konstruktora natklase

• implicitno se poziva podrazumevani konstruktor; ako ga nema javlja se greška

A0

A1

An

X

A0 A1 An X....

iz A0 iz A1iz An iz X

objekat klase Xpozivanje

izvršavanje

12

public class An {

public An(int i) {…}

………………

}

public class X extends An {

public X(int j) {

super(j);

…......

}

………………..

}

poziv konstruktora

klase An

ovde ne sme biti ničega

13

Polimorfizam

• u javi postoje sve vrste polimorfizma: parametarski (generičke klase), inkluzioni, preklapanje i koercitivni

14

inkluzioni polimorfizam

• Inkluzioni polimorfizam potiče iz opšte logike, međusobno je uslovljen nasleđivanjem i mora da važi u svakom objektnom jeziku!

• inkluzioni polimorfizam može se ukratko formulisati sledećim tvrđenjem:

objekat-potomak se u svakom trenutku možetretirati kao predak

15

• inkluzioni polimorfizam ispoljava se i u javi u tri standardna slučaja:

– referenca na potomak može se dodeliti referenci na predak

– referenca na potomak može biti argument metode čiji je parametar definisan kao predak

– metoda koja, kao rezultat vraća predak, može ga unutar tela formirati kao referencu na potomak

16

Predak pr; Potomak po = new Potomak();

pr = po;

pr.m();

dodela

Predak

Potomak

m

m

redefinisana metoda

poziva se verzija određena objektom, tj. verzija iz potomka (kao kod virtuelnih metoda u C++)

17

tip metoda(Predak pr) {...}

• može se pozvati sa

metoda(po)

gde je po objekat iz klase Potomak

zamena parametra argumentom

18

Predak metoda(parametri) {

Potomak pt = new Potomak();

.........

return pt;

}

potomak kao rezultat

19

• Dinamičko ("kasno") povezivanje (dynamic linkage, dynamic dispatch, late binding) postoji i u javi, jer je to osobina nevezan za programski jezik

• u iskazu

ob.metoda(parametri)

verzija metode određena je objektom koji trenutno referiše referenca ob i ne može se precizirati u toku prevođenja; postaje poznata tek u trenutku izvršavanja

Dinamičko povezivanje

20

• java nema preklapanja operatora

• preklapanje metoda postoji i vrlo intenzivno se koristi:

– u različitim klasama mogu postojati istoimene metode

– u istoj klasi takođe mogu postojati istoimene metode, a najmanja detektabilna razlika je tip jednog parametra; tip rezultata ne učestrvuje u detekciji različitih verzija

• na primer, metoda println realizovana je u više verzija, sa različitim tipom parametara

preklapanje

21

• realizije se putem eksplicitne konverzije:

(ciljni_tip)promenljiva

• veoma često se koristi u kombinaciji sa nasleđivanjem odn. inkluzionim polimorfizmom

koercitivni (prinudni) polimorfizam

22

• neka su pr i po reference redom na predak i potomak

• inkluzioni polimorfizam dozvoljava dodelu oblika pr = po

• dodela po = pr nije dozvoljena, iako je pod određenim uslovima izvodljiva

• ova dodela moguća je pod uslovom da referenca pr ne pokazuje na predak, nego na potomak (ili neki od "potomkovih potomaka")

23

• da bi se izvela dodela (kada je moguća), mora se primeniti koercija oblika

po = (Potomak)pr

PredakPotomak

pr pr

po = pr nije moguće po = pr jeste

moguće

24

• vrši se posebnim binarnim operatorom instanceof; levi operand je objekat (referenca), a desni klasa

• opšti oblik:

ob instanceof K

• ima logičku vrednost

– true ako ob referiše objekat klase K ili klase koja je potomak K

– false u suprotnom

provera legalnosti koercije

25

• u našem primeru, bezbedna dodela bila bi

if(pr instanceof Potomak) po = (Potomak)pr;

• napomena: ako pr referiše klasu koja nije u vezi nasleđivanja sa Potomak, operator instanceof opet vraća false

PredakPotomak

pr pr

pr instanceof Potomak je false pr instanceof Potomak

je true

26

Jedinstvena hijerarhija klasa

• jedna od najvažnijih osobina jave:

– koren te hijerarhije jeste klasa sa nazivom Object

– zbog tranzitivnosti, klasa Object je predak svake javine klase!

– ako neku klasu K ne izvedemo eksplicitno iz druge klase, ona će automatski biti izvedena iz klase Object

sve klase čine jedinstvenu hijerarhiju baziranu na nasleđivanju

27

public class M {

………..

}

M

klasa M se implicitno izvodi iz klase Object, tako da će biti prevedena kao

public class M extends Object {……………..}

28

Klasa Object

• metode definisane u klasi Object postoje u svim javinim klasama

• neke karakteristične metode:

– Object clone() kloniranje objekta

– boolean equals(Object ob) upoređivanje dva objekta; ako se ne redefiniše vraća false

– void finalize() koristi je GC pri uništavanju objekta

– String toString() pretvaranje objekta u string; ako se ne redefiniše vraća prazan string

29

equals

• metoda equals može se redefinisati ili dodati

boolean equals(Object rec) {

return (a==((Rectangle)rec).a) &

(b==((Rectangle)rec).b);

}

boolean equals(Rectangle rec) {

return (a==rec.a) & (b==rec.b);

}

redefinisana

dodata

30

• ako je metoda equals dodata, u klasi će postojati dve verzije: jedna nasleđena iz klase Object što vraća false i druga, dodata

• to stvara mogućnost da se objekat upoređuje sa objektom bilo koje klase; ako se klase ne slažu, vraćena vrednost biće false, jer se aktivira nasleđena verzija

• ako je rec objekat klase Rectangle, a crcobjekat klase Circle (krug), tada je poziv

rec.equals(crc)

legalan i vraća false

31

Kontrola pristupa

• opšte pravilo: prilikom redefinisanja, kontrola pristupa ne može se pooštriti, a može se ublažiti

• na primer, metoda koja je bila public ne može se redefinisati tako da postane private ili protected

• razlog: dinamičko povezivanje

32

public class A {……………….

public void met() {…}}public class B extends A {……………….

private void met() {…} //redefinisana}

A obA; B obB = new B();

obA = obB; //legalna dodela potomka pretku

obA.met(); Greška! Aktivirala bi se private verzija iz klase B.Greška bi se prijavila tek prilikom izvršenja!

zabranjeno

10 MODULARIZACIJA I INKAPSULACIJA

1

2

Modularizacija

• Modularnost klase (proširivost+višekratna upotreba) ostvaruje se kombinacijom dva postupka:

– smeštanjem klase u posebnu datoteku

– objedinjavanjem takvih datoteka u module koji nose naziv paketi (odgovaraju bibliotekama)

klasa

klasa

klasa

datoteka

klasadatotek

a

paket

public

public

default

default

3

osobine paketa

• sve klase koje pripadaju istom paketu moraju se nalaziti u istom direktorijumu

• paket ima naziv koji se mora poklapati sa nazivom tog direktorijuma

• (konvencija) naziv direktorijuma (dakle, i naziv paketa) piše se isključivo malim slovima

• paket može imati potpakete (koji se, dakle, moraju naći u odgovarajućim subdirektorijumima)

4

UML

• u UML, paket se prikazuje simbolom

• pripadnost klase paketu prikazuje se ovako:

paket::Klasa

5

formiranje paketa

• struktura paketa i potpaketa prati strukturu direktorijuma

paket1

korendir

paket2

paket21

paket1::A

paket1::B

paket2::C

paket21::D

6

smeštanje klase u paket

• da bi se neka klasa X smestila u paket pakmoraju se uraditi dve stvari:– izvorni kod klase X mora početi naredbom

package naziv_paketa;

package pak;

public class X {

…………..

}

– datoteka X.class sa bajt-kodom klase X mora se fizički smestiti u direktorijum pak

7

prevođenje izvornog koda

• kompajliranje izvornog koda klase vrši se iz tzv. "korenog"direktorijuma koji je nadređen direktorijumu sa paketom (u našem primeru, to je direktorijum korendir)

• ako se radi o potpaketu, naredba packagemora da prati putanju od korenog direktorijuma do direktorijuma sa potpaketom:

package paket2.paket21

!

8

javac paket1\A.java

javac paket1\B.java

javac paket2\C.java

javac paket2\paket21\D.java

package paket1;public class A {……….}

A.java

package paket1;public class B {……….}

B.java

package paket2;public class C {……….}

C.java

package paket2.paket21;public class D {……….}

D.java

prevodi se iz direktorijuma

korendir

9

ISHOD:

A.class nalazi se u direktorijumu paket1B.class nalazi se u direktorijumu paket1C.class nalazi se u direktorijumu paket2D.class nalazi se u direktorijumu paket21

10

Korišćenje klase

• kada se klasa nalazi u paketu, njen identifikator nije više samo ime, već ime kvalifikovano nazivom paketa

• dakle, identifikatori navedenih klasa jesu

paket1.A

paket1.B

paket2.C

paket2.paket21.D

11

primeri

• ako se navedene klase koriste u nekoj klasi koja je u korenom direktorijumu korendir, tada su odgovarajući iskazi npr.

paket1.A objA = new paket1.A(…);

paket1.B = new paket1.B(...);

paket2.paket21.D = new paket2.paket21.D(…);

važi i za poziv konstruktora, kao i za poziv

statičkih članova

12

Skraćenica import

• da bi se izbeglo korišćenje punog identifikatora klase, uvedena je skraćenica

import paket.klasa; ili import paket.*;

čijom primenom se identifikator klase ponovo svodi samo na ime

• skraćenice import (ako ih ima, a skoro uvek ih ima) navode se u klijentu neposredno iza naredbe package (ako je ima)

• oblik import.* omogućuje skraćeno obraćanje svim klasama paketa

13

primeri

import paket1.A;………………A obA = new A(…);paket1.B obB = new paket1.B(…);

import paket1.*;………………….A obA = new A(…);B obB = new B(…);

14

Varijabla classpath

• do sada opisana struktura je nefleksibilna, praktično neupotrebljiva, jer se klijent mora nalaziti u korenom direktorijumu

• šta ako nije (a to je gotovo uvek slučaj)?

15

• problem se rešava varijablom okruženja (environment variable) sa nazivom classpath

C

dir1

dir2

dir3

dir4

G

paket

X.class

klijent

16

• varijabla classpath setuje se tako da prati putanju direktorijuma, sve do direktorijuma koji je direktno nadređen direktorijumu u kojem se nalazi paket

• setuje se komandom operativnog sistema koja u Windows ima oblik

set CLASSPATH = putanja do naddirektorijuma

• za prethodni primer

set CLASSPATH = .; c:\dir3\dir4

tekući dir.

17

• najbolje je pomenutu putanju nadodati na već formiranu vrednost

set CLASSPATH = %CLASSPATH%; .; c:\dir3\dir4

• varijablu CLASSPATH po pravilu održava razvojni sistem (npr. Eclipse)

zatečena vrednost CLASSPATH

18

Imenovani i neimenovani paket

• u isti direktorijum mogu se smestiti dva paketa: jedan nosi ime direktorijuma, a drugi nema ime

• dakle, u direktorijumu npr. pack mogu se nalaziti

– klase koje imaju naredbu package pack; one pripadaju paketu sa nazivom pack

– klase koje nemaju ovu naredbu; one pripadaju neimenovanom paketu

19

• posmatrajmo direktorijum packpackage pack;public class X {..............}package pack;public class Y {..............}

public class Z {..................}

pripada imenovanom paketu pack

pripada imenovanom paketu pack

pripada neimenovanom paketu

imenovani i neimenovani paket koji su u istom direktorijumu nemaju međusobno nikakve logičke veze, tojestimenovani i neimenovani paket su različiti paketi, bez obzira na to što su u istom direktorijumu

20

Inkapsulacija• Inkapsulacija je sredstvo za objedinjavanje

strukture (polja) i ponašanja (metode) u softversku celinu, tako da bude ostvarena kontrola pristupa

• članovi klase u javi se inkapsuliraju naredbom class i modifikatorima kontrole pristupa

• modifikatori kontrole pristupa primenjuju se na– pojedinačne članove (polja, metode, unutrašnje

klase); modifikator se navodi uz svaki član

– celu klasu

21

Kontrola pristupa članovima

• java ima četiri nivoa kontrole pristupa članovima klase (od najzatvorenijeg do najotvorenijeg):

private samo metode matične klase

(default ili friendly)

prethodno + metode klasa iz istog paketa

protected prethodno + metode potklasa

public metode svih klijenata

ovaj modifikator nema ključnu reč!

22

Kontrola pristupa članovima

public class A {

int i;

protected double x;

private long z;

public A(int k, double w) {...}

public void met1() {...};

double met2() {...};

..........................

}

ovako izgleda nivo default

nivo default

23

još jednom:

• prilikom redefinisanja nivo kontrole pristupa ne sme se pooštriti

24

Kontrola pristupa čitavoj klasi

• postoje dva nivoa kontrole pristupa klasi:

– nivo default (bez modifikatora): klasu mogu koristiti samo klase iz istog paketa

– nivo public: klasu mogu koristiti sve klase

public class A {..........} //nivo public

class B {..........} //nivo default

• naročito obratiti pažnju na nivo default; lako se može desiti da se modifikator publiczaboravi napisati, pa klasa automatski postaje nedostupna za klase izvan svog paketa!

25

Smeštanje klase u datoteku

• do sada smo smatrali da se svaka klasa nalazi u sopstvenoj datoteci čije se ime poklapa sa imenom klase

• prošireno pravilo: u jednoj datoteci može se nalaziti više klasa, ali samo je jedna public i nosi ime datoteke; ostale, ako ih ima, moraju biti default

26

primer

• Napravićemo paket dekart sa klasama Tack i Duz koje predstavljaju tačku i duž u pravouglom koordinatnom sistemu (obe klase moraju se nalaziti u direktorijumu dekart)

dekart::Tacka

x:realy:real

+x():real+y():real

dekart::Duz

a:Tackab:Tacka

+a():Tacka+b():Tacka+duzina():real

2

kompozicija

27

Tacka.java

package dekart;

public class Tacka

double x, y;

public Tacka(double x, double y) {

this.x = x; this.y = y;

}

public double x() { return x; }

public double y() { return y; }

}

kontrola pristupa: default

28

Duz.java

package dekart;

public class Duz {

Tacka a, b;

public Duz(Tacka a, Tacka b) {

this.a = a; this.b = b;

}

public Tacka a() { return a; }

public Tacka b() { return b; }

29

public double duzina() {

return Math.sqrt(Math.pow((a.x-b.x),2) +

Math.pow((a.y-b.y),2));

{

}

metoda duzina ima direktan pristup poljima x i y klase Tacka, jer je klasa Duz u istom paketu u kojem je i klasa Tacka

30

Primer klijentskog softvera

import dekart.*;

public class Test {

public static void main(String args[]) {

Duz d = new Duz(new Tacka(1,2),new Tacka(3,4));

System.out.println("Duzina duzi: "+d.duzina());

}

}

da bi se izbeglo koriscenje punihnaziva dveju klasa koji bi trebalo da budu dekart.Tacka i dekart.Duz

11 GENERIČKE KLASE

1

2

• generičke klase su klase parametrizovane drugim klasama

• predstavljaju vid parametarskog polimorfizma

• u javi su realizovane osloncem na jedinstvenu hijerarhiju klasa, a posebno na činjenicu da sve klase nasleđuju klasu Object

3

kako funkcioniše generičnost?

• klasu koja se ponaša kao da je parametrizovana klasom T realizujemo tako što

– na mestu gde bi trebalo da se pojavi generički parametar T stavljamo klasu Object

– u klijentu koristimo inkluzioni polimorfizam ili koercitivni polimorfizam (kast) za konverziju iz Object u konkretnu klasu, tj. generički argument

• ovako definisana klasa ponaša se kao generička klasa i to je dugo bio jedini način za realizaciju generičnosti u javi

4

public class GenClass {Object f;public GenClass(Object f) {this.f = f;

}public void setf(Object f) {this.f = f;

}public Object getf() {return f;

}}

Object igra ulogu generičkog parametra

5

• klijent:

GenClass g = new GenClass("Objekat kreiran");

g.setf("Polje f setovano");

String s = (String)g.getf();

• u ovom klijentu, klasa GenClass ponaša se kao generička klasa sa generičkim argumentom String

inkluzioni polimorfizam

koercija

6

sintaksa

• definiše se sa

class ImeKlase<P1,...,Pn> {

//genericki parametri mogu se upotrebiti

//za tip polja, tip metode i tip parametra

//metode

}

gde je modifikator ili public ili default (tj. prazan), a P1,...,Pn su generički parametri

7

public class GenClass<T> {T f;public GenClass(T f) {this.f = f;

}public void setf(T f) {this.f = f;

}public T getf() {return f;

}}

T je generički parametar

8

instanciranje i korišćenje

• generička klasa se instancira tako što se uz ime obavezno navode generički argumenti:

GenClass<String> g;

g = new GenClass<String>("Objekat kreiran");

• za korišćenje nije potrebna koercija:

String s = g.getf();

ne treba (String)

poziv konstruktora

9

UML

GenKlasa

veza korišćenja sa stereotipom bind

generički parametri

<P1,...,Pn>

GenKlasa<A1,...,An>

generički argumenti

KonkKlasa

<<bind>><A1,...,An>

prvinačin

druginačin

10

ograničavanje gen. parametra

• svaki generički parametar može se ograničiti natklasom:

class ImeKlase<P extends T> {

................

}

• prilikom konkretizacije, generički argument može biti samo klasa T ili neka klasa koja je nasleđuje!

11

džokerski generički parametar (wildcard)

• označava se sa ?

• upotrebljava se za oznaku tipa promenljivih i/ili parametara metode kada se zna da su generički, ali se ne zna konkretizacija (tj. ne znaju se generički argumenti tih tipova)

• drugim rečima, generička klasa sa džokerskim argumentom ponaša se kao čist generički tip

• između generičke klase sa džokerskim argumentom i konkretizovane generičke klase postoji odnos sličan inkluzionom polimorfizmu

12

primer

• metoda met ima za parametar tip GenClass:

public void met(GenClass<?> par) {…}

metoda se može pozvati sa argumentom čiji je tip bilo koja konkretizacija klase GenClass

• razlog: ako bi se upotrebio identifikator, prevodilac ne bi znao da li se identifikator odnosi na bilo koju klasu ili na neku konkretnu klasu

• dakle, ne

public void met(GenClass<P> par) {…}

P može biti konkretna klasa sa tim nazivom

13

još jedan primer

• Lista je u javi realizovana kao gotova generička klasa sa nazivom LinkedList<T>

• Iskazom

LinkedList<?> lst = new LinkedList<String>();

promenljiva lst dobija tip LinkedList<String>što se obezbeđuje u toku prevođenja

podseća na dodelu potomka pretku

14

• Džokerski generički parametar može se ograničiti "odozgo" iskazom

GenClass<? extends K>

a može se ograničiti i "odozdo" iskazom

GenClass<? super M>

• u prvom slučaju generički argument pripada klasi K ili nekom njenom potomku, a u drugom pripada nekoj natklasi klase M (ali ne može biti M)

15

generičke metode

• statički članovi klase ne mogu koristiti generičke parametre klase, ali

• svaka metoda, nestatička ili statička (uključujući i konstruktore) može imati sopstvene generičke parametre koji su nezavisni od generičkih parametara klase:

static <U, V extends U> int met(U x, V[] y) {…}

<P> konstruktor(P a) {…}

• napomena: pri pozivu, argumenti generičke metode se ne navode

16

Sirovi tipovi (Raw Types)

• jesu način za upotrebu generičkih klasa koji povezuje stari i novi način realizacije

• koriste se tako što se generička klasa koristi bez navođenja generičkih argumenata

GenClass sOb = new GenClass("ovo je string");

• prilikom korišćenja mora se vršiti koercija:String str = (String)sOb.getf();

što je, u stvari, stari način korišćenja generičnosti

17

Brisanje (erasing)

• postupak za povezivanje sintakse generičnosti sa stvarnom realizacijom (baziranom na jedinstvenoj hijerarhiji klasa)

• izvodi se u toku prevođenja tako što

– pre izrade bajt-koda, svaki generički parametar biva zamenjen najbližom konkretnom natklasom; ako parametar nema gornju granicu, zamenjuje se sa Object, a ako je ima, zamenjuje se (konkretnom) gornjom granicom

– pri obraćanju metodama sa generičkim rezultatom, dodaje se operator konverzije

18

public class GenClass<T> {T f;public GenClass(T f) {this.f = f;

}public void setf(T f) {this.f = f;

}public T getf() {return f;

}}

posle brisanja postaje

public class GenClass extends Object {Object f;public GenClass(Object f) {this.f = f;

}public void setf(Object f) {this.f = f;

}public Object getf() {return f;

}}

T se zamenjuje sa Object

19

• Slično, u klasipublic class GenerickaKlasa<P extends KonkrKlasa> {……………….}

svaka pojava P zamenjuje se sa KonkrKlasa• Obraćanje metodi što vraća generički tip ili

polju generičkog tipa snabdeva se operatorom kasta:

GenClass<String> obs = new GenClass<String>("ovo je string");……………….String s = obs.getf(); zamenjuje se saString s = (String)obs.getf();

• Sledi da je najveća prednost posebne sintakse činjenica da se kastovanje vrši automatski!

P se zamenjuje sa KonkrKlasa

20

Nasleđivanje

• generičke klase mogu se povezivati nasleđivanjem, pri čemi potklasa prosleđuje konkretne generičke argumente natklasi

• negenerička klasa može imati generičku potklasu

21

Operator instanceof

• primenljiv je i na generičke klase, ali sa džokerskim generičkim argumentom

• dakle, dozvoljeno je pisati

ob instanceof GenClass<?>

s tim što će operacija vratiti true ako sam objekat pripada bilo kojoj konkretizaciji GenClass.

• nije dozvoljeno pisati

ob instanceof GenClass<String>

i to zbog brisanja

DA

NE

22

Ograničenja• Klase koje su generički parametri ne mogu se

instancirati unutar generičke klase (razumljivo)

• Statičke metode ne mogu koristiti generičke parametre klase, ali mogu imati sopstvene

• Poseban problem čine nizovi koji su, sami po sebi generički

23

Ograničenja kod nizova• ne može se definisati niz generičkih referenci

zadatog tipa:GenClass<String>[] g = new GenClass<String> [100];

ali se može upotrebiti džokerski argument:GenClass<?>[] g = new GenClass<?> [100];

• u drugom slučaju biće stvoren niz referenci tipa Object

DA

NE

24

• polje tipa niza generičkih vrednosti može se definisati, ali se ne može instancirati

public class H<P> {

P[] values;

public H() {

values = new P[200];

}

………………….

}

DA

NE

25

• rešenje: proslediti niz kao parametar konstruktora

public class H<P> {

P[] values;

public H(P[] values) {

this.values = values;

}

……………….

}

DA

12 APSTRAKTNE KLASE

1

2

definicija

• apstraktne klase u javi slične su apstraktnim klasama u C++, ali nisu identične

• po definiciji, apstraktna klasa (u javi) je klasa koja se ne može instancirati

• podsetimo se: u C++, apstraktna klasa je klasa sa bar jednom apstraktnom metodom

• klasa se proglašava za apstraktnu modifikatorom abstract

3

apstraktne metode

• kao i u C++, apstraktna metoda je metoda koja nema realizaciju

• deklariše se samo zaglavljem uz dodavanje modifikatora abstract

public abstract tip metoda (parametri);

4

UML

• u UML, apstrakktna klasa prikazuje se ovako:

• apstraktna metoda izgleda ovako:

+

- ime(parametri):tip {abstract}

#

ImeKlase{abstract}

5

osobine

• klasa može biti apstraktna čak i kad nema nijednu apstraktnu metodu

• ako ima bar jednu apstraktnu metodu, klasa se mora proglasiti za apstraktnu dodavanjem modifikatora abstract

6

primena

• ima nešto širu primenu nego u C++

• apstraktna klasa

– služi za "izvlačenje" zajedničkih osobina skupa klasa u zajedničkog pretka (kao i u C++)

– služi za izradu klase koja se ne može direktno instancirati

13 INTERFEJSI

1

2

definicija

• interfejs je poseban element jave (nije klasa!), koji se koristi za spregu klijenta sa klasom

• osobine:– nema nijednu operacionalizovanu metodu– (ako ih uopšte ima), polja se tretiraju kao public

static final (modifikatori se ne pišu)– može biti public ili default– svi članovi su public (modifikator se ne piše)– ne može se instancirati (nema konstruktor)– može biti generički– omogućuje polimofnu zamenu

3

sintaksa

• definiše se sa

interface NazivInterfejsa {

//polja (sva su public static final)

//zaglavlja metoda (sve su public)

}

gde je modifikator ili public ili default (tj. prazan)

4

veza između interfejsa i klase

• između interfejsa i klase uspostavlja se veza implementacije koja podseća na nasleđivanje (ali nije ista!)

• sintaksa:

NazivKlase implements NazivInterfejsa {

………………..

}

• u klasi su implementirane sve metode iz interfejsa

5

UML

<<interface>>NazivInterfejsa

K1 K2 Kn

klase

interfejs

veza implementacije

6

inkluzioni polimorfizam

• za vezu implementacije važi inkluzioni polimorfizam i to u sve tri forme!

<<interface>>Intr

Klasa

Intr in = new Klasa();ili

Intr in;in = new Klasa();

7

• kada se izvrši polimorfno pridruživanje objekta interfejsu in, nad promenljivom inmogu se primeniti samo metode zadate u interfejsu i koristiti samo polja zadata u interfejsu, tj.

• kroz interfejs "vidi se" samo onaj deo objekta koji je deklarisan u interfejsu

8

operator instanceof

• operator instanceof primenljiv je i na interfejs

Intr in;

Klasa obK = new Klasa();

in = obK;

// in instanceof Intr je true

// obK instanceof Intr je true

// in instanceof Klasa je true

// obK instanceof Klasa je true

in

obK

9

opšti slučaj

• data klasa nasleđuje tačno jednu klasu, a može implementirati više interfejsa

<<interface>>I1

A

<<interface>>In

K ........

class A extends K

implements I1,...,In {

…………………

}

10

primene interfejsa

• neke karakteristične primene interfejsa:

– višestruka realizacija iste klase

– nasleđivanje implementacije

– više pogleda na istu klasu

– realizacija tipa enumeracije

– filtriranje tipa argumenta

11

višestruka realizacija klase

• kao što je poznato, većina klasa može se realizovati na više načina

• na primer, red (queue) može se realizovati sekvencijalno ili spregnuto

• korišćenjem zajedničkog interfejsa može se postići da se obe verzije koriste na isti način, što programeru u velikoj meri olakšava rad

12

<<interface>>Queue

+get():T+put(T el)+remove():T+isEmpty():boolean+isFull():boolean

SequentialQueue LinkedQueue

public interface Queue<T> {

T get();

void put(T el);

T remove();

boolean isEmpty();

boolean isFull();

}

<T>

<T> <T>

13

Queue<String> q;

q = new SequentialQueue<String>();

q = new LinkedQueue<String>();

u oba slučaja q se koristi na isti način (preko metoda get, put, remove,isEmpty i isFull), jer se samo te metode "vide"

14

nasleđivanje implementacije

• mehanizam za preuzimanje sadržaja neke klase u datu uz istovremeno podešavanje interfejsa date klase

• primer: spregnuto realizovan red može se napraviti od spregnute liste, uz promenu interfejsa reda da bi se eliminisao višak operacija iz liste

• postoji i u C++ kao private nasleđivanje

15

primer: spregnuti red<<interface>>

Queue

+get():T+put(T el)+remove():T+isEmpty():boolean+isFull():boolean

SequentialQueue LinkedQueue

java.util::LinkedList

<T>

<T>

<T> <T>

16

public class LinkedQueue<T> extends LinkedList<T>

implements Queue<T> {

public T get() {

return isEmpty() ? null : getFirst();

}

public void put(T el) {

addLast(el);

}

public T remove() {

return removeFirst();

}

//isEmpty() je vec implementirana u LinkedList!

public boolean isFull() {

return false;

}

}

metode nasleđene iz LinkedList

17

više pogleda na klasu

• ako se složena klasa veže za više interfejsa, ona se može "videti" kroz njih na različite načine (slično biblioteci u C/C++)

18

public interface Radio {metode radija}

public interface Sat {metode sata}

public class RadioSat {

//ovde su implementirani i radio i sat!

}

<<interface>>Radio

RadioSat

<<interface>>Sat

19

Radio rd = new RadioSat();

Sat st = new RadioSat();

RadioSat rds = new RadioSat();

• mehanizam podseća na višestruko nasleđivanje, ali to nije slučaj, jer nema preuzimanja sadržaja iz klasa Radio i Sat(u pitanju su samo interfejsi)

ponaša se kao radio

ponaša se kao sat

ponaša se kao radio-sat

20

zamena za enumeraciju

• mada postoji posebna komponenta jave zvana Enumeration, tip enumeracije nejjednostavnije se realizuje interfejsom, jer su sva polja public static final:

public interface Boja {

int CRVENA=0;

int ZELENA=1;

int PLAVA=2;

}

• korišćenje: Boja.CRVENA, Boja.ZELENA itd.

21

filtriranje tipa argumenta

• kada metoda treba da prihvati kao argumente samo objekte koji garantuju određeno ponašanje, a klase kojima ti objekti pripadaju nisu vezane nasleđivanjem

22

• metoda met može da primi kao argument samo objekat klase K ili M (ili neke njihove potklase):

public tip met(J par) {...}• naredba naredba može da se izvrši samo ako

ob pripada klasama K ili M, odn. njihovim potklasama:

if(ob instanceof J) naredba

M

K

<<interface>>J

<<interface>>J

23

višestruko nasleđivanje

• Java nema višestruko nasleđivanje niti se ono može u celosti postići drugim sredstvima

• neka klasa X treba višestruko da nasledi klase A i B

X

A B

24

• jedno rešenje je zameniti višestruko nasleđivanje kompozicijom, tj. u klasi Xdefinisati jedno polje tipa A i još jedno polje tipa B

public class X {

A a;

B b;

// eventualno formiranje interfejsa klase

}

• time je postignuta ušteda na vremenu izrade klase X, ali

• polimorfizam ne važi, tj. obX instanceof A i obX instanceof B daje false.

25

• drugo rešenje je napraviti interfejse A i B i implementirati ih u klasi X. Polimorfizam sada važi, ali se kompletna realizacija mora izvesti u klasi X (nema preuzimanja koda)

• ovaj slučaj sreli smo u primeru RadioSat

14 UNUTRAŠNJE I ANONIMNE KLASE

1

2

definicija

• Unutrašnja (inner) klasa je klasa koja je član druge (tzv. "spoljašnje") klase

• kao član, ni po čemu se ne razlikuje od drugih članova (polja, metoda):– može biti nestatička ili statička– važe sva četiri nivoa kontrole pristupa– spoljašnja klasa je u potpunosti otvorena za

metode unutrašnje klase i obrnuto

• može se, čak, definisati i unutar metode• služi, najčešće, za interne potrebe

spoljašnje klase

3

sintaksa

• definiše se kao i svaka druga klasa

class NazivKlase {

..................

}

s tim što se naredba class u celosti nalazi unutar naredbe class spoljašnje klase (ili unutar metode, ako je klasa unutrašnja za metodu)

4

UML

SpoljašnjaKlasa UnutrašnjaKlasa

5

primer

• za primer spregnutog reda: kako onemogućiti bilo kakav pristup članovima liste koji su sadržani u klasi Queue?

<<interface>>

Queue

LinkedQueue

{abstract} java.util::LinkedList

PLinkedQueue

instancira se preko ovog

TT

U

sam red je ovde

ne može se instancirati

6

import java.util.LinkedList;

public abstract class LinkedQueue {

public static <V> Queue<V> makeQueue() {

return new PLinkedQueue<V>();

}

private static class PLinkedQueue<U> extends LinkedList<U>

implements Queue<U> {

public void put(U element) {

addLast(element);

}

public U get() {

return isEmpty() ? null : getFirst();

}

public U remove() {

return removeFirst();

}

public boolean isFull() {

return false;

}

}

}

unutrašnja klasa

7

instanciranje

• klasa LinkedQueue instancira se tako što se, ustvari, kreira objekat unutrašnje klase PLinkedQueue

• pošto je unutrašnja klasa statička, a spoljašnja apstraktna (te se ne može instancirati), instanciranje reda izvodi se primenom statičke metode makeQueue:

Queue<String> q = LinkedQueue.makeQueue();

8

Anonimne klase

• bezimene klase koje se definišu i instanciraju istovremeno

• najčešće se koriste pri formiranju rezultata metode, kada je on objekat anonimne klase

• objekat anonimne klase formira se izrazom

new Klasa_ili_Interfejs() {opis anonimne klase}

gde je Klasa_ili_Interfejs koju anonimna klasanasleđuje odn. implementira

9

• u UML se prikazuju upisivanjem stereotipa <<Anonimous>> na mesto naziva klase i vezivanjem za datu klasu vezom "biti unutrašnja klasa"

UML

10

<<interface>>AnInterface

ClassWithAnonimous <<Anonimous>>

11

public interface AnInterface {void inc();void dec();

}//Klasa sa anonimnom unutrasnjom klasompublic class ClassWithAnonimous {private int x;ClassWithAnonimous() {

x = 0;}public int get() {

return x;}//Metoda sa unutrasnjom klasom koja konkretizuje AnInterfacepublic AnInterface value() {

return new AnInterface() {public void inc() {

x++;}public void dec() {x--;

}};

}}

definisanje i instanciranje anonimne klase koja implementira interfejs

AnInterface

15 KARAKTERISTIČNE KLASE

1

2

Omotači

• Omotač (wrapper) je klasa koja predstavlja objektnu realizaciju odgovarajućeg baznog tipa

• Na primer, ako treba napraviti red sa elementima tipa char, naredba

Queue<char> q = LinkedQueue.makeQueue();

neće proći, jer char nije klasa!

• za svaki bazni tip postoji odgovarajući omotač

3

• Omotači (osim za logički i znakovni tip) su uređeni u mini hijerarhiju sa korenom u apstraktnoj klasi Number

Number{abstract}

Integer Long Float Double

Boolean Character

Object

4

Omotači

• Omotači raspolažu repertoarom metoda za konverziju iz baznog tipa u omotač i obrnuto

• U novijim verzijama jave konverzija iz tipa u omotač i obrnuto je automatizovana

Queue<Character> q = LinkedQueue.makeQueue();

.......

q.put('a');

char c = q.get();

q.put(new Character('b'));

automatska konverzija iz char u Character

automatska konverzija iz Character u char

direktna primena omotača

5

• bazni tip i omotač mogu se koristiti kao da su isti tip:

int i = new Integer(10);

Character obC = new Character('x');

............

obC = 'y';

automatska konverzija

6

Kontejneri

• Kontejneri su klase koje realizuju strukture podataka

• ima ih više, a najvažnije su

– ArrayList<E> dinamički niz

– LinkedList<E> dvostruko spregnuta lista

– HashMap<K,V> heš tabela

• sve su generičke

• sve implementiraju interfejs Collection, što garantuje postojanje glavnih operacija vezanih za strukture podataka

7

interfejs Collection

int size() Očitavanje aktuelnog broja elemenata

boolean add(E el) Dodavanje elementa el; u slučaju neuspeha vraća false

boolean remove(Object el) Uklanjanje jedne instance elementa el. Rezultat je true u slučaju uspeha, inače false

void clear() Uklanjanje svih elemenata

boolean isEmpty() Provera da li je kolekcija prazna

boolean contains(Object el) Provera da li kolekcija sadrži objekat el. Proverava se sadržaj (ne referenca!)

Object[] toArray() Konverzija kolekcije u niz

Iterator<E> iterator() Vraća iterator zadate kolekcije

8

iteratori

• iterator je složena operacija kojom se pristupa svim elementima kontejnera (tj. strukture podataka)

• u javi je realizovan u dva vida:– kao naredba

– kao generički interfejs koji je implementiran u kontejnerskim klasama

9

naredba for

• naredba za iteriranje kroz kontejner tipa Collection ili kroz niz

• u teoriji, ovakve naredbe zovu se foreach

• opšti oblik:for(TipEl imeEl : imeNiza_Kolekcije) naredba

• neka je arrLst dinamički niz sa elementima tipa Integer:

ArrayList<Integer> arrLst = new ArrayList<Integer>();

10

• štampanje svih elemenata dinamičkog niza:

for(Integer e : arrLst) System.out.println(e);

• još jednom, uočimo da je naredba foreachprimenljiva i na obične nizove!

11

iterator kao interfejs

• drugi način jeste realizacija iteratora kao generičkog interfejsa

• dok je naredba foreach primenljiva samo na kolekcije, interfejs Iterator upotrebljiv je u bilo kojoj klasi koja ga implementira

• generički interfejs Iterator<E> ima tri metode:– boolean hasNext() koja vraća true sve dok se ne pristupi

poslednjem elementu

– E next() vraća sledeći element

– void remove() uklanja element kojem je upravo pristupljeno pomoću next()

• iterator se kreira iz klase metodom iterator()

• postoji u svim kontejnerima!

12

• štampanje svih elemenata dinamičkog niza:

Iterator<Integer> iter = arrLst.iterator();

while(iter.hasNext())

System.out.println(iter.next ());

• napomena: metoda iterator se u matičnoj klasi realizuje tako da, kao rezultat, vraća objekat anonimne klase što implementira interfejs Iterator, naredbom

return new Iterator<E> {.....

}

realizacija hasNext(), next() i

remove()

13

Klasa Class

• specijalna generička klasa koja sadrži podatke o datoj klasi (tzv. metapodatke)

• objekti se ne konstruišu nego preuzimaju iz posmatrane klase, preko tzv. klasnih literala

• svakoj klasi u programu pridružuje se klasni literal sa nazivom

ImeKlase.class

koji sadrži podatke o klasi ImeKlase.

14

• Posmatrajmo klasu MyClass. Njoj se automatski pridružuje klasni literal MyClass.class sa nizom podataka o klasi MyClass.

• Podaci o klasi MyClass mogu se dohvatiti na dva načina:

– direktno, preko odgovarajuće promenljive tipa Class

– indirektno, preko objekta klase MyClass

15

• direktni način:

Class<?> c = MyClass.class

• indirektni način, preko metode getClass():

MyClass myObj = new MyClass();

....

Class<?> c = myObj.getClass();

• Korišćenjem objekata klase Class mogu se prikupiti različiti podaci o klasi MyClass, pa čak i aktivirati neka od njenih metoda, koristeći ime metode

16

RTTI

• RTTI je akronim od Runtime Type Identification i odnosi se na utvrđivanje tipa objekta u toku izvršenja

• Operator ob instanceof K, primenjen na objekat obutvrdiće da li je ob zadatog tipa, tj. da li pripada klasi K njenoj potklasi

• Ako je potrebno utvrditi da li objekat ob pripada klasi K i nijednoj drugoj, to postižemo primenom metoda getClass i equals klase Class

ob.getClass().equals(K.class)

• rezultat je true samo ako ob referencira objekat klase K.

16 PREVENCIJA OTKAZA

1

2

Postupci

1. ugraditi u klasu metode-indikatore za proveru nastanka otkaza (npr. isEmptykod steka)

2. havarijski prekid programa (metoda System.exit(int exitcode))

3. vrednost metode kao kod uspešnosti

4. rukovanje izuzecima

3

vrednost metode kao kod uspešnosti

• pogodan za void metode, nepogodan za metode koje vraćaju rezultat

• pogodnost jave: ako je vraćeni rezultat objekat, tada se faktički vraća referenca

– u takvim slučajevima vrednost null može da bude kod neuspešnosti (dosta često se koristi)

4

Rukovanje izuzecima

• podaci o nastalom izuzetku se pakuju u objekte

Throwable

Object

Error Exception

RuntimeException

!rezervisano za

javu

5

• klase izuzetaka su obične klase, uređene u mini-hijerarhiju sa korenom u klasi Throwable

• za rukovanje izuzecima mogu se koristiti gotove klase ili se mogu praviti klase koje se obavezno uključuju u hijerarhiju "ispod" klase Exception ili neke koja je već nasleđuje

6

karakteristične metode

• postoje u svim klasama izuzetaka, jer su definisane u klasi Throwable

• konstruktor() i konstruktor(String poruka)

• String getMessage()

• String toString()

• void printStackTrace() – standardna reakcija na nastanak izuzetka

!

7

primer sopstvene klase

public class MyException extends Exception {

public MyException() {}

public MyException(String message) {

super(message+" FROM MyException");

}

}

8

generisanje izuzetka

• izuzetak se generiše naredbom throw sa opštim oblikom

throw new konstruktor(parametri)

gde je sa konstruktor označen konstruktor klase izuzetaka koja se koristi.

• na primer,if(x<0) throw new MyException("Negativan argument");

!

9

• metoda koja generiše izuzetak mora ga i deklarisati iskazom throws na sledeći način:

tip imeMetode(parametri) throws Ex1,...,Exn {

....................

}

gde su Ex1,...,Exn klase izuzetaka koje generiše metoda.

public double f(double x) throws MyException {

if(x<0) throw MyException("Negativan argument");

return 2*Math.sin(x)*Math.sqrt(x);

}

10

• Važi inkluzioni polimorfizam. Sledeća metoda može da generiše bilo koji izuzetak što nasleđuje klasu Exception:

tip imeMetode throws Exception {

.............

}

• sledeća metoda može da generiše bilo koji izuzetak:

tip imeMetode throws Throwable {

.............

}

11

• Izuzeci iz klase RuntimeException (i njenih potklasa) ne moraju se deklarisati:

public double f(double x) {

if(x<0) throw RuntimeException("Negativan

argument");

return 2*Math.sin(x)*Math.sqrt(x);

}

nema iskaza throws

12

prihvatanje izuzetka

• Izuzeci se mogu

– prihvatiti i obraditi tzv. blokom try

– proslediti višem nivou poziva

– delimično obraditi i proslediti višem nivou

13

prihvatanje i obrada• opšti oblik bloka try:try {... kritične naredbe ...} catch(ExClass1 e) {

... obrada izuzetka e} catch(ExClass2 e) {

... obrada izuzetka e.............................} catch(ExClassn e) {

... obrada izuzetka e} finally {

... obavezno se izvrsava}

lista hendlera pregleda se linearno.Paziti na to da se potomak nađe ispred pretka!

14

• najčešće korišćen način za obradu izuzetka je poziv metode printStackTrace() kojim se prikazuju tačke (linije koda) u kojima su nastali izuzeci

public void prikazf (double y) {try {

System.out.println("f("+y+")="+f(y));} catch(MyException e {

System.out.println(e.getMessage());e.printStackTrace();

}}

15

prosleđivanje

• prosleđivanje se vrši izostavljanjem bloka try i deklarisanjem izuzetka:

public void prikazf (double y) throws MyException {

System.out.println("f("+y+")="+f(y));

}

• ako izuzetak pripada klasi RuntimeException ili njenim potklasama, ne mora se deklarisati!

ako nije RuntimeException

16

obrada i prosleđivanje• prosleđivanje se vrši kombinacijom bloka try i

naredbe throw:public void prikazf (double y) throws MyException {try {

System.out.println("f("+y+")="+f(y));} catch(MyException e {

System.out.println(e.getMessage());e.printStackTrace();throw e;

}}

ako nije RuntimeException

1717

Propagacija izuzetaka

m0

m1

mk-1

mk

• izuzetak mora biti detektovan!

ovde je nastao izuzetak

propagacija izuzetka

ovo je main

1818

• svaka od metoda m0,...,mk-1,mk može se pripremiti:

– da nema hendler za nastali izuzetak; tada se izuzetak automatski prosleđuje na viši nivo poziva, ali mora biti deklarisan (osim za RuntimeException i njene potklase)

– da ima hendler; tada se hendler izvršava i propagacija se zaustavlja

• u hendler se može ubaciti naredba throw egde je e izuzetak; tada se propagacija nastavlja izuzetkom e