Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής - Εβδομάδα 1

Transcript

1 Στόχοι Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής (Αντικειμενοστρεφής Προγραμματισμός) Αντώνιος Συμβώνης Καλή γνώση βασικών αρχών προγραμματισμού Καλή γνώση βασικών αρχών αντικειμενοστρεφή προγραμματισμού Ικανότητα προγραμματισμού στη γλώσσα Java Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 1 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 2 Αξιολόγηση Εργασίες*: 15% Διαγώνισμα: 85% * Απαραίτητη η ικανοποιητική συμμετοχή στο εργαστήριο Προσοχή: Η παρακολούθηση των εργαστηρίων και η ολοκλήρωση των ασκήσεων είναι η καλύτερη προετοιμασία για το διαγώνισμα Συγγράμματα Συγγράμματα David Barnes, Michael Kolling, " Αντικειμενοστρεφής προγραμματισμός σε Java. Μια πρακτική εισαγωγή με χρήση Bluej" Εκδόσεις Κλειδάριθμος Γιώργος Λιακέας, " Εισαγωγή στη Java 2" Εκδόσεις Κλειδάριθμος Προαιρετικά The Java Tutorial Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 3 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 4 Σελίδα στο internet Όλες οι πληροφορίες σχετικά με το μάθημα είναι διαθέσιμες στη διεύθυνση: Ακολουθώντας τον σύνδεσμο Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Προαπαιτούμενες γνώσεις Υποθέτω ότι γνωρίζετε Συντακτικό της Java Τι είναι τα αντικείμενα (δεδομένα, λειτουργίες, κλάση) Πώς καλούμε τις μεθόδους Μεταβλητές Τύπους δεδομένων (int, String, char, ) Εντολές επιλογής, εντολές επανάληψης Διανύσματα BlueJ Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 5 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 6

2 Περιεχόμενα 1 Εισαγωγή στην κληρονομικότητα [inheritance] 2 Πολυμορφισμός [polymorphism] 3 Κλάσεις αφηρημένου τύπου [abstract classes] και διαπροσωπείες [interfaces] 4 Εξαιρέσεις [exceptions] 5 Σχεδιασμός αντικειμενοστρεφών προγραμμάτων 6 Κλάσεις συλλογής δεδομένων [collection classes] 7 Κλάσεις συλλογής δεδομένων (συνέχεια..)? Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 7 Περιεχόμενα (συνέχεια) 8 Στοιχεία σχεδιασμού προγραμμάτων 9 Γραφικό περιβάλλον διασύνδεσης [GUI - Graphical User Interface] 10 Applets and GUIs (συνέχεια..) 11 GUIs (συνέχεια..) έ 12 Επανάληψη Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 8! Κληρονομικότητα [inheritance] Εβδομάδα 1: Κληρονομικότητα [inheritance] Τι είναι η κληρονομικότητα; Γιατί είναι σημαντική; Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 9 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 10 Παράδειγμα DoME: Λειτουργικότητα DoME: Database of Multimedia Entertainment (Μια βάση δεδομένων με s και videos.) Εισαγωγή δεδομένων : title, artist, # tracks, playing time, got-it, : title, director, playing time, got-it, Εκτύπωση λιστών Αναζήτηση Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 11 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 12

3 Οι κλάσεις Κελυφοποιημένα δεδομένα [encapsulated data] αντικείμενο αντικείμενο title artist #tracks title director gotit Δεδομένα «φυλάσσονται» σε κάθε αντικείμενο Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 13 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 14 Μέθοδοι Το αντικείμενο database αντικείμενο αντικείμενο database s set get set get videos Μέθοδοι επενεργούν πάνω στο κάθε αντικείμενο Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 15 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 16 Κώδικας Java () Ημιτελής (σχόλια!) class String title; String artist; String ; (String thetitle, String theartist) title = thetitle; artist = theartist; = ; void setcomment(string newcomment) String getcomment() void () Κώδικας Java () class String title; String director; String ; (String thetitle, String thedirector) title = thetitle; director = thedirector; = ; void setcomment(string newcomment) String getcomment() void () Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 17 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 18

4 Κώδικας Java (Database) class Database [] mys; [] mys; void () for(int i=0; i<mys.length; i++) mys[i].(); for(int i=0; i<mys.length; i++) mys[i].(); Μειονεκτήματα Επανάληψη κώδικα στις κλάσεις και Επιπλέον εργασία για τροποποίηση του πηγαίου κώδικα Δυο διανύσματα και επανάληψη κώδικα στην κλάση Database Διάφορα άλλα (θα τα δούμε σύντομα) Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 19 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 20 Η εναλλακτική λύση: κληρονομικότητα Τα πεδία των κλάσεων Σημείωση: «τετράγωνα» εικονίδια αναπαριστούν κλάσεις Οι υποκλάσεις [subclasses] κληρονομούν τα πεδία από τις υπερκλάσεις [superclasses]. artist #tracks title playing time gotit director : title, artist, # tracks, playing time, got-it, : title, director, playing time, got-it, Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 21 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 22 Οι μέθοδοι των κλάσεων Προεκτάσεις Οι υποκλάσεις κληρονομούν τις μεθόδους από τις υπερκλάσεις. setcomment() () () getartist() () getdirector() Music Game : (), getartist(), setcomment(), () : (), getdirector(), setcomment(), () Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 23 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 24

5 Επιπλέον προεκτάσεις Ορολογία Κλάση βάσης [base class] Υπερκλάση [superclass] Γονέας [parent] Music Game Παραγόμενη κλάση [derived class] Υποκλάση [subclass] Παιδί [child] Game BoardGame Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 25 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 26 Πλεονεκτήματα της κληρονομικότητας Κώδικας Java με χρήση κληρονομικότητας class Αποφυγή επανάληψης κώδικα Επαναχρησιμοποίηση κώδικα Πιο εύκολη συντήρηση κώδικα Επεκτασιμότητα [extendability] class Music extends class extends Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 27 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 28 Διάγραμμα κλάσεων [Class diagram] Database Επίδειξη Music Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 29 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 30

6 Διάγραμμα αντικειμένων [Object diagram] Πηγαίος κώδικας (χρήστης [client]) Database void list() for (int i = 0; i < mys.length; i++) mys[i].(); Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 31 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 32 Πλεονεκτήματα της κληρονομικότητας Παράκαμψη μεθόδου [Overriding, redefinition] Το πρόβλημα: Αποφυγή επανάληψης κώδικα από τον χρήστη της κλάσης! Η μέθοδος είναι διαφορετική για αντικείμενα τύπου Music και Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 33 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 34 Η μέθοδος Music Εκτύπωση: : Triple J Hottest 100 (79 min) artist: sampler, 33 tracks double - great! Εκτύπωση: : The Matrix (102 min) director: Fred Smith (not seen yet) Επίδειξη Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 35 Σχεδίαση-Ανάπτυξη Εφαρμογών Πληροφορικής Αντώνιος Συμβώνης, ΕΜΠ, Slide 36