LA PROGRAMMAZIONE ORIENTATALA PROGRAMMAZIONE ORIENTATA
AGLI OGGETTIAGLI OGGETTI
JavaJava
PROGETTO DI SISTEMI
• Progettare un “sistema software” è cosa ben
diversa dal progettare un algoritmo
• “CRISI DEL SOFTWAR...
SOFTWARE “BEN FATTO” … ?
• Ben organizzato
• Modulare
• Protetto
• Riusabile
• Riconfigurabile
• Flessibile
• Documentato
...
LA COSTRUZIONE DEL SOFTWARE
 Ingredienti computazionali
– le mosse di un linguaggio
 Requisiti
– non basta un sistema ch...
LO SVILUPPO STORICO
 1950-1970:
– cosa significa computare?
– quali mosse primitive deve avere un linguaggio di
programma...
 1980-1990:
– perché il modello a oggetti è importante?
– vi sono alternative alla classificazione?
 1990-2000:
– quali ...
PROGETTO & LINGUAGGI
I linguaggi di programmazione devono fornire
• non solo un modo per esprimere computazioni
• ma anche...
PROGETTO & STRUMENTI
PROBLEMA:
• le strutture dati e le strutture di controllo
(programmazione strutturata)
• le funzioni ...
LA “CRISI DIMENSIONALE”
Il cambio di dimensioni del problema cambia
• non solo le “dimensioni fisiche”
• ma anche le astra...
LA “CRISI DIMENSIONALE”
Programmi di piccole dimensioni
• enfasi sull’algoritmo
• programmazione strutturata
Programmi di ...
LA “CRISI DIMENSIONALE”
Programmi di grandi dimensioni
• devono trattare grandi moli di dati, ma
• la decomposizione funzi...
LA “CRISI DIMENSIONALE”
Programmi di grandi dimensioni (segue)
• trattano dati relativi a entità del mondo reale
(persone,...
LA “CRISI GESTIONALE”
Il costo maggiore nel processo di produzione
del software è dovuto alla manutenzione
– correttiva (p...
LA “CRISI GESTIONALE”
Programmi di medie dimensioni
• individuare gli errori è già più complesso
• l’impatto delle modific...
LA “CRISI GESTIONALE”
Programmi di medie dimensioni
• individuare gli errori è già più complesso
• l’impatto delle modific...
L’OBIETTIVO
Costruzione di software
ben organizzato, modulare, protetto, riusabile,
riconfigurabile (dinamicamente?), fles...
EFFICIENZA… MA NON SOLO
 Premature optimization is the root of all evil
– Donald E. Knuth
 Make it work first, before yo...
QUALE PROGETTO?
Spesso
 si studia un linguaggio
 si “pensa” in termini del linguaggio
conosciuto, usando
– i costrutti d...
Linguaggi: un po’ di storia
Albori: Macchine a programma memorizzato,
Programmi come dati
Linguaggio Macchina
Assemblatore...
L’era moderna: Programmazione strutturata,
Metodologie, Astrazione, Linguaggi ad alto
livello per la programmazione di sis...
Paradigmi
Per paradigmi di programmazione si
intendono i “modi” in cui vengono
specificati i programmi
Non si tratta tan...
Programmazione non strutturata
Programmazione procedurale
Programmazione modulare
Programmazione ad oggetti
Paradigmi ...
Programmazione non strutturata
Lezione 1
Il programma è costituito da un unico blocco di codice detto "main" dentroIl prog...
Programmazione procedurale
Lezione 1
Il concetto base è quello di raggruppare i pezzi di programma ripetuti inIl concetto ...
Programmazione modulare
Lezione 1
Le procedure aventi un dominio comuneLe procedure aventi un dominio comune (ad esempio, ...
Programmazione orientata agli oggetti (Object Oriented
Programming - OOP)
Lezione 1
E’ basato sul fatto che esistono una s...
Origini della programmazione ad oggetti
 Anni ’60: Simula 1 e Simula 67
 Anni ’70: Smalltalk
 Anni ’80: ADA – consacraz...
Motivazioni
 Migliorare la qualità del software
 I programmi di grandi dimensioni vengono
scomposti in moduli, che chiam...
Filosofia del corso
”per me non è importante che
il codice "funzioni", perché io do per scontato
che lo faccia. Le cose ch...
Object Oriented Programming
 Introduzione
 Principi di OOP
 Classi ed oggetti
 Attributi, metodi e proprietà
 Incapsu...
A World of Objects
 Sin dalla loro introduzione negli anni 60, i principi della
programmazione ad oggetti hanno influenza...
Il paradigma ad oggetti
 Formalizza mediante le classi il concetto di modulo
che incapsula i dati e le procedure per modi...
Pilastri della OOP
 Astrazione
– Il meccanismo con cui si specifica le caratteristiche peculiari di un
oggetto che lo dif...
Introduzione agli oggetti
 Interagiamo con oggetti di uso quotidiano, conoscendone le
funzioni, ma non il funzionamento i...
What’s in an object
 Un oggetto è caratterizzato da dei dati, ovvero dal
suo stato;
 Fornisce metodi per accedere e mani...
L’oggetto TelefonoCellulare
 Lo stato di un telefono cellulare può essere
caratterizzato da:
– E’ acceso o spento
– In ch...
Astrazione
 L’astrazione nasconde o ignora dettagli inessenziali
 Effettuiamo astrazioni continuamente
– Possiamo tratta...
Gli oggetti software
 Lo stato di un oggetto sw è descritto e
rappresentato da una o più variabili
– Una variabile è un d...
Oggetti e classi
 Gli oggetti sono generati da una classe
– Si dicono anche istanze della classe
 La classe è uno schema...
Gli oggetti come astrazione
 Un oggetto che modella una bicicletta
– Una velocità (20 Km/h), il giro dei pedali (15 g/m)
...
Gli oggetti come astrazione – 2
 Inoltre nel modello rappresentiamo funzioni come frenare o
cambiare marcia, che modifica...
Le istanze
 Definita una classe, si possono creare un
numero arbitrario di oggetti appartenenti alla
classe
Incapsulamento dei dati
 Nascondere le informazioni fornendo un’interfaccia
 Le variabili di un oggetto, che ne rapprese...
Messaggi (1/3)
 Gli oggetti interagiscono tra loro per
ottenere funzioni più complesse
– La bicicletta appesa in garage è...
Messaggi (2/3)
 Spesso i metodi necessitano di
informazioni per poter essere
eseguiti:
i parametri
 Tre componenti:
– L’...
Messaggi 3/3
 Un oggetto può essere visto come un insieme di servizi che possiamo
chiedere di eseguire
 I servizi sono d...
Interfaccia
 L’interfaccia è l’insieme dei messaggi che un
oggetto è in grado di interpretare
 Un oggetto deve soddisfar...
Inviare messaggi
 Il ciclista ciclista_A che vuole cambiare
marcia invia il messaggio all’oggetto
bicicletta_rossa
bicicl...
Invocazione di un metodo
 Molte istruzioni sono invocazioni di metodi su oggetti
 La sintassi della chiamata del metodo:...
Metodi e oggetti
 I metodi possono essere invocati su oggetti della classe che
hanno quel metodo nella loro interfaccia
–...
I membri delle classi
 Le classi contengono 2 tipi di membri,
definiti per l’intera classe o per le singole
istanze
– Le ...
Esempio
 La classe Point della libreria awt ha due
campi, x e y, che rappresentano le
coordinate del punto
 I campi sono...
 La classe Rectangle e i campi d’istanza
 I campi x e y rappresentano la posizione dell’angolo alto sinistro e i
campi w...
Creare oggetti
 Gli oggetti vengono creati mediante uno speciale metodo di
istanziazione, detto costruttore
 L’operatore...
L’operatore new
 Si usa per istanziare nuovi oggetti di una classe
 È un operatore unario e viene prefisso al proprio
ar...
In memoria
 La dichiarazione di una variabile oggetto
Rectangle scatola;
non causa la sua inizializzazione, che va effett...
Riferimenti a oggetti
 Il riferimento descrive la posizione dell’oggetto sullo
heap
 Più variabili possono fare riferime...
Errore comune
 Dimenticare l’inizializzazione di variabili oggetto
Rectangle mio_rettangolo;
* mio_rettangolo.translate (...
Costruttori vs metodi
 I costruttori non sono metodi
 I costruttori non possono essere invocati su oggetti esistenti
 I...
Approccio orientato agli Oggetti (intro)
 Pensare e rappresentare problemi usando
concetti del mondo reale
 Oggetti: rap...
Esempio
Ad esempio: il modello di una moneta
 Una moneta può essere lanciata per
consentire una scelta casuale tra due va...
Alcune differenze tra OO e procedurale
 OOP: dati e comportamento contenuti in un
oggetto singolo
 Procedurale: dati e c...
Esempio: conto corrente
 Programmazione procedurale:
– Decomposizione funzionale del problema
 Divisione del problema in...
Esempio: conto corrente
 Programmazione ad Oggetti
– Dati e funzioni non sono entità separate
– Programma: insieme di ogg...
OOP
 Esempio oggetto ContoCorrente
– Un particolare conto corrente è una ‘istanza’ del
tipo dati astratti
– Ogni oggetto ...
Modelli orientato agli Oggetti
 Modello ad oggetti
– Il mondo viene visto come un sistema di cose
Comportamento visibile
...
Passi per la modellazione
 Identificare gli oggetti
 Identificare il comportamento degli oggetti
 Identificare le relaz...
Approccio orientato agli oggetti
 Caratteristiche di un oggetto:
– Attributi (Struttura dati)
– Comportamento
 Caratteri...
Approccio orientato agli Oggetti
 Identità
– Oggetti sono distinti: ogni oggetto ha la sua
identità anche se i suoi attri...
Approccio orientato agli Oggetti
 Polimorfismo
– Ancora persto per capire tale caratteristica
– “Il poliformismo, nella p...
Approccio orientato agli Oggetti
 Ereditarietà
– Creazione di una gerarchia tra gli oggetto o classe
– Esistenza di una s...
Parliamo di Classi
 Possiamo definire una classe per produrre
oggetti specifici
 Ad esempio: una classe per simulare il ...
Cos’e’ una classe
• Una classe contiene la dichiarazione dei dati e dei metodi
int x, y;
char ch;
Dichiarazioni di dati
st...
Classi e istanza
faccia 0
moneta_1
Moneta()
lancia()
dammiFaccia()
int faccia;
class Moneta
Moneta
faccia 1
moneta_2
Moneta
Riassunto
 Programmi per computer sono simulazioni
digitali di modelli concettuali e fisici
 Un oggetto è una singola is...
Programmazione ad oggetti
 Oggetti
 Classi
 Interazione tra oggetti
 Incapsulamento
 Interfaccia
 Accesso agli attri...
Classi
 Possono esistere più oggetti che hanno gli stessi attributi,
anche con valori diversi, e che dispongono degli ste...
Classi
 La struttura di una classe è la seguente:
Lezione 2
<nome classe>
<attributo1>
<attributo2>
…
<metodo1>
<metodo2>...
Classi
 Esempio:
Lezione 2
Automobile
Velocità
Colore
Numero di porte
Marca
Avviati
Accelera
Fermati
Gira
Cambia marcia
R...
INTERFACCIA E IMPLEMENTAZIONE
 L'interfaccia esprime una vista astratta di un
ente computazionale, nascon-dendone
– l'org...
ASTRAZIONE
 Si focalizza sul funzionamento
osservabile di un ente
 ”Abstraction helps people to think
about what they ar...
INCAPSULAMENTO
 Si focalizza sull’implementazione di un
ente
 “Encapsulation allows program
changes to be reliably made ...
INDIPENDENZA DALLA RAPPRESENTAZIONE
 Incapsulamento comporta che la
rappresentazione concreta di un dato
può essere modif...
DAL DIRE AL FARE ...
 In assenza di precisi supporti linguistici,
in fase di codifica si può però
compromettere il livell...
RAPPRESENTAZIONE & ASTRAZIONE
 Attraverso i costruttori di tipo (array,
struct, enum, etc.) il progettista può
definire s...
Java
JAVA: obiettivi di progetto del linguaggio
Nota storica: Il linguaggio JAVA (inizialmente Oak) è stato progettato
in origi...
JAVA ha una sintassi familiare
-I progettisti di JAVA sapevano che un nuovo linguaggio
non avrebbe preso piede se non aves...
JAVA è object-oriented
-JAVA risponde all’esigenza di realizzare sistemi software
facili da modificare e manutenere
- JAVA...
JAVA è robusto
-Una delle principali fonti di crash dei programmi scritti in
C/C++ è l’uso scorretto dell’aritmetica dei p...
Linguaggi compilati e interpretati
linguaggio
compilato
Il compilatore produce un
eseguibile in codicemacchina.
L’esecuzio...
JAVA è efficiente
-Sebbene l’eseguibile prodotto dal compilatore JAVA sia
una sequenza di comandi per un interprete, ciò r...
JAVA è sicuro
-Il rischio di infezione virale o di introduzione di “cavalli di
Troia” nell’eseguire sul proprio computer p...
JAVA è portabile (indipendente dalla
piattaforma)
-Programmi scritti in linguaggi convenzionali quali il C e il
C++ sono, ...
JAVA è portabile: bytecode e macchina
virtuale
Codice
sorgente
Compilatore
Codice
oggetto
CPUCompilatore convenzionale
Cod...
JAVA è semplice
-JAVA è facile da imparare e da impiegare in maniera
produttiva, soprattutto se si conosce la filosofia di...
JAVA è concorrente
-JAVA fornisce gli strumenti per gestire flussi di controllo
concorrenti: i Thread e i meccanismi di si...
JAVA è dinamico
- I programmi JAVA gestiscono estensivamente informazioni
di tipo run-time per l’accesso agli oggetti dura...
JAVA è distribuito
- JAVA gestisce i protocolli TCP/IP: accedere ad una risorsa
tramite un URL è del tutto analogo all’acc...
Programmazione
in Java
 Applicazione: programma eseguito dal sistema
operativo
 Applet: applicazione, allegata ad una pa...
La classe
 Unità fondamentale della programmazione
orientata agli oggetti
 Una classe è costituita da almeno un nome, ch...
I metodi
Le istruzioni devono essere contenute in particolari
moduli detti metodi
 un metodo ha una struttura simile a qu...
Applicazioni
 Un’applicazione deve sempre contenere il metodo
main (principale) entro al quale inserire le istruzioni
dal...
Commenti
/*
Commento di più righe
Commento di più righe
Commento di più righe
*/
// Commento di una riga
/** Commento di d...
Identificatori
 Designano gli elementi della programmazione
 Possono essere composti da lettere, cifre, il carattere
_ e...
Parole chiave e riservate
abstract
boolean
break
byte
case
catch
char
class
const2
continue
default
do
double
else
extends...
Tipi di dati (primitivi)
Interi
bit tipo
8 (±) byte
16 (±) short
32 (±) int
64 (±) long
Virgola mobile
(reali)
bit tipo
32...
Dichiarazioni
Esempi
V
a
r
i
a
b
i
l
i
int n;
float x;
char c;
boolean enunciato;
int v[] = new int[3];
String parola;
Cos...
Operatori aritmetici
Operatore Simbolo
Addizione +
Sottrazione -
Moltiplicazione *
Divisione /
Modulo %
Incremento ++n; n+...
Operatori logici
Operatore Simbolo
Negazione !
Congiunzione &&
Disgiunzione
Inclusiva
||
Disgiunzione
esclusiva
^
Operatori bitwise
Operatore Simbolo
Congiunzione &
Disgiunzione Inclusiva |
Disgiunzione esclusiva ^
Complemento ~
Operano...
Operatori bitwise (Esempi)
110
&
010
010
110
|
010
110
110
^
010
100
~101
=
010
Operatori di scorrimento (shifting)
Operatore Simbolo
Scorrimento a sinistra
con riempimento di zeri a destra
<<
Scorrimen...
Operatori di
assegnazione e relazione
Operatore Simbolo
Di assegnazione =
Uguale ==
Diverso !=
Maggiore >
Minore <
Non mag...
Forme abbreviate
(esempi con operatori aritmetci)
Operazione Forma abbreviata equivale a
Addizione a += b a = a + b
Sottra...
Caratteri speciali
(Sequenze escape)
Carattere Descrizione
n A capo (new line)
t Tabulazione
b Cancella a sinistra (backsp...
Conversioni di tipo
Implicita (automatica) esempio
A un tipo più ‘capiente’ viene assegnato
un tipo meno ‘capiente’
double...
Applicazioni: classe “Hello”
public class Hello
{ // Una classe per cominciare a lavorare con Java
public static void main...
Applicazioni: classe “Somma”
public class Somma
{ // Calcola la somma di 4 e 5
public static void main(String[] args)
{
//...
Selezione
if if (condizione) istruzione;
if
else
if (condizione) istruzione;
else istruzione;
if
else
(blocco)
if (condizi...
Selezione multipla
switch
switch (i) // i variabile byte o short o int o char
{
case 1: istruzione;
break;
case 2: { istru...
Ciclo enumerativo
for
for (int i=start; i<=stop; i++)
{
istruzione; istruzione; …;
}
for (int i=start; i<=stop; i--)
{
ist...
Ciclo condizionato
do
while
do
{
istruzione; istruzione; …;
} while (condizione);
while (condizione)
{
istruzione; istruzi...
Inizializzazione degli oggetti
 Costruttore di default
– E’ l’inizializzazione eseguita automaticamente
se non sono stati...
Costruttori (1)
class MezzoDiTrasporto {
int velocitaMassima;
int numeroPasseggeri;
MezzoDiTrasporto (int velocitaMassima,...
Costruttori (2)
 Nell’ordine vengono eseguiti:
– costruttore delle classi padre
– inizializzazione campi locali
– esecuzi...
Specificatori di accesso
 Organizzare le classi in librerie, ma quali
metodi e attributi di una classe si possono
usare?
...
(friendly)
 Accesso di default, non ha una clausola particolare
 tutte le classi all’interno dello stesso package hanno ...
 Nessuno può accedere a quel metodo o attributo eccetto la
classe stessa all’interno dei propri metodi
– lavoro cooperati...
Visibilità in Java
Package
Client
Client
metodoPublic
metodoFriendly
metodoProtected
metodoPrivate
Client
Server
package mialibreria.utilita;
public class StampaMessaggio {
StampaMessaggio() {
System.out.println("Costruttore classe Sta...
 Esempio precedente: public class
StampaMessaggio:
– attualmente non può esser utilizzata da nessun client
esterno al pac...
package mialibreria.utilita;
public class StampaMessaggio {
public StampaMessaggio() {
System.out.println("Costruttore cla...
Riassumendo:
come consentire l’accesso ad un attributo di una classe?
1) Dichiararlo public
permette l’accesso a qualsiasi...
Riutilizzo del codice
 Copia e incolla, ma:
– I sorgenti non sono sempre disponibili
– E’ necessario ripetere testing e d...
Esempio di Composizione
 Autoveicolo composto
da:
– volante
– motore, che a sua
volta
è composto da:
 carburatore
 pist...
Esempio di Ereditarietà
 Mezzo di trasporto
– ha velocità massima
– numero di passeggeri
– ....
 Autoveicolo
– è un mezz...
Ereditarietà vs composizione
 Quando è meglio usare la
Composizione ?
Quando è meglio usare l’Ereditarietà ?
 Esempio:
R...
Esempio (1)
import java.lang.String;
class Figura{
private String colore;
Figura(String col) {
colore = col;
}
String getC...
Rettangolo
base
altezza
getBase()
getAltezza()
Cerchio
raggio
getRaggio()
Figura
Colore
getColore()
Ereditarietà e riuso d...
import java.lang.String;
class Figura{
private String colore;
Figura(String col) {
colore = col;
}
String getColore() {
re...
Il problema dell’area
 Una figura ha sempre un’area, che non può
essere calcolata a priori
 Un rettangolo ha un suo modo...
Rettangolo
base
altezza
getArea()
Cerchio
raggio
getArea()
Figura
Colore
getColore()
getArea()
Ereditarietà e binding dina...
Esempio (3)
import java.lang.String;
class Figura{
private String colore;
Figura(String col) {
colore = col;
}
String mioC...
Metodi Astratti
 In Figura è presente un
metodo getArea,
impossibile da
concretizzare
ignorando il tipo di
figura
 Si re...
Esempio (6)
class Inutile {
public static void main(String args[ ]) {
Rettangolo rettRosso = new Rettangolo("Rosso", 10, 2...
Immagine = array di Figure
Polimorfismo: esempio
 Immagine = insieme di
figure
 Immagine = contenitore
di figure in grad...
Esempio (7)
import java.lang.String;
abstract class Figura{
private String colore;
Figura(String col) {
colore = col;
}
St...
Vantaggi del polimorfismo
 Aggiunta della classe Quadrato
 In Immagine è stato utilizzato il polimorfismo
(metodo generi...
Ereditarietà multipla
Pianoforte
Oggetto di legno
Strumento
musicale
 Una classe può avere più padri di pari livello
 In...
Interfacce
 Un’interfaccia è una collezione di metodi privi di
implementazione e costanti.
 Si usano per definire l’insi...
Interfacce: esempio (8)
interface Strumento {
String descrizione = "azioni di uno strumento musicale generico";
// valore ...
Esempio di interfacce
interface Strumento
{
suona ( );
nome ( );
}
interface InVendita {
prezzo ( );
disponibile ( );
} Pi...
Interfacce
 Una classe può estendere una sola classe
ma può implementare un numero illimitato di
interfacce
class Pianofo...
Ereditarietà multipla e Java
 Impedita per classi
– 1 solo "extends"
 Permessa per interfacce
– numero non limitato di "...
Il metodo toString()
 Restituisce la rappresentazione testuale di un
oggetto
 E’ definito in Object e quindi presente in...
Esempio (4)
class Inutile {
public static void main(String args[ ]) {
Rettangolo rettRosso = new Rettangolo("Rosso", 10,
2...
Esempio (5)
class Inutile {
public static void main(String args[ ]) {
Figura figura = new Figura("Verde");
Cerchio cerchio...
overloading
L'overloading consente di definire in una
stessa classe più metodi aventi lo stesso nome
(ridondanza), ma che ...
Overriding
L'overriding, invece, consente di ridefinire un
metodo in una sottoclasse: il metodo originale
e quello che lo ...
Late Binding - binding dinamico
 Il polimorfismo è particolarmente utile quando la
versione del metodo da eseguire viene ...
Esercizio - Dadi
 Disegnare e scrivere un’applicazione che
simuli una partita a dadi tra due giocatori.
 Ogni giocatore ...
Input / Output
Spesso un programma deve
acquisire dati da una sorgente
esterna o inviare informazioni a
una destinazione ...
Input / Output
Stream di Input / Output
 Per acquisire dati, un programma apre uno stream (o
flusso)associato alla sorge...
Stream di Input / Output
Input / Output
Lettura Scrittura
Apertura dello
stream
Finché e’
presente
informazione
lettura
dell’informazione
Apertura ...
Tipi di Stream
 Le classi di gestione degli stream sono di due tipi in
base ai dati
 su cui operano (caratteri/byte).
– ...
Classi FileReader e FileInputStream
 Lettura
 Per leggere caratteri da un file si crea un oggetto
di tipo FileReader.
 ...
Scrittura di dati su file
 Scrittura
 Si utilizza analogamente la classe FileWriter
per scrivere in un file sequenze di ...
Copia di un file
1. import java.io.*;
2.
3. public class CopyChars {
4. public static void main(String[] args)
5. throws I...
Classe BufferedReader
 Un BufferedReader permette di gestire un
flusso tramite un buffer.
– I dati vengono letti a blocch...
Lettura bufferizzata
 FileReader file = new FileReader
(“nome-file”);
 BufferedReader in = new BufferedReader
(file);
 ...
Lettura
1. import java.io.*;
2.
3. public class testLettura {
4. public static void main(String[] args)
5. throws IOExcept...
Classe PrintWriter
 La classe PrintWriter mette a disposizione i
metodi void print() e void println()
utilizzabili con qu...
Copia file
1. import java.io.*;
2.
3. public class testCopia {
4. public static void main(String[] args)
5. throws IOExcep...
Classe StringTokenizer
 La classe StringTokenizer e’ definita nel package
java.util.
 Un oggetto StringTokenizer separa ...
Classe StringTokenizer
 The string tokenizer class allows an application to break
a string into tokens.
 Constructor Sum...
Lettura token
1. import java.io.*;
2. import java.util.*;
3. public class testLetturaToken {
4. public static void main(St...
Esempio
 line:
– 1 23 4 -56 65 21 32 15 0 -3
 output:
– 1
– 23
– 4
– -56
– 65
– 21
– 32
– 15
– 0
– -3
Input da tastiera
 Lo standard input di un computer è visto attraverso l’oggetto
predefinito System.in
 Questo oggetto m...
Esercitazione – Il Giornale
Realizzare Diagramma delle Classi, Diagramma di
sequenza e Implementazione relativi alle segue...
Le classi del JDK
Contenitori
 Collection
 Set
 List
 Iterator
 ListIterator
Gestione tempo
 (Date)
 GregorianCalen...
L’interfaccia Collection
Collection
add(arg0 : Object) : boolean
addAll(arg0 : Collection) : boolean
clear() : void
contai...
L’interfaccia Set
Set
add(arg0 : Object) : boolean
addAll(arg0 : Collection) : boolean
clear() : void
contains(arg0 : Obje...
L’interfaccia List
List
add(arg0 : int, arg1 : Object) : void
add(arg0 : Object) : boolean
addAll(arg0 : int, arg1 : Colle...
L’interfaccia Iterator
Iterator
hasNext() : boolean
next() : Object
remove() : void
(f rom util)
<<Interface>>
 Sostituis...
L’interfaccia ListIterator
ListIterator
add(arg0 : Object) : void
hasNext() : boolean
hasPrevious() : boolean
next() : Obj...
Un esempio con List ed Iterator
import java.util.*;
public class SimpleCollection2 {
public static void main(String[] args...
Eccezioni
 L’istruzione try/catch
 La propagazione dell’eccezioni
 Intercettare e gestire eccezioni
Eccezioni in breve
 Un’eccezione è un oggetto che descrive una
situazione anomala o di errore
 L’eccezioni vengono lanci...
Gestire l’eccezioni
 Java ha un insieme predefinito di eccezioni ed errori
che possono accadere durante l’esecuzione di u...
Ignorare l’eccezioni
 Se un’eccezione è ignorata da un
programma, questo terminerà producendo
un messaggio opportuno
 Il...
Esempi
 Zero.java può causare un’eccezione
java.lang.ArithmeticException: / by zero
at Zero.calcolaQuoziente(Zero.java:27...
Esempi
 Postfissa.java può causare eccezioni
java.util.EmptyStackException
at java.util.Stack.peek(Stack.java:82)
at java...
Gestire l’eccezioni
 Occorre processare l’eccezione quando accade, la
linea di codice che lancia l’eccezione deve essere
...
L’istruzione try
 Si tenta di eseguire il codice e se si intercetta
un’eccezione si cerca di porre rimedio
try
{
blocco_1...
La clausola catch
 Un blocco try è seguito da una o più clausole
catch, che specificano quali eccezioni vengono
gestite
–...
La clausola finally
 Un’istruzione try può essere seguita da
una clausola finally opzionale
 Le istruzioni della clausol...
Rientro dai metodi in caso d’eccezioni
 Normalmente se un metodo main richiama il
metodo_1 che richiama il metodo_2 che
r...
Propagazione dell’eccezioni
 Se l’eccezione non viene intercettata e gestita dove si
verifica, può ancora essere trattata...
L’istruzione throw
 Un programmatore può definire un’eccezione
estendendo una classe
– La classe Exception o una sua sott...
Classificazione dell’eccezioni
 Le eccezioni possono essere controllate
– Dovute a eventi esterni al programma
 Cercare ...
Eccezioni controllate
 Un’eccezione controllata deve essere raccolta da un
metodo in una clausola catch o deve essere nel...
Eccezioni non controllate
 Non richiedono una gestione esplicita con la
clausola throws
 L’eccezioni non controllate in ...
Errori
 Gli errori sono simili alle eccezioni
RuntimeException o ai suoi discendenti
– Gli errori non devono essere contr...
La gerarchia di classe delle eccezioni
Object
Throwable
Error
Exception
LinkageError
Virtual MachineError
AWTError
Runtime...
Nuove definizioni d’eccezione
 Tutte le nuove classi che estenono la
gerarchia precedente o
– Discendono da RuntimeExcept...
Propagazione e gestione dell’eccezioni
controllate
 Un metodo che può sollevare un eccezione
controllata deve dichiararlo...
Il package java.awt
• Gestione dell’I/O orientato alla grafica: le finestre
• Sviluppo di interfacce utente grafiche indip...
Concetti fondamentali sulle finestre
-AWT definisce una gerarchia di classi di finestre in cui ogni livello
prevede una ma...
Gerarchia delle classi AWT
Component
Window
Container
Panel
Frame
TextField
TextArea
Checkbox
Scrollbar
List
Label
Dialog
...
Metodi di (ri)visualizzazione
public void paint(Graphics g)
visualizza il contenuto della finestra all’interno dell’ambien...
JAVA e Internet: documenti attivi
DOCUMENTI
Server
elementi passivi
elementi attivi:
Applet
Client
SICUREZZA + PORTABILITA...
Applet
• Piccola applicazione con limitato accesso alle risorse del client
• Legame con HTML: il tag Applet per eseguire a...
Esecuzione di Applet
• Visualizzatore di applet: Appletviewer (fornito con JDK)
• Browser web JAVA-compatibile (HotJava, N...
Ciclo di vita di un’applet
SISTEMA RUN-TIME
init
start
stop
destroy
caricamento
visita o
Rivisita della pagina
passaggio
a...
Struttura di un’applet
Generalmente si realizza un’applet estendendo la classe Applet e
ridefinendo i metodi:
in Applet
in...
Scheletro di un’applet
import java.awt.*; // SCHELETRO DI UNA APPLET
import java.applet.*;
/* <applet code=“AppletSkel” wi...
Metodi della classe Applet
• Metodi relativi ai comandi HTML
URL getCodeBase( ) rest. l’URL dell’applet
URL getDocumentBas...
Pagine Web e Applets JAVA
• Le pagine web contengono oggetti multimediali (testo, video, suoni),
collegamenti ipertestuali...
Inserire un’applet in una pagina web
<title>Arthur’s Home Page</title>
<h1>Welcome to my home page!</h1>
This page is stil...
Specificare parametri per applet da HTML
• Personalizzare un’applet
• Modificarne gli aspetti
• Usarla in modi differenti
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  • Tutti le variabili e i metodi di una classe sono utilizzabili dai membri della classe. Per controllare l’accesso esistono 4 modificatori:
    Private – accessibili solo alla classe
    Protected – accessibili alla classe, alle sottoclassi e alle classi del package
    Public – accessibili a chi accede alla classe, quindi alle sottoclassi
    Senza modificatori sono accessibili esclusivamente dalle classi dello stesso package
    Dentro ad un pacchetto protected e la mancanza di modificatori si equivalgono, al di fuori del pacchetto il modificatore protected indica che la visibilità e’ legatta alla struttura gerarchica delle classi
  • Collections è una classe di metodi statici di modifica e adattamento dei vari oggetti collection.
    Le diverse implementazioni di map differiscono per l’ordinamento che restituiscono e per l’implementazione dalla quale dipende la complessità.
  • Si esegue il blocco_1. Qualora si verifichi un’eccezione del tipo elencata nella clausola catch, il controllo viene passato al blocco_2. L’identificatore dell’eccezione che si è verificata può essere utilizzata nel blocco_2 per invocare alcuni metodi che descrivono l’eccezione; ad esempio: getMessage(), toString() o printStackTrace().
  • Java Programming Language

    1. 1. LA PROGRAMMAZIONE ORIENTATALA PROGRAMMAZIONE ORIENTATA AGLI OGGETTIAGLI OGGETTI JavaJava
    2. 2. PROGETTO DI SISTEMI • Progettare un “sistema software” è cosa ben diversa dal progettare un algoritmo • “CRISI DEL SOFTWARE”: i costi di gestione diventano preponderanti su quelli di produzione • Cosa occorre per ottenere un sistema che non solo funzioni, ma che sia anche “ben fatto”?
    3. 3. SOFTWARE “BEN FATTO” … ? • Ben organizzato • Modulare • Protetto • Riusabile • Riconfigurabile • Flessibile • Documentato • Incrementalmente estendibile • A componenti
    4. 4. LA COSTRUZIONE DEL SOFTWARE  Ingredienti computazionali – le mosse di un linguaggio  Requisiti – non basta un sistema che “funzioni”  Principi – regole per una buona organizzazione  Modelli, Concetti, Paradigmi, Pattern – fonti di ispirazione
    5. 5. LO SVILUPPO STORICO  1950-1970: – cosa significa computare? – quali mosse primitive deve avere un linguaggio di programmazione?  1970-1980: – quali principi di organizzazione del software? – basta la programmazione strutturata?
    6. 6.  1980-1990: – perché il modello a oggetti è importante? – vi sono alternative alla classificazione?  1990-2000: – quali ripercussioni se la piattaforma computazionale diventa una rete? – come recuperare vecchie applicazioni sulle nuove piattaforme?  ... LO SVILUPPO STORICO
    7. 7. PROGETTO & LINGUAGGI I linguaggi di programmazione devono fornire • non solo un modo per esprimere computazioni • ma anche un modo per dare struttura alla descrizione • e un supporto per organizzare il processo produttivo del software.
    8. 8. PROGETTO & STRUMENTI PROBLEMA: • le strutture dati e le strutture di controllo (programmazione strutturata) • le funzioni e le procedure • file e moduli come “contenitori di descrizioni” non bastano per ottenere software modulare e sviluppabile in modo incrementale. Perché?
    9. 9. LA “CRISI DIMENSIONALE” Il cambio di dimensioni del problema cambia • non solo le “dimensioni fisiche” • ma anche le astrazioni, i modelli, gli strumenti più opportuni per progettare L’attenzione si sposta dal singolo algoritmo (e da una o più funzioni) alle entità del mondo reale da modellare e agli strumenti che consentono il lavoro di gruppo
    10. 10. LA “CRISI DIMENSIONALE” Programmi di piccole dimensioni • enfasi sull’algoritmo • programmazione strutturata Programmi di medie dimensioni • funzioni e procedure come astrazioni di espressioni/istruzioni complesse • decomposizione degli algoritmi in blocchi funzionali
    11. 11. LA “CRISI DIMENSIONALE” Programmi di grandi dimensioni • devono trattare grandi moli di dati, ma • la decomposizione funzionale è inadeguata • dati e funzioni che elaborano tali dati sono scor-relati: nulla indica che le una agiscano sugli altri • devono essere sviluppati da gruppi, ma • la decomposizione funzionale e il disaccoppia-mento dati/funzioni non agevolano la decompo-sizione del lavoro (segue)
    12. 12. LA “CRISI DIMENSIONALE” Programmi di grandi dimensioni (segue) • trattano dati relativi a entità del mondo reale (persone, oggetti, grafici, documenti) • interagiscono con entità del modo reale • Tuttavia: • le entità del mondo reale non sono "dati" su cui operano delle funzioni • sono entità che devono essere trattate in modo coerente alla loro essenza
    13. 13. LA “CRISI GESTIONALE” Il costo maggiore nel processo di produzione del software è dovuto alla manutenzione – correttiva (per eliminare errori) – adattativa (per rispondere a nuove esigenze) Programmi di piccole dimensioni – trovare gli errori non è difficilissimo – l’impatto delle modifiche è intrinsecamente limi-tato dalle piccole dimensioni del programma
    14. 14. LA “CRISI GESTIONALE” Programmi di medie dimensioni • individuare gli errori è già più complesso • l’impatto delle modifiche si propaga, a causa del non- accoppiamento dati/funzioni, anche a fun-zioni o procedure diverse da quella modificata. Programmi di grandi dimensioni • trovare gli errori può essere estremamente difficile e oneroso • data la propagazione delle modifiche, ogni cambiamento coinvolge tutto il team di sviluppo.
    15. 15. LA “CRISI GESTIONALE” Programmi di medie dimensioni • individuare gli errori è già più complesso • l’impatto delle modifiche si propaga, a causa del non- accoppiamento dati/funzioni, anche a fun-zioni o procedure diverse da quella modificata. Programmi di grandi dimensioni • trovare gli errori può essere estremamente difficile e oneroso • data la propagazione delle modifiche, ogni cambiamento coinvolge tutto il team di sviluppo.
    16. 16. L’OBIETTIVO Costruzione di software ben organizzato, modulare, protetto, riusabile, riconfigurabile (dinamicamente?), flessibile, documentato, incrementalmente estendibile, … L'enfasi non è più tutta / solo / prioritariamente su efficienza e su ottimizzazione.
    17. 17. EFFICIENZA… MA NON SOLO  Premature optimization is the root of all evil – Donald E. Knuth  Make it work first, before you make it work fast – Bruce Whiteside  Make it fail-safe before you make it faster  Make it clear before you make it faster – Kernighan A. Plaugher
    18. 18. QUALE PROGETTO? Spesso  si studia un linguaggio  si “pensa” in termini del linguaggio conosciuto, usando – i costrutti del linguaggio – l’information space del linguaggio – metodologie legate al linguaggio (idiomi, framework ) – schemi standard (pattern)
    19. 19. Linguaggi: un po’ di storia Albori: Macchine a programma memorizzato, Programmi come dati Linguaggio Macchina Assemblatore FORTRAN (calcolo scientifico) COBOL (Data Processing) Anni ’60: Formalizzazione della sintassi, Strutture a blocchi, implementazione del λ-calcolo LISP (LISt Processing) ALGOL PL/I – ALGOL ‘68 (Linguaggio universale)
    20. 20. L’era moderna: Programmazione strutturata, Metodologie, Astrazione, Linguaggi ad alto livello per la programmazione di sistema PASCAL C ADA Universale? LISP Varie versioni della logica PROLOG ML Programmazione orientata agli oggetti C++ JAVA
    21. 21. Paradigmi Per paradigmi di programmazione si intendono i “modi” in cui vengono specificati i programmi Non si tratta tanto del tipo di linguaggio usato, ma del contesto più ampio al quale un certo linguaggio appartiene Parliamo di come viene organizzata la programmazione, con quali caratteristiche: stile, livello di dettaglio, “forma mentis” del programmatore
    22. 22. Programmazione non strutturata Programmazione procedurale Programmazione modulare Programmazione ad oggetti Paradigmi di programmazione Lezione 1
    23. 23. Programmazione non strutturata Lezione 1 Il programma è costituito da un unico blocco di codice detto "main" dentroIl programma è costituito da un unico blocco di codice detto "main" dentro il quale vengono manipolati i dati in maniera totalmente sequenzialeil quale vengono manipolati i dati in maniera totalmente sequenziale
    24. 24. Programmazione procedurale Lezione 1 Il concetto base è quello di raggruppare i pezzi di programma ripetuti inIl concetto base è quello di raggruppare i pezzi di programma ripetuti in porzioni di codice utilizzabili e richiamabili ogni volta che se ne presentiporzioni di codice utilizzabili e richiamabili ogni volta che se ne presenti l'esigenza; queste porzioni di codice sono chiamate procedure. Ill'esigenza; queste porzioni di codice sono chiamate procedure. Il programma è costituito da un unico file.programma è costituito da un unico file.
    25. 25. Programmazione modulare Lezione 1 Le procedure aventi un dominio comuneLe procedure aventi un dominio comune (ad esempio, procedure che eseguono(ad esempio, procedure che eseguono operazioni matematiche) vengono raggruppate in moduli separati. Il programmaoperazioni matematiche) vengono raggruppate in moduli separati. Il programma è costituito da più file.è costituito da più file.
    26. 26. Programmazione orientata agli oggetti (Object Oriented Programming - OOP) Lezione 1 E’ basato sul fatto che esistono una serie di oggetti che interagisconoE’ basato sul fatto che esistono una serie di oggetti che interagiscono vicendevolmente, scambiandosi messaggi ma mantenendo ognuno il propriovicendevolmente, scambiandosi messaggi ma mantenendo ognuno il proprio stato ed i propri dati.stato ed i propri dati.
    27. 27. Origini della programmazione ad oggetti  Anni ’60: Simula 1 e Simula 67  Anni ’70: Smalltalk  Anni ’80: ADA – consacrazione della programmazione ad oggetti  Tra i più noti linguaggi di programmazione ad oggetti: Java, C++, Delphi, C#, Visual Basic.NET Lezione 1
    28. 28. Motivazioni  Migliorare la qualità del software  I programmi di grandi dimensioni vengono scomposti in moduli, che chiameremo oggetti  Ne trae beneficio la fase di manutenzione  Riutilizzo del codice Lezione 1
    29. 29. Filosofia del corso ”per me non è importante che il codice "funzioni", perché io do per scontato che lo faccia. Le cose che mi interessano sono altre, in primissimo luogo la manutenibilità del codice a distanza di anni e da parte di persone diverse“ [un imprenditore IT]
    30. 30. Object Oriented Programming  Introduzione  Principi di OOP  Classi ed oggetti  Attributi, metodi e proprietà  Incapsulamento  Ereditarietà  Polimorfismo  Astrazione
    31. 31. A World of Objects  Sin dalla loro introduzione negli anni 60, i principi della programmazione ad oggetti hanno influenzato lo sviluppo del software  La Programmazione Orientata agli Oggetti (OOP) è un paradigma che porta a suddividere un problema complesso in parti (oggetti) in reciproca interazione tramite messaggi  La filosofia di base porta a modellare il mondo reale attraverso entità astratte (il telefono cellulare, una palla che rimbalza, i numeri complessi) in maniera verosimile
    32. 32. Il paradigma ad oggetti  Formalizza mediante le classi il concetto di modulo che incapsula i dati e le procedure per modificarli  Le classi si definiscono in una struttura gerarchica e ereditano caratteristiche e funzionalità  Obiettivo: migliorare l’efficienza del processo di produzione e mantenimento del software
    33. 33. Pilastri della OOP  Astrazione – Il meccanismo con cui si specifica le caratteristiche peculiari di un oggetto che lo differenzia da altri  Incapsulamento dei dati – Il processo di nascondere i dettagli di definizione degli oggetti, solo le interfacce con l’esterno devono essere visibili  Ereditarietà – Gli oggetti sono definiti in una gerarchia ed ereditano dall’immediato parente caratteristiche comuni, che possono essere specializzate  Polimorfismo – Possibilità di eseguire funzioni con lo stesso nome che pure sono state specializzate per una particolare classe
    34. 34. Introduzione agli oggetti  Interagiamo con oggetti di uso quotidiano, conoscendone le funzioni, ma non il funzionamento interno – Gli oggetti sono scatole nere dotate di interfaccia che limita l’accesso ai meccanismi interni – Gli oggetti hanno uno stato  L’insieme delle proprietà che lo caratterizzano in un dato istante – e un comportamento  L’insieme delle azioni che un oggetto può compiere  Un oggetto sw è un’astrazione o un modello della realtà che limita il numero dei dettagli rappresentati all’essenziale per il contesto considerato
    35. 35. What’s in an object  Un oggetto è caratterizzato da dei dati, ovvero dal suo stato;  Fornisce metodi per accedere e manipolare questi dati, determinando il suo comportamento;  Rappresenta una unità reale, cioè la sua identità.  Un esempio: L’oggetto telefono cellulare…
    36. 36. L’oggetto TelefonoCellulare  Lo stato di un telefono cellulare può essere caratterizzato da: – E’ acceso o spento – In che modalità si trova: stand-by, conversazione, composizione – Il volume audio, l’ultimo numero digitato.  E’ possibile interagire con il telefono cellulare mediante la tastiera o altri tasti di controllo modificandone lo stato ed il comportamento.  E’ possibile identificare univocamente il telefono cellulare grazie al numero IMEI.
    37. 37. Astrazione  L’astrazione nasconde o ignora dettagli inessenziali  Effettuiamo astrazioni continuamente – Possiamo trattare solo poche informazioni contemporaneamente – Ma se raggruppiamo le informazioni (come gli oggetti) allora possiamo trattare informazioni più complicate  Un oggetto sw è un’astrazione – Non ci preoccupiamo dei suoi dettagli interni per usarlo – Non conosciamo come funziona il metodo println quando l’invochiamo  Quindi, possiamo anche scrivere software complesso organizzandolo attentamente in classi e oggetti
    38. 38. Gli oggetti software  Lo stato di un oggetto sw è descritto e rappresentato da una o più variabili – Una variabile è un dato individuato da un identificatore  il comportamento è definito dai metodi  Un oggetto sw è costituito dall’insieme delle variabili e dei metodi
    39. 39. Oggetti e classi  Gli oggetti sono generati da una classe – Si dicono anche istanze della classe  La classe è uno schema per produrre una categoria di oggetti identici di struttura – La classe costituisce il prototipo – La classe descrive le caratteristiche di un oggetto – Una classe è una fabbrica di istanze: possiede lo schema e la tecnica di produzione
    40. 40. Gli oggetti come astrazione  Un oggetto che modella una bicicletta – Una velocità (20 Km/h), il giro dei pedali (15 g/m) e la marcia (5°) sono variabili di istanza – proprietà rappresentate in ciascuna bicicletta modellata
    41. 41. Gli oggetti come astrazione – 2  Inoltre nel modello rappresentiamo funzioni come frenare o cambiare marcia, che modificano le variabili d’istanza  Si chiamano metodi d’istanza perché hanno accesso alle variabili d’istanza e le modificano
    42. 42. Le istanze  Definita una classe, si possono creare un numero arbitrario di oggetti appartenenti alla classe
    43. 43. Incapsulamento dei dati  Nascondere le informazioni fornendo un’interfaccia  Le variabili di un oggetto, che ne rappresentano lo stato, sono nascoste all’interno dell’oggetto, accessibili solo ai metodi  Idealmente i metodi proteggono le variabili  3 diversi livelli di accesso a metodi e variabili – public: accessibili a chiunque – private: accessibili solo alla classe – protected: accessibili a classe, sottoclassi e pacchetto  Consente modularità e flessibilità
    44. 44. Messaggi (1/3)  Gli oggetti interagiscono tra loro per ottenere funzioni più complesse – La bicicletta appesa in garage è un oggetto e basta, ci vuole un ciclista che interagisca con lei perché diventi interessante  Gli oggetti sw per interagire si mandano messaggi – Chiedendo di eseguire un certo metodo Il ricevente:
    45. 45. Messaggi (2/3)  Spesso i metodi necessitano di informazioni per poter essere eseguiti: i parametri  Tre componenti: – L’oggetto a cui il messaggio è rivolto: il ricevente – Il metodo da eseguire per ottenere un certo effetto – I parametri se necessari al metodo Il ricevente: Il messaggio:
    46. 46. Messaggi 3/3  Un oggetto può essere visto come un insieme di servizi che possiamo chiedere di eseguire  I servizi sono definiti dai metodi  Il comportamento degli oggetti è definito dai suoi metodi e il meccanismo di invio dei messaggi consente l’interazione tra gli oggetti  Gli oggetti che si scambiano i messaggi possono anche essere ‘distanti’ tra loro – Su macchine diverse – Non appartenenti allo stesso modello
    47. 47. Interfaccia  L’interfaccia è l’insieme dei messaggi che un oggetto è in grado di interpretare  Un oggetto deve soddisfare la richiesta di un messaggio  Eseguendo il metodo si soddisfa la risposta ad un messaggio da parte di un agente nome: carlo marcia: 5 vel: 20 ciclista_A bicicletta_rossa cambia (marcia)
    48. 48. Inviare messaggi  Il ciclista ciclista_A che vuole cambiare marcia invia il messaggio all’oggetto bicicletta_rossa bicicletta_rossa.cambia(2); oggetto metodo i parametri informazioni fornite al metodo
    49. 49. Invocazione di un metodo  Molte istruzioni sono invocazioni di metodi su oggetti  La sintassi della chiamata del metodo:  Chiediamo il servizio di stampa, invocando il metodo println dell’oggetto System.out System.out.println (“Hello deep and cruel Java World!"); oggetto metodo i parametri oggetto.nomeMetodo (parametri)
    50. 50. Metodi e oggetti  I metodi possono essere invocati su oggetti della classe che hanno quel metodo nella loro interfaccia – Il metodo println si può applicare a oggetti della classe PrintStream System.out.println() – Il metodo length si può applicare a oggetti della classe String “salute a tutti”.length() – Quindi causa errore chiamare: “salute a tutti”.println()
    51. 51. I membri delle classi  Le classi contengono 2 tipi di membri, definiti per l’intera classe o per le singole istanze – Le variabili o i campi, che rappresentano lo stato della classe o degli oggetti – I metodi, che rappresentano il comportamento: codice eseguibile sottoforma di istruzioni  Il tipo di un oggetto è definito dalla classe di appartenenza
    52. 52. Esempio  La classe Point della libreria awt ha due campi, x e y, che rappresentano le coordinate del punto  I campi sono dichiarati public, cioè chiunque acceda alla classe Point può modificarli Class Point { public int x, y; }
    53. 53.  La classe Rectangle e i campi d’istanza  I campi x e y rappresentano la posizione dell’angolo alto sinistro e i campi width e height rispettivamente l’ampiezza e l’attezza  Si noti che l’astrazione operata consiste nel considerare un rettangolo come una collezione di 4 valori numerici La classe predefinita Rectangle Rectangle 20 15 10 5 x y height width (x, y) h e i g h t width
    54. 54. Creare oggetti  Gli oggetti vengono creati mediante uno speciale metodo di istanziazione, detto costruttore  L’operatore new seguito dal nome della classe istanzia un nuovo oggetto con valori di default dei campi: – new Rectangle() – Costruisce un rettangolo con i 4 campi al valore 0  o con i valori passati come parametri – new Rectangle(5, 10, 15, 20) – Costruisce l’oggetto raffigurato prima
    55. 55. L’operatore new  Si usa per istanziare nuovi oggetti di una classe  È un operatore unario e viene prefisso al proprio argomento: un costruttore della classe  new costruttore_classe() costituisce una espressione  Riporta un valore: un riferimento all’oggetto della classe specificata dal costruttore  Il riferimento viene generalmente salvato in una variabile mediante assegnamento
    56. 56. In memoria  La dichiarazione di una variabile oggetto Rectangle scatola; non causa la sua inizializzazione, che va effettuata esplicitamente mediante l’operatore new: Rectangle 20 15 10 5 x y height width scatola scatola
    57. 57. Riferimenti a oggetti  Il riferimento descrive la posizione dell’oggetto sullo heap  Più variabili possono fare riferimento allo stesso oggetto Rectangle scatola; scatola = new Rectangle (5,10,15,20); Rectangle contenitore = scatola;  Ora scatola e contenitore si riferiscono allo stesso oggetto
    58. 58. Errore comune  Dimenticare l’inizializzazione di variabili oggetto Rectangle mio_rettangolo; * mio_rettangolo.translate (5, 5); Saluti_2 salutaCarlo; * salutaCarlo.diCiao();  Le istruzioni * generano un errore: si applica un metodo a un oggetto che non esiste ancora  La dichiarazione serve solo per creare la variabile oggetto, ma non per inizializzarla;  L’inizializzazione va effettuata esplicitamente mediante la chimata all’operatore new
    59. 59. Costruttori vs metodi  I costruttori non sono metodi  I costruttori non possono essere invocati su oggetti esistenti  I costruttori non vengono invocati come i metodi mediante l’operatore dot (.)  I costruttori vengono invocati solo all’atto della generazione di un oggetto tramite l’operatore new  Errore: Saluti_2 salutatore_di_Andrea; * salutatore_di_Andrea.Saluti_2(“Andrea”);
    60. 60. Approccio orientato agli Oggetti (intro)  Pensare e rappresentare problemi usando concetti del mondo reale  Oggetti: rappresentano proprietà e comportamento in un unica entità  Dati e comportamento in un unico oggetto singolo  Un oggetto è definito dal suo – stato - descrive le sue caratteristiche – comportamento - quello che può fare
    61. 61. Esempio Ad esempio: il modello di una moneta  Una moneta può essere lanciata per consentire una scelta casuale tra due valori: testa o croce  Lo stato della moneta è la sua faccia corrente (testa o croce)  Il comportamento consiste nel fatto di poter essere lanciata  Il comportamento può modificare il suo stato Dati: testa, crece Stato=testa •Lancimi-> modifica lo stato moneta
    62. 62. Alcune differenze tra OO e procedurale  OOP: dati e comportamento contenuti in un oggetto singolo  Procedurale: dati e comportamento sono separati  OOP: divide il problema in oggetti separati che realizzano azioni relazionadosi o utilizzando altri oggetti  Procedurale: ad alte complessità si evidenzia un cedimento del sistema  OOP: manutenzione, riusabilità e modifiche possono essere eseguite in modo più semplice della programmazione procedurale
    63. 63. Esempio: conto corrente  Programmazione procedurale: – Decomposizione funzionale del problema  Divisione del problema in moduli  Struttura dati (Numero correntista, Nome correntista, Saldo  Implementazione delle funzioni per operare sui dati: – Deposito(ID, #) – Prelievo(ID, #) – CaolcoInteressi(ID) – ......
    64. 64. Esempio: conto corrente  Programmazione ad Oggetti – Dati e funzioni non sono entità separate – Programma: insieme di oggetti, che sono istanze di un tipo di dato astratto ContoCorrente NumeroCorrentista NomeCorrentista Saldo NumeroOperazioni Deposita(valore) Preleva(valore) CalcolaInteressi() IncrementaNumeroOperzazioni LeggiNumeroOperazioni()
    65. 65. OOP  Esempio oggetto ContoCorrente – Un particolare conto corrente è una ‘istanza’ del tipo dati astratti – Ogni oggetto deve essere creato per essere utilizzato  Esempio: ContoCorrente cc = new ContoCorrente(); cc.Deposito(1000);
    66. 66. Modelli orientato agli Oggetti  Modello ad oggetti – Il mondo viene visto come un sistema di cose Comportamento visibile Un oggetto Stato interno nascosto Oggetto = stato + comportamento + identità
    67. 67. Passi per la modellazione  Identificare gli oggetti  Identificare il comportamento degli oggetti  Identificare le relazioni tra gli oggetti  Realizzare gli oggetti
    68. 68. Approccio orientato agli oggetti  Caratteristiche di un oggetto: – Attributi (Struttura dati) – Comportamento  Caratteristiche richiesto da un approccio orientato agli oggetti – Identità – Polimorfismo – Ereditarietà
    69. 69. Approccio orientato agli Oggetti  Identità – Oggetti sono distinti: ogni oggetto ha la sua identità anche se i suoi attributi sono identici – Esempio: due mele anche se di colore e forma identiche sono due oggetti distinti – Oggetti sono definiti tramite un linguaggio di programmazione
    70. 70. Approccio orientato agli Oggetti  Polimorfismo – Ancora persto per capire tale caratteristica – “Il poliformismo, nella programmazione orientata agli oggetti, permette diversi comportamenti da parte della stessa operazione”
    71. 71. Approccio orientato agli Oggetti  Ereditarietà – Creazione di una gerarchia tra gli oggetto o classe – Esistenza di una super classe, un oggetto che contiene tutti gli altri oggetti – La superclasse fattorizza le proprietà comuni di diverse classi – Un oggetto o classe eredita tutte le proprietà della super classe e aggiunge altre proprietà – Normalmente le proprietà della super classe non sono ripetute nelle sottoclassi – se ripetute, in alcuni casi, si hanno degli effetti di Polimorfismo
    72. 72. Parliamo di Classi  Possiamo definire una classe per produrre oggetti specifici  Ad esempio: una classe per simulare il lancio di una moneta  Scriviamo la classe Moneta per rappresentare il modello di una moneta
    73. 73. Cos’e’ una classe • Una classe contiene la dichiarazione dei dati e dei metodi int x, y; char ch; Dichiarazioni di dati stato Dichiarazioni di metodi comportamento
    74. 74. Classi e istanza faccia 0 moneta_1 Moneta() lancia() dammiFaccia() int faccia; class Moneta Moneta faccia 1 moneta_2 Moneta
    75. 75. Riassunto  Programmi per computer sono simulazioni digitali di modelli concettuali e fisici  Un oggetto è una singola istanza di una classe, che contiene la struttura e il comportamento definiti dalla classe  Spesso ci si riferisci a tali oggetti come “istanze di una classe”
    76. 76. Programmazione ad oggetti  Oggetti  Classi  Interazione tra oggetti  Incapsulamento  Interfaccia  Accesso agli attributi
    77. 77. Classi  Possono esistere più oggetti che hanno gli stessi attributi, anche con valori diversi, e che dispongono degli stessi metodi. Si dice che questi oggetti appartengono alla stessa classe  Una classe specifica gli attributi, senza indicarne il valore, e i metodi che devono avere gli oggetti che appartengono alla classe  La classe quindi crea più oggetti tutti con gli stessi attributi e gli stessi metodi. Gli oggetti creati a partire da una classe vengono chiamati istanze della classe  Due istanze della stessa classe sono distinguibili solo per il valore dei loro attributi, mentre il loro comportamento (metodo) è lo stesso Lezione 2
    78. 78. Classi  La struttura di una classe è la seguente: Lezione 2 <nome classe> <attributo1> <attributo2> … <metodo1> <metodo2> … Diagramma delle classi
    79. 79. Classi  Esempio: Lezione 2 Automobile Velocità Colore Numero di porte Marca Avviati Accelera Fermati Gira Cambia marcia Rifornisciti
    80. 80. INTERFACCIA E IMPLEMENTAZIONE  L'interfaccia esprime una vista astratta di un ente computazionale, nascon-dendone – l'organizzazione interna – i dettagli di funzionamento  L'implementazione esprime – la rappresentazione dello stato interno – il codice di un ente computazionale
    81. 81. ASTRAZIONE  Si focalizza sul funzionamento osservabile di un ente  ”Abstraction helps people to think about what they are doing” – la struttura interna di un servitore è inessenziale agli occhi del cliente – basta assicurare il rispetto del contratto stabilito dall’interfaccia.
    82. 82. INCAPSULAMENTO  Si focalizza sull’implementazione di un ente  “Encapsulation allows program changes to be reliably made with limited effort” Astrazione e incapsulamento sono concetti complementari.
    83. 83. INDIPENDENZA DALLA RAPPRESENTAZIONE  Incapsulamento comporta che la rappresentazione concreta di un dato può essere modificata  senza che vi siano ripercussioni sul resto del programma.
    84. 84. DAL DIRE AL FARE ...  In assenza di precisi supporti linguistici, in fase di codifica si può però compromettere il livello di astrazione e con esso la modularità e la riusabilità della soluzione.
    85. 85. RAPPRESENTAZIONE & ASTRAZIONE  Attraverso i costruttori di tipo (array, struct, enum, etc.) il progettista può definire strutture dati che siano la rappresentazione concreta delle astrazioni che ha in mente.  Occorre catturare la semantica delle astrazioni di dato, cercando di impedire l’accesso diretto alla rappresentazione concreta del dato.
    86. 86. Java
    87. 87. JAVA: obiettivi di progetto del linguaggio Nota storica: Il linguaggio JAVA (inizialmente Oak) è stato progettato in origine per programmare i microchip di elettrodomestici REQUISITI PROGETTUALI PRINCIPALI • familiare • object-oriented • robusto • efficiente • sicuro • portabile • semplice • concorrente • dinamico • distribuito
    88. 88. JAVA ha una sintassi familiare -I progettisti di JAVA sapevano che un nuovo linguaggio non avrebbe preso piede se non avesse avesse avuto una sintassi familiare ai programmatori professionisti, così scelsero di utilizzare quanto più possibile una sintassi simile al C++ - JAVA non è comunque la versione “per Internet” di C++ -E’ un linguaggio fondato sulle necessità e sulle esperienze di “veri” programmatori
    89. 89. JAVA è object-oriented -JAVA risponde all’esigenza di realizzare sistemi software facili da modificare e manutenere - JAVA consente alti livelli di riusabilità del codice - JAVA fornisce un’arsenale di classi per lo sviluppo di interfacce utente e di applicazioni Internet impiegabili con relativa facilità
    90. 90. JAVA è robusto -Una delle principali fonti di crash dei programmi scritti in C/C++ è l’uso scorretto dell’aritmetica dei puntatori: JAVA non fornisce tipi puntatori, né tanto meno l’aritmetica dei puntatori
    91. 91. Linguaggi compilati e interpretati linguaggio compilato Il compilatore produce un eseguibile in codicemacchina. L’esecuzione sarà molto velocema lo stesso eseguibile non può essere usato su piattaforme diverse. linguaggio interpretato Il codice é indipendentedalla piattaforma, ma deve essere eseguito attraverso un interprete che in genere è molto poco efficiente. Java ha un compilatore ed un interprete.
    92. 92. JAVA è efficiente -Sebbene l’eseguibile prodotto dal compilatore JAVA sia una sequenza di comandi per un interprete, ciò rende i programmi JAVA mediamente poco più lenti di corrispondenti programmi C++. -La perdita di efficienza che ne deriva è più che accettabile per il tipo di applicazioni cui è solitamente applicato JAVA, tipicamente programmi altamente interattivi -Altri linguaggi interpretati quali BASIC, Tcl, PERL, presentano livelli di inefficienza tali da limitarne decisamente la possibilità di utilizzo
    93. 93. JAVA è sicuro -Il rischio di infezione virale o di introduzione di “cavalli di Troia” nell’eseguire sul proprio computer programmi convenzionali di provenienza incerta è molto alto. Ciò rendeva la pratica di “scaricarsi” programmi eseguibili da Internet qualcosa di poco sicuro e da evitare -JAVA offre un ambiente di esecuzione sicuro confinando il programma scaricato da Internet in un “firewall” da cui non è possibile accedere ad altre parti del computer
    94. 94. JAVA è portabile (indipendente dalla piattaforma) -Programmi scritti in linguaggi convenzionali quali il C e il C++ sono, almeno in teoria, portabili da una piattaforma all’altra, a patto di ricompilarli per la nuova piattaforma -Dei programmi scaricabili da Internet si ha a disposizione spesso solo l’eseguibile, specifico per ciascun tipo di CPU se si tratta di programmi scritti in C/C++ -Se pure fosse disponibile il sorgente del programma, saremmo costretti a ricompilarlo prima di poterlo eseguire - JAVA: la magia del Bytecode
    95. 95. JAVA è portabile: bytecode e macchina virtuale Codice sorgente Compilatore Codice oggetto CPUCompilatore convenzionale Codice sorgente Compilatore Bytecode Macchina virtuale per computer A Compilatore JAVA Macchina virtuale per computer B Macchina virtuale per computer C
    96. 96. JAVA è semplice -JAVA è facile da imparare e da impiegare in maniera produttiva, soprattutto se si conosce la filosofia di fondo della programmazione a oggetti e/o il linguaggio C++ -Le caratteristiche più complesse di C++ sono state escluse da JAVA, oppure realizzate in maniera più semplice -JAVA non comprende caratteristiche insolite o sorprendenti: esiste sempre un numero ridotto di modi ben chiari e definiti per eseguire un determinato compito -A differenza di altri linguaggi sovraccarichi di caratteristiche (esempio, ADA), JAVA ha un numero minimo di caratteristiche di base, estensibili se necessario con l’uso di librerie
    97. 97. JAVA è concorrente -JAVA fornisce gli strumenti per gestire flussi di controllo concorrenti: i Thread e i meccanismi di sincronizzazione -L’approccio facile alla concorrenza offerto da JAVA permette di concentrarsi sul comportamento specifico del programma, piuttosto che sul come realizzare e gestire il mutlitasking
    98. 98. JAVA è dinamico - I programmi JAVA gestiscono estensivamente informazioni di tipo run-time per l’accesso agli oggetti durante l’esecuzione (es. binding dinamico)
    99. 99. JAVA è distribuito - JAVA gestisce i protocolli TCP/IP: accedere ad una risorsa tramite un URL è del tutto analogo all’accedere a un file - Invio di messaggi remoti: programmazione client/server
    100. 100. Programmazione in Java  Applicazione: programma eseguito dal sistema operativo  Applet: applicazione, allegata ad una pagina ipertestuale HTML ed eseguita dal visualizzatore di pagina (browser)  Servlet: applicazioni eseguita sul lato server in seguito ad una specifica richiesta
    101. 101. La classe  Unità fondamentale della programmazione orientata agli oggetti  Una classe è costituita da almeno un nome, che la identifica in modo univoco, e una coppia di parentesi graffe { } che dovranno contenere il corpo della classe (dichiarazioni e istruzioni)
    102. 102. I metodi Le istruzioni devono essere contenute in particolari moduli detti metodi  un metodo ha una struttura simile a quella della classe: è definito tramite un nome e una coppia di parentesi graffe (blocco)  I nomi dei metodi e delle classi possono essere preceduti da altri termini (es. public, static, ecc.)
    103. 103. Applicazioni  Un’applicazione deve sempre contenere il metodo main (principale) entro al quale inserire le istruzioni dalle quali avrà inizio l'esecuzione del programma. Ad esempio: public class Vuota { public static void main(String args[ ]) { // Inserire le istruzioni del programma } }
    104. 104. Commenti /* Commento di più righe Commento di più righe Commento di più righe */ // Commento di una riga /** Commento di documentazione (Javadoc)
    105. 105. Identificatori  Designano gli elementi della programmazione  Possono essere composti da lettere, cifre, il carattere _ e il carattere $  Non possono iniziare con una cifra  Simboli maiuscoli e minuscoli sono trattati come caratteri diversi (case sensitive)  Alcuni identificatori hanno un significato prestabilito: parole chiave e riservate; questi identificatori non possono essere ridefiniti
    106. 106. Parole chiave e riservate abstract boolean break byte case catch char class const2 continue default do double else extends false1 final finally float for goto2 if implements import instanceof int interface long native new null1 package private protected public return short static strictfp super switch synchronized this throw throws transient true1 try void volatile while 1. parole riservate; 2. parole al momento non utilizzate
    107. 107. Tipi di dati (primitivi) Interi bit tipo 8 (±) byte 16 (±) short 32 (±) int 64 (±) long Virgola mobile (reali) bit tipo 32 float 64 double Tipo Carattere char (*) (16 bit) Logico boolean (*) tipo char unicode a 16 bit compatibile con i numeri interi
    108. 108. Dichiarazioni Esempi V a r i a b i l i int n; float x; char c; boolean enunciato; int v[] = new int[3]; String parola; Costanti final float IVA = 0,20; Librerie import awt.*;
    109. 109. Operatori aritmetici Operatore Simbolo Addizione + Sottrazione - Moltiplicazione * Divisione / Modulo % Incremento ++n; n++ Decremento --n; n--
    110. 110. Operatori logici Operatore Simbolo Negazione ! Congiunzione && Disgiunzione Inclusiva || Disgiunzione esclusiva ^
    111. 111. Operatori bitwise Operatore Simbolo Congiunzione & Disgiunzione Inclusiva | Disgiunzione esclusiva ^ Complemento ~ Operano su numeri interi bit per bit
    112. 112. Operatori bitwise (Esempi) 110 & 010 010 110 | 010 110 110 ^ 010 100 ~101 = 010
    113. 113. Operatori di scorrimento (shifting) Operatore Simbolo Scorrimento a sinistra con riempimento di zeri a destra << Scorrimento a destra con estensione del bit di segno da sinistra >> Scorrimento a destra con riempimento di zeri a sinistra >>> Operano su numeri interi bit per bit
    114. 114. Operatori di assegnazione e relazione Operatore Simbolo Di assegnazione = Uguale == Diverso != Maggiore > Minore < Non maggiore <= Non minore >=
    115. 115. Forme abbreviate (esempi con operatori aritmetci) Operazione Forma abbreviata equivale a Addizione a += b a = a + b Sottrazione a -= b a = a - b Moltiplicazione a *= b a = a * b Divisione a /= b a = a / b Possono essere utilizzate anche con altri operatori binari
    116. 116. Caratteri speciali (Sequenze escape) Carattere Descrizione n A capo (new line) t Tabulazione b Cancella a sinistra (backspace) r Inizio riga (carriage return) f Avanzamento pagina (form feed) Barra inversa ” Virgolette ’ Apice
    117. 117. Conversioni di tipo Implicita (automatica) esempio A un tipo più ‘capiente’ viene assegnato un tipo meno ‘capiente’ double ← float ← long ← int ← char ← short ← byte int i = 24; long n = i; Esplicita (casting) esempio Si indica di fronte alla variabile il nuovo tipo tra parentesi: (nuovo_tipo) variabile; long n = 24; int i = (int) n;
    118. 118. Applicazioni: classe “Hello” public class Hello { // Una classe per cominciare a lavorare con Java public static void main(String[] args) { // Mostra la stringa “Ciao, come stai?” System.out.println("Ciao, come stai?"); } }
    119. 119. Applicazioni: classe “Somma” public class Somma { // Calcola la somma di 4 e 5 public static void main(String[] args) { // dichiarazione variabili e assegnazione valori int a = 4; int b = 5; // Mostra il risultato della somma System.out.println(“a+b = “ + (a+b)); } }
    120. 120. Selezione if if (condizione) istruzione; if else if (condizione) istruzione; else istruzione; if else (blocco) if (condizione) { istruzione; istruzione; …; } else {istruzione; istruzione; …; }
    121. 121. Selezione multipla switch switch (i) // i variabile byte o short o int o char { case 1: istruzione; break; case 2: { istruz; istruz; …; } break; case 3: { istruz; istruz; …; } break; default: { istruz; istruz; …; } }
    122. 122. Ciclo enumerativo for for (int i=start; i<=stop; i++) { istruzione; istruzione; …; } for (int i=start; i<=stop; i--) { istruzione; istruzione; …; } Nota: si possono usare le istruzioni break o continue per uscire dal ciclo o riprenderlo
    123. 123. Ciclo condizionato do while do { istruzione; istruzione; …; } while (condizione); while (condizione) { istruzione; istruzione; …; }
    124. 124. Inizializzazione degli oggetti  Costruttore di default – E’ l’inizializzazione eseguita automaticamente se non sono stati definiti altri costruttori  Il costruttore di una sottoclasse può chiamare quello della superclasse tramite il metodo super – La chiamata a super deve essere la prima istruzione del costruttore
    125. 125. Costruttori (1) class MezzoDiTrasporto { int velocitaMassima; int numeroPasseggeri; MezzoDiTrasporto (int velocitaMassima, int numeroPasseggeri) { this.velocitaMassima = velocitaMassima; this.numeroPasseggeri = numeroPasseggeri; } } class Autoveicolo extends MezzoDiTrasporto { String tipoDiMotore; int potenza; Autoveicolo (int velocitaMassima, int numeroPasseggeri, int potenza) { super(velocitaMassima, numeroPasseggeri); this.potenza = potenza; } } class Furgone extends Autoveicolo { int portata; Furgone (int velocitaMassima, int potenza, int portata) { super (velocitaMassima, 2, potenza); this.portata = portata; } } this.potenza = potenza; this.portata = portata; this.velocitaMassima = velocitaMassima; this.numeroPasseggeri = numeroPasseggeri;
    126. 126. Costruttori (2)  Nell’ordine vengono eseguiti: – costruttore delle classi padre – inizializzazione campi locali – esecuzione resto del codice del costruttore  Esempio: class Furgone extends Autoveicolo { int portata; Motore motore = new Motore(); Furgone (int velMax, int pot, int port) { super (velMax, 2, pot); portata = port; } } 1super (velMax, 2, pot); 2Motore motore = new Motore(); 3portata = port;
    127. 127. Specificatori di accesso  Organizzare le classi in librerie, ma quali metodi e attributi di una classe si possono usare?  Definire per ogni membro della classe quale visibilità offre ai possibili clienti – può essere specificato sia per metodi che per attributi  Possibilità di accesso: – (friendly) – public – protected – private
    128. 128. (friendly)  Accesso di default, non ha una clausola particolare  tutte le classi all’interno dello stesso package hanno accesso ai membri friendly (package access) – Default package (friendly):  classi che non appartengono a nessun package  sono nella stessa directory  La dichiarazione di quell’attributo o metodo lo rende accessibile a tutti (relazione fra classi: package) Specificatori di accessoSpecificatori di accesso publicpublic
    129. 129.  Nessuno può accedere a quel metodo o attributo eccetto la classe stessa all’interno dei propri metodi – lavoro cooperativo: ognuno può modificare quanto da lui dichiarato privato senza alcun impatto sul codice degli altri sviluppatori – utile soprattutto per il multithreading  Garantire accesso a attributi e metodi per le sole classi derivate (relazione fra classi: ereditarietà)) Specificatori di accesso privateprivate protected
    130. 130. Visibilità in Java Package Client Client metodoPublic metodoFriendly metodoProtected metodoPrivate Client Server
    131. 131. package mialibreria.utilita; public class StampaMessaggio { StampaMessaggio() { System.out.println("Costruttore classe StampaMessaggio"); } void visualizzaMessaggio(String msg) { System.out.println("*StampaMessaggio:"+msg); } public static void main (String[] arg) { StampaMessaggio sm = new StampaMessaggio(); sm.visualizzaMessaggio(arg[0]); } }  Dichiaro una classe senza specificare un qualificatore per il costruttore – Posso istanziare la classe solo all’interno del package ‘utilita’ Esempio (1)Esempio (1)
    132. 132.  Esempio precedente: public class StampaMessaggio: – attualmente non può esser utilizzata da nessun client esterno al package. Non è stata specificato nulla: friendly import mialibreria.utilita.*; class Registro { public static void main (String[] arg) { StampaMessaggio sm = new StampaMessaggio(); sm.visualizzaMessaggio(arg[0]); } } No constructor matching StampaMessaggio() found in class mialibreria.utilita.StampaMessaggio. Esempio (2)
    133. 133. package mialibreria.utilita; public class StampaMessaggio { public StampaMessaggio() { System.out.println("Costruttore classe StampaMessaggio"); } public void visualizzaMessaggio(String msg) { System.out.println("*StampaMessaggio:"+msg); } public static void main (String[] arg) { StampaMessaggio sm = new StampaMessaggio(); sm.visualizzaMessaggio(arg[0]); } }  Soluzioni: – dichiarare la classe registro come appartenente al package: NO – dichiarare public il costruttore e il metodo della classe di libreria perchè sono funzioni che quella classe offre ai suoi clienti Esempio (3)Esempio (3)
    134. 134. Riassumendo: come consentire l’accesso ad un attributo di una classe? 1) Dichiararlo public permette l’accesso a qualsiasi altra classe (client) 2) Non specificare clausole (friendly) permette l’accesso da qualsiasi altra classe appartenente allo stesso package 3) Dichiararlo protected consente l’accesso a tutte le sottoclassi come se fosse un membro public 4) Dichiararlo private e fornire appositi metodi su cui effettuare controlli di accesso (opportune politiche) setValue() - getValue() Specificatori di accessoSpecificatori di accesso
    135. 135. Riutilizzo del codice  Copia e incolla, ma: – I sorgenti non sono sempre disponibili – E’ necessario ripetere testing e debugging  Composizione – Le nuove classi contengono ed utilizzano le funzionalità di quelle preesistenti  Ereditarietà – Estensione delle vecchie classi con nuove funzionalità
    136. 136. Esempio di Composizione  Autoveicolo composto da: – volante – motore, che a sua volta è composto da:  carburatore  pistoni  ... – ... class Carburatore {...} class Pistone {...} class Motore { Carburatore carburatore; Pistone[] pistoni; ... } class Volante {...} class Autoveicolo { Motore motore; Volante volante; String modello; ... }
    137. 137. Esempio di Ereditarietà  Mezzo di trasporto – ha velocità massima – numero di passeggeri – ....  Autoveicolo – è un mezzo di trasporto – tipo di motore – potenza – ....  Furgone – è un autoveicolo – portata – .... class MezzoDiTrasporto { int velocitaMassima; int numeroPasseggeri; } class Autoveicolo extends MezzoDiTrasporto { String tipoDiMotore; int potenza; } class Furgone extends Autoveicolo { int portata; String datiTecnici() { return " portata = " + portata + " potenza = " + potenza + " velocità = " + velocitaMassima; } }
    138. 138. Ereditarietà vs composizione  Quando è meglio usare la Composizione ? Quando è meglio usare l’Ereditarietà ?  Esempio: Rettangolo colore base altezza getColore() getBase() getAltezza() Cerchio colore raggio getColore() getRaggio()
    139. 139. Esempio (1) import java.lang.String; class Figura{ private String colore; Figura(String col) { colore = col; } String getColore() { return colore; } } class Rettangolo { private double altezza; private double base; private Figura figura; Rettangolo (String col, double alt, double bas) { figura = new Figura(col); altezza = alt; base = bas; } String getColore() { return figura.getColore(); } } class Cerchio { private double raggio; private Figura figuraCer; Cerchio (String col, double rag) { figuraCer = new Figura(col); raggio = rag; } String getColore() { return figuraCer.getColore(); } } Case sensitive
    140. 140. Rettangolo base altezza getBase() getAltezza() Cerchio raggio getRaggio() Figura Colore getColore() Ereditarietà e riuso del codice
    141. 141. import java.lang.String; class Figura{ private String colore; Figura(String col) { colore = col; } String getColore() { return colore; } } class Rettangolo extends Figura { private double altezza; private double base; Rettangolo (String col, double alt, double bas) { super(col); altezza = alt; base = bas; } double getArea() { return altezza * base; class Cerchio extends Figura { private double raggio; Cerchio (String col, double rag) { super(col); raggio = rag; } double getArea() { return raggio * raggio * 3.14; } } Rettangolo base altezza getBase() getAltezza() Cerchio raggio getRaggio() Figura colore getColore() Esempio (2)
    142. 142. Il problema dell’area  Una figura ha sempre un’area, che non può essere calcolata a priori  Un rettangolo ha un suo modo peculiare per calcolare l’area  Un cerchio ha un altro modo per calcolare l’area
    143. 143. Rettangolo base altezza getArea() Cerchio raggio getArea() Figura Colore getColore() getArea() Ereditarietà e binding dinamico
    144. 144. Esempio (3) import java.lang.String; class Figura{ private String colore; Figura(String col) { colore = col; } String mioColore() { return colore; } double getArea() { return 0; } } class Rettangolo extends Figura { private double altezza; private double base; Rettangolo (String col, double alt, double bas) { super(col); altezza = alt; base = bas; } double getArea() { return altezza * base; } } class Cerchio extends Figura { private double raggio; Cerchio (String col, double rag) { super(col); raggio = rag; } double getArea() { return raggio * raggio * 3.14; } }
    145. 145. Metodi Astratti  In Figura è presente un metodo getArea, impossibile da concretizzare ignorando il tipo di figura  Si realizza il metodo dichiarandolo abstract  Tutte le sottoclassi devono fornire un’implementazione del metodo per non essere a loro volta astratte import java.lang.String; abstract class Figura { private String colore; Figura(String col) { colore = col; } String getColore() { return colore; } abstract double getArea(); } class Rettangolo extends Figura { private double altezza; private double base; Rettangolo (String col, double alt, double bas) { super(col); altezza = alt; base = bas; } double getArea() { return altezza * base; } }
    146. 146. Esempio (6) class Inutile { public static void main(String args[ ]) { Rettangolo rettRosso = new Rettangolo("Rosso", 10, 20); Quadrato quadGiallo = new Quadrato("Giallo", 40); Quadrato quadVerde = new Quadrato("Verde", 15); // rettRosso = quadGiallo; // ok rettRosso diventa un quadrato // quadGiallo = rettRosso; // errore in compilazione // quadGiallo = (Quadrato)rettRosso; // invalid cast a runtime // rettRosso = quadVerde; // quadGiallo = (Quadrato)rettRosso; // ora va bene System.out.println(" ret rosso = " + rettRosso.getArea() ); System.out.println(" ret giallo = " + quadGiallo.getArea() ); } } import java.lang.String; class Figura{ ... } class Rettangolo extends Figura { ... } class Quadrato extends Rettangolo { ... } class Cerchio extends Figura { ... }
    147. 147. Immagine = array di Figure Polimorfismo: esempio  Immagine = insieme di figure  Immagine = contenitore di figure in grado di stamparsi Rettangolo ...... ...... Quadrato Figura ...... ...... Cerchio ...... ......
    148. 148. Esempio (7) import java.lang.String; abstract class Figura{ private String colore; Figura(String col) { colore = col; } String getColore() { return colore; } abstract void stampati(); } class Rettangolo extends Figura { private double altezza; private double base; Rettangolo (String col, double alt, double bas) { super(col); altezza = alt; base = bas; } void stampati() { System.out.println(" sono un rettangolo" + getColore()); } } class Cerchio extends Figura { private double raggio; Cerchio (String col, double rag) { super(col); raggio = rag; } void stampati() { System.out.println(" sono un cerchio " + getColore()); } } class Immagine { Figura figure[] = new Figura[10]; int contatore = 0; void addFigura(Figura newFig) { figure[contatore++] = newFig; } void stampa() { for (int i = 0; i < contatore; i++) figure[i].stampati(); } public static void main ( String args[ ]) { Immagine immagine = new Immagine(); immagine.addFigura(new Rettangolo("verde", 10,20)); immagine.addFigura(new Cerchio("rosso", 15)); immagine.stampa(); } }
    149. 149. Vantaggi del polimorfismo  Aggiunta della classe Quadrato  In Immagine è stato utilizzato il polimorfismo (metodo generico addFigura()), quindi non bisogna cambiare niente  Con metodi diversi (addRettangolo(), addCerchio(), …) l’aggiunta della classe quadrato implica una modifica alla classe Immagine (aggiunta del metodo addQuadrato()) class Quadrato extends Rettangolo { Quadrato (String col, double lato) { super(col, lato, lato); } void stampati() { System.out.println(" sono un quadrato " + getColore()); } }
    150. 150. Ereditarietà multipla Pianoforte Oggetto di legno Strumento musicale  Una classe può avere più padri di pari livello  In Java non è consentita, per la fragilità del meccanismo  Realizzata attraverso il concetto di interfaccia.
    151. 151. Interfacce  Un’interfaccia è una collezione di metodi privi di implementazione e costanti.  Si usano per definire l’insieme di metodi che devono essere concretizzati dalle classi che implementano l’interfaccia  Se una classe implementa un’interfaccia, il compilatore verifica che esistano definizioni per tutti i relativi metodiclass interface extends implements
    152. 152. Interfacce: esempio (8) interface Strumento { String descrizione = "azioni di uno strumento musicale generico"; // valore implicitamente static e final void suona() ; // notare l’assenza della implementazione String nome() ; } class flauto implements Strumentoclass flauto implements Strumento { public void suona() { System.out.println(" fiuuu"); } public String nome() { return "flauto"; } public String descrizione() { return "sono un flauto di marca"; } }
    153. 153. Esempio di interfacce interface Strumento { suona ( ); nome ( ); } interface InVendita { prezzo ( ); disponibile ( ); } Pianoforte In Vendita Implements Implements Oggetto di legno Extends
    154. 154. Interfacce  Una classe può estendere una sola classe ma può implementare un numero illimitato di interfacce class PianoforteInVendita extends OggettoDiLegno implements Strumento, InVendita { ... }  Un pianoforte in vendita è un oggetto di legno e uno strumento musicale è un bene in vendita
    155. 155. Ereditarietà multipla e Java  Impedita per classi – 1 solo "extends"  Permessa per interfacce – numero non limitato di "implements"  Interfacce come classi astratte pure, i cui metodi sono tutti vuoti – comportamento sempre univoco e "pulito" (più o meno)
    156. 156. Il metodo toString()  Restituisce la rappresentazione testuale di un oggetto  E’ definito in Object e quindi presente in ogni oggetto  E’ chiamato automaticamente o esplicitamente nelle operazioni con le stringhe – utilizzando il codice di default – utilizzando il metodo ridefinito  Esempi di utilizzo: System.out.println("esempio: "+(new Integer(3))); System.out.println("esempio: "+(new Cerchio("red",12)));
    157. 157. Esempio (4) class Inutile { public static void main(String args[ ]) { Rettangolo rettRosso = new Rettangolo("Rosso", 10, 20); Quadrato quadGiallo = new Quadrato("Giallo", 40); Cerchio cerchioBlu = new Cerchio("blu", 15); System.out.println("che tipo sei? " + rettRosso); System.out.println("che tipo sei? " + quadGiallo); System.out.println("che tipo sei? " + cerchioBlu.toString()); } } Class Figura { public String toString() { return "sono una figura"; } ... } class Rettangolo extends Figura { public String toString() { return "sono una figura con angoli"; } ... } class Quadrato extends Rettangolo { ... } class Cerchio extends Figura { public String toString() { return "sono una figura senza angoli";
    158. 158. Esempio (5) class Inutile { public static void main(String args[ ]) { Figura figura = new Figura("Verde"); Cerchio cerchioBlu = new Cerchio("blu", 15); System.out.println("che tipo sei ? " + figura.toString() ); figura = cerchioBlu; System.out.println("che tipo sei ? " + figura.toString() ); } } Class Figura { public String toString() { return "sono una figura"; } ... } class Rettangolo extends Figura { public String toString() { return "sono una figura con angoli"; } ... } class Quadrato extends Rettangolo { ... } class Cerchio extends Figura { public String toString() { return "sono una figura senza angoli";
    159. 159. overloading L'overloading consente di definire in una stessa classe più metodi aventi lo stesso nome (ridondanza), ma che differiscano nella firma, cioè nella sequenza dei tipi dei parametri formali. È il compilatore che determina quale dei metodi verrà invocato, in base al numero e al tipo dei parametri attuali.
    160. 160. Overriding L'overriding, invece, consente di ridefinire un metodo in una sottoclasse: il metodo originale e quello che lo ridefinisce hanno necessariamente la stessa firma, e solo a tempo di esecuzione si determina quale dei due deve essere eseguito (polimorfismo).
    161. 161. Late Binding - binding dinamico  Il polimorfismo è particolarmente utile quando la versione del metodo da eseguire viene scelta sulla base del tipo di oggetto effettivamente contenuto in una variabile a runtime (invece che al momento della compilazione). Questa funzionalità è detta binding dinamico (o late-binding), e richiede un grosso sforzo di supporto da parte della libreria runtime del linguaggio.  Se ho una variabile di tipo A, e il tipo A ha due sottotipi (sottoclassi) B e C, che ridefiniscono entrambe il metodo m(), l'oggetto contenuto nella variabile potrà essere di tipo A, B o C, e quando sulla variabile viene invocato il metodo m() viene eseguita la versione appropriata per il tipo di oggetto contenuto nella variabile in quel momento.
    162. 162. Esercizio - Dadi  Disegnare e scrivere un’applicazione che simuli una partita a dadi tra due giocatori.  Ogni giocatore lancia il proprio dado, il quale rotola e espone una faccia (valori tra 1 e 6).  Si vogliono visualizzare N tiri di dado sulla console.
    163. 163. Input / Output Spesso un programma deve acquisire dati da una sorgente esterna o inviare informazioni a una destinazione esterna. L’informazione può essere di ogni tipo:  caratteri,  immagini,
    164. 164. Input / Output Stream di Input / Output  Per acquisire dati, un programma apre uno stream (o flusso)associato alla sorgente di informazione (file, socket, memoria, ecc.) e legge l’informazione sequenzialmente da esso.  In modo analogo, un programma puo’ inviare verso una destinazione esterna dei dati aprendo uno stream associato alla destinazione e scrivendovi in modo sequenziale i dati.  Indipendentemente dall’origine e dalla destinazione dei dati e dal loro tipo, gli algoritmi per leggere e scrivere sequenzialmente dei dati sono gli stessi.
    165. 165. Stream di Input / Output
    166. 166. Input / Output Lettura Scrittura Apertura dello stream Finché e’ presente informazione lettura dell’informazione Apertura dello stream Finché e’ presente informazione scrittura dell’informazione
    167. 167. Tipi di Stream  Le classi di gestione degli stream sono di due tipi in base ai dati  su cui operano (caratteri/byte). – Stream di Caratteri: classi Reader e Writer – Stream di Byte: classi InputStream e OutputStream (di solito usati per leggere file di immagini e suoni).  Esistono varie sottoclassi che consentono la lettura/scrittura su file: – FileReader e FileWriter (file di testo)
    168. 168. Classi FileReader e FileInputStream  Lettura  Per leggere caratteri da un file si crea un oggetto di tipo FileReader.  FileReader(String fileName)  Esempio:  FileReader reader = new FileReader(“input.txt”);  Si utilizza il metodo int read() che legge un carattere per volta e restituisce un valore di tipo int.
    169. 169. Scrittura di dati su file  Scrittura  Si utilizza analogamente la classe FileWriter per scrivere in un file sequenze di caratteri.  FileWriter writer = new FileWriter (“output.txt”);  Si utilizza il metodo void write(int c) che scrive un carattere per volta.  Tale valore corrisponde al codice del carattere da scrivere nel file.   ⇔  Chiusura di un file
    170. 170. Copia di un file 1. import java.io.*; 2. 3. public class CopyChars { 4. public static void main(String[] args) 5. throws IOException { 6. FileReader in = new FileReader(args[0]); 7. FileWriter out = new FileWriter(args[1]); 8. int c; 9. 10. while ((c = in.read()) != -1) 11. out.write(c); 12. 13. in.close(); 14. out.close(); 15. } 16. }
    171. 171. Classe BufferedReader  Un BufferedReader permette di gestire un flusso tramite un buffer. – I dati vengono letti a blocchi dal flusso e memorizzati in un buffer (area di memoria). – Quando viene richiesto un nuovo dato prima si verifica la sua disponibilità nel buffer e, se non disponibile in memoria, si legge un nuovo blocco. Metodi disponibili in aggiunta a quelli di Reader String readLine() Legge una riga e la restituisce sotto forma di stringa Costruttori disponibili BufferedReader(Reader in) Crea un oggetto BufferedReader a partire da un oggetto Reader
    172. 172. Lettura bufferizzata  FileReader file = new FileReader (“nome-file”);  BufferedReader in = new BufferedReader (file);  oppure  BufferedReader in = new BufferedReader (new FileReader (“nome-file”));  Lettura di una riga:  in.readLine();
    173. 173. Lettura 1. import java.io.*; 2. 3. public class testLettura { 4. public static void main(String[] args) 5. throws IOException { 6. FileReader file = new FileReader(args[0]); 7. BufferedReader in = new BufferedReader(file); 8. String line; 9. while ((line = in.readLine()) != null) 10. System.out.println(line); 11. 12. in.close(); 13. } 14. }
    174. 174. Classe PrintWriter  La classe PrintWriter mette a disposizione i metodi void print() e void println() utilizzabili con qualunque tipo di parametro (stringa, intero, reale, ecc.).  Si può creare un nuovo oggetto PrintWriter a partire da un Writer, in particolare da un FileWriter.  PrintWriter f = new PrintWriter (  new FileWriter (“nome-
    175. 175. Copia file 1. import java.io.*; 2. 3. public class testCopia { 4. public static void main(String[] args) 5. throws IOException { 6. FileReader file = new FileReader(args[0]); 7. BufferedReader in = new BufferedReader(file); 8. String line; 9. PrintWriter out = new PrintWriter (new FileWriter(args[1])); 10. while ((line = in.readLine()) != null) 11. out.println(line); 12. 13. in.close(); 14. out.close(); 15. } 16. }
    176. 176. Classe StringTokenizer  La classe StringTokenizer e’ definita nel package java.util.  Un oggetto StringTokenizer separa una stringa in sottostringhe dette token.  Per default, il tokenizer separa la stringa ad ogni spazio.  Il costruttore StringTokenizer richiede come parametro la stringa da separare.  Ciascuna chiamata al metodo nextToken restituisce il token successivo.  Esempio:  1 23 4 -56 65 21 32 15 0 -3
    177. 177. Classe StringTokenizer  The string tokenizer class allows an application to break a string into tokens.  Constructor Summary  StringTokenizer(String str) Constructs a string tokenizer for the specified string.  StringTokenizer(String str, String delim) Constructs a string tokenizer for the specified string.  Method Summary   int countTokens() Calculates the number of times that this tokenizer's nextToken method can be called before it generates an exception.
    178. 178. Lettura token 1. import java.io.*; 2. import java.util.*; 3. public class testLetturaToken { 4. public static void main(String[] args) 5. throws IOException { 6. if(args.length>0){ 7. FileReader file = new FileReader(args[0]); 8. BufferedReader in = new BufferedReader(file); 9. String line; 10. while ((line = in.readLine()) != null) { 11. StringTokenizer st = new StringTokenizer(line); 12. while(st.hasMoreTokens()) 13. System.out.println(st.nextToken()); 14. } 15. in.close(); 16. } 17. } 18. }
    179. 179. Esempio  line: – 1 23 4 -56 65 21 32 15 0 -3  output: – 1 – 23 – 4 – -56 – 65 – 21 – 32 – 15 – 0 – -3
    180. 180. Input da tastiera  Lo standard input di un computer è visto attraverso l’oggetto predefinito System.in  Questo oggetto mette a disposizione un numero limitato di operazioni  Esistono delle classi predefinite che a partire da questo oggetto creano nuovi oggetti con maggiori funzionalità  La classe InputStreamReader  Un InputStreamReader converte una sequenza di byte in una sequenza di caratteri in accordo con uno specifico sistema di codifica. • La classe BufferedReader • Un BufferedReader legge una sequenza di caratteri, la memorizza in un buffer in modo da fornire funzioni per la lettura di intere linee. 1. InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in); 2. BufferedReader console = new BufferedReader(reader); • Dopo queste operazioni posso utilizzare l’oggetto console e il metodo readLine() in grado di restituirmi una linea da tastiera (tutti i caratteri immessi fino alla pressione di un fine linea) sotto forma di stringa. •
    181. 181. Esercitazione – Il Giornale Realizzare Diagramma delle Classi, Diagramma di sequenza e Implementazione relativi alle seguenti specifiche: Si vuole realizzare un’applicazione che permetta di stampare a video la prima pagina di un giornale. Tale pagina è costituita da tre sezioni: Alto Basso e Centro. L’applicazione deve leggere il testo di ogni sezione in un file di testo fatto in questo modo: Titolo: il titolo dell’ articolo Sottotitolo: il sottotitolo Corpo: Il corpo….
    182. 182. Le classi del JDK Contenitori  Collection  Set  List  Iterator  ListIterator Gestione tempo  (Date)  GregorianCalendar
    183. 183. L’interfaccia Collection Collection add(arg0 : Object) : boolean addAll(arg0 : Collection) : boolean clear() : void contains(arg0 : Object) : boolean containsAll(arg0 : Collection) : boolean equals(arg0 : Object) : boolean hashCode() : int isEmpty() : boolean iterator() : Iterator remove(arg0 : Object) : boolean removeAll(arg0 : Collection) : boolean retainAll(arg0 : Collection) : boolean size() : int toArray() : Object[] toArray(arg0 : Object[]) : Object[] (from util) <<Interface>>  Metodi principali: – add(): aggiunge l’oggetto specificato alla Collection – contains(): verifica la presenza dell’oggetto specificato – isEmpty(): verifica se l’insieme è vuoto o no – remove(): elimina l’oggetto specificato dall’insieme – iterator(): restituisce un oggetto Iterator per scandire gli elementi (sostituisce elements() del Vector)
    184. 184. L’interfaccia Set Set add(arg0 : Object) : boolean addAll(arg0 : Collection) : boolean clear() : void contains(arg0 : Object) : boolean containsAll(arg0 : Collection) : boolean equals(arg0 : Object) : boolean hashCode() : int isEmpty() : boolean iterator() : Iterator remove(arg0 : Object) : boolean removeAll(arg0 : Collection) : boolean retainAll(arg0 : Collection) : boolean size() : int toArray() : Object[] toArray(arg0 : Object[]) : Object[] (from util) <<Interface>> Collection (from util) <<Interface>>  Le funzionalità offerte coincidono con quelle offerte dall’interfaccia Collection  Le differenze sono di tipo semantico: – questa struttura non consente l’ordinamento degli elementi – non è prevista la presenza di duplicati
    185. 185. L’interfaccia List List add(arg0 : int, arg1 : Object) : void add(arg0 : Object) : boolean addAll(arg0 : int, arg1 : Collection) : boolean addAll(arg0 : Collection) : boolean clear() : void contains(arg0 : Object) : boolean containsAll(arg0 : Collection) : boolean equals(arg0 : Object) : boolean get(arg0 : int) : Object hashCode() : int indexOf(arg0 : Object) : int isEmpty() : boolean iterator() : Iterator lastIndexOf(arg0 : Object) : int listIterator() : ListIterator listIterator(arg0 : int) : ListIterator remove(arg0 : int) : Object remove(arg0 : Object) : boolean removeAll(arg0 : Collection) : boolean retainAll(arg0 : Collection) : boolean set(arg0 : int, arg1 : Object) : Object size() : int subList(arg0 : int, arg1 : int) : List toArray() : Object[] toArray(arg0 : Object[]) : Object[] (from util) <<Interface>> Collection (from util) <<Interface>>  Realizza un insieme ordinato (sequenza) di elementi – l’ordinamento è esplicitato dalla modalità di inserimento degli oggetti – permette anche l’inserimento di duplicati  Metodi principali: – get(): elemento nella posizione specificata – lastIndexOf(): posizione dell’elemento specificato – listIterator(): dà accesso ad un Iterator speciale in grado di usare l’ordinamento – set(): inserisce un elemento alla posizione specificata – subList(): restituisce la sottolista specificata
    186. 186. L’interfaccia Iterator Iterator hasNext() : boolean next() : Object remove() : void (f rom util) <<Interface>>  Sostituisce l’interfaccia Enumeration del JDK 1.1  Metodi: – hasNext(): verifica se ci sono altri elementi  sostituisce hasMoreElements() di Enumeration – next(): prossimo elemento nell’elenco  sostituisce nextElement() di Enumeration – remove(): elimina l’elemento corrente dall’elenco  metodo non presente in Enumeration (read- only)
    187. 187. L’interfaccia ListIterator ListIterator add(arg0 : Object) : void hasNext() : boolean hasPrevious() : boolean next() : Object nextIndex() : int previous() : Object previousIndex() : int remove() : void set(arg0 : Object) : void (from util) <<Interface>> Iterator (from util) <<Interface>>  Permette di sfruttare l’ordinamento degli oggetti – è prodotta a partire da una List (sequenziale)  Metodi aggiuntivi: – add(), remove(): aggiunge/rimuove un elemento alla/dalla struttura – hasPrevious(): verifica se c’è un elemento precedente rispetto a quello attuale – previous(): elemeno precedente rispetto a quello attuale – set(): sostituisce l’elemento attuale – nextIndex(), previousIndex(): restituisce la posizione in cui ci si trova nella
    188. 188. Un esempio con List ed Iterator import java.util.*; public class SimpleCollection2 { public static void main(String[] args) { List l = new ArrayList(); for(int i = 0; i < 10; i++) l.add(Integer.toString(i)); ListIterator listIt = l.listIterator(); while(listIt.hasNext()) { System.out.println( “Elemento in posizione: “ + listIt.nextIndex() ); System.out.println(listIt.next()); }
    189. 189. Eccezioni  L’istruzione try/catch  La propagazione dell’eccezioni  Intercettare e gestire eccezioni
    190. 190. Eccezioni in breve  Un’eccezione è un oggetto che descrive una situazione anomala o di errore  L’eccezioni vengono lanciate da una parte di un programma e possono essere raccolte e gestite da altre parti del programma  Un programma può perciò essere suddiviso nel normale flusso d’esecuzione e in quello eccezionale  Anche un errore è rappresentato come un oggetto Java, ma solitamente rappresenta una situazione non recuperabile e da non gestire
    191. 191. Gestire l’eccezioni  Java ha un insieme predefinito di eccezioni ed errori che possono accadere durante l’esecuzione di un programma  3 modi di gestire l’eccezioni: – Ignorarle – Gestirle quando avvengono – Gestirle altrove nel programma  La scelta del modo di gestire gli eventi anomali o eccezionali è un’importante caratteristica del disegno del programma
    192. 192. Ignorare l’eccezioni  Se un’eccezione è ignorata da un programma, questo terminerà producendo un messaggio opportuno  Il messaggio mostra la traccia dello stack delle chiamate dei metodi con l’indicazione: – dell’errore – della linea in cui l’eccezione si è verificata – dellle chiamate di metodi che hanno portato all’eccezione
    193. 193. Esempi  Zero.java può causare un’eccezione java.lang.ArithmeticException: / by zero at Zero.calcolaQuoziente(Zero.java:27) at Zero.main(Zero.java:21) Exception in thread "main" Process Exit...  BasicArray_eccezione.java causa l’eccezione java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException at BasicArray_eccezione.main(BasicArray_eccezione. java:30) Exception in thread "main" Process Exit...
    194. 194. Esempi  Postfissa.java può causare eccezioni java.util.EmptyStackException at java.util.Stack.peek(Stack.java:82) at java.util.Stack.pop(Stack.java:64) at Postfissa.elabora(Postfissa.java:37) at Postfissa.main(Postfissa.java:21) Exception in thread "main" Process java.lang.NumberFormatException: 1= at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:423) at java.lang.Integer.<init>(Integer.java:549) at Postfissa.elabora(Postfissa.java:42) at Postfissa.main(Postfissa.java:21) Exception in thread "main" Process Exit...
    195. 195. Gestire l’eccezioni  Occorre processare l’eccezione quando accade, la linea di codice che lancia l’eccezione deve essere eseguita in un blocco try.  Un blocco try è seguito da 1 o più clausole catch, che contengono il codice per gestire l’eccezione  Ogni clausola catch è associata ad un tipo d’eccezione e viene chiamata exception handler  Quando si solleva un’eccezione, la computazione prosegue fino alla prima clausola catch che corrisponde al tipo d’eccezione sollevata
    196. 196. L’istruzione try  Si tenta di eseguire il codice e se si intercetta un’eccezione si cerca di porre rimedio try { blocco_1 } catch (tipo_eccezione identificatore) { blocco_2 }  L’istruzione try identifica un blocco d’istruzioni in cui può verificarsi un’eccezione
    197. 197. La clausola catch  Un blocco try è seguito da una o più clausole catch, che specificano quali eccezioni vengono gestite – Ogni clausola catch corrisponde a un tipo di eccezione sollevata  Quando si verifica un’eccezione, la computazione continua con la prima clausola che corrisponde all’eccezione sollevata  Divisione.java modifica Zero.java  Postfissa_e.java  ProductCodes.java
    198. 198. La clausola finally  Un’istruzione try può essere seguita da una clausola finally opzionale  Le istruzioni della clausola finally vengono sempre eseguite: – Se non viene sollevata nessuna eccezione, vengono eseguite dopo che si è concluso il blocco try – Se si verifica un’eccezione, vengono eseguite dopo le istruzioni della clausola catch appropriata
    199. 199. Rientro dai metodi in caso d’eccezioni  Normalmente se un metodo main richiama il metodo_1 che richiama il metodo_2 che richiama il metodo_3, il controllo passa dal main al metodo_1 al metodo_2 al metodo_3 e quando questo si conclude ritorna al metodo_2 che a conclusione lo passa al metodo_1 e quindi al main  Se si verifica un’eccezione durante l’esecuzione del metodo_3 il controllo viene passato diversamente
    200. 200. Propagazione dell’eccezioni  Se l’eccezione non viene intercettata e gestita dove si verifica, può ancora essere trattata a un livello più alto  L’eccezioni si propagano attraverso la gerarchia delle chiamate di metodi finché non vengono intercettate e gestite  Propagation.java con la classe ExceptionScope.java
    201. 201. L’istruzione throw  Un programmatore può definire un’eccezione estendendo una classe – La classe Exception o una sua sottoclasse  L’eccezioni vengono sollevate con l’istruzione throw  Solitamente un’istruzione throw è inclusa in un’istruzione if che valuta una condizione per verificare se deve essere sollevata l’eccezione  CreatingExceptions.java con l’eccezione EccezioneFuoriIntervallo.java  CreatingExceptions_2.java
    202. 202. Classificazione dell’eccezioni  Le eccezioni possono essere controllate – Dovute a eventi esterni al programma  Cercare di accedere a una pagina web inesistente  Cercare una funzione di libreria che manca – Si chiamano controllate perché il compilatore controlla che vengano esplicitamente indicate e intercettate  O non controllate – Dovute al programma e che potrebbero essere evitate
    203. 203. Eccezioni controllate  Un’eccezione controllata deve essere raccolta da un metodo in una clausola catch o deve essere nella lista delle clausole throws di ciascun metodo che possa lanciare l’eccezione o propagarla  La clausola throws deve essere dichiarata nell’intestazione del metodo  Il compilatore segnala se un’eccezione controllata non viene gestita propriamente
    204. 204. Eccezioni non controllate  Non richiedono una gestione esplicita con la clausola throws  L’eccezioni non controllate in Java sono quelle che si verificano a run time  Discendono da RuntimeException o da una sua classe discendente  Tutte le altre sono controllate
    205. 205. Errori  Gli errori sono simili alle eccezioni RuntimeException o ai suoi discendenti – Gli errori non devono essere controllati – Gli errori non richiedono una clausola throws
    206. 206. La gerarchia di classe delle eccezioni Object Throwable Error Exception LinkageError Virtual MachineError AWTError RuntimeException ClassNotFoundException NullPointerException IndexOutOfBoundException ArthemticException NoSuchMethodException Eccezioni non controllate
    207. 207. Nuove definizioni d’eccezione  Tutte le nuove classi che estenono la gerarchia precedente o – Discendono da RuntimeException e quindi non sono controllate o – Disecendono da Exception e quindi sono controllate  I metodi che le lanciano dovranno dichiararlo nell’intestazione con la clausola throws  Un metodo che può lanciare un’eccezione controllata dovrà dichiararlo
    208. 208. Propagazione e gestione dell’eccezioni controllate  Un metodo che può sollevare un eccezione controllata deve dichiararlo con la clausola throws  A sua volta un metodo che lo richiama deve intercettarla o dichiararla, cioè deve: – Gestire l’eccezione con la coppia try-catch o – Dichiarare a sua volta che potrà sollevare l’eccezione nella clausola throws
    209. 209. Il package java.awt • Gestione dell’I/O orientato alla grafica: le finestre • Sviluppo di interfacce utente grafiche indipendenti dalla piattaforma: astrazione delle caratteristiche comuni • Le classi di java.awt: - contenitori - controlli - gestori di layout
    210. 210. Concetti fondamentali sulle finestre -AWT definisce una gerarchia di classi di finestre in cui ogni livello prevede una maggiore funzionalità e specificità. - Le classi di finestre più comuni sono Panel e Frame -In cima alla gerarchia delle classi di AWT si trova la classe Component, che incapsula tutti gli atributi di un componente visivo: tutti gli elementi di interfaccia utente che compaiono sullo schermo sono derivati da sottoclassi di Component
    211. 211. Gerarchia delle classi AWT Component Window Container Panel Frame TextField TextArea Checkbox Scrollbar List Label Dialog Button Canvas FileDialog
    212. 212. Metodi di (ri)visualizzazione public void paint(Graphics g) visualizza il contenuto della finestra all’interno dell’ambiente grafico g void repaint( ) fa in modo che l’ambiente run-time esegua una chiamata di update( ), che a sua volta chiama paint( ) void show( ) visualizza la finestra void hide( ) nasconde la finestra
    213. 213. JAVA e Internet: documenti attivi DOCUMENTI Server elementi passivi elementi attivi: Applet Client SICUREZZA + PORTABILITA’ Bytecode e sistema run-time
    214. 214. Applet • Piccola applicazione con limitato accesso alle risorse del client • Legame con HTML: il tag Applet per eseguire applet JAVA • Accesso via Internet, istallazione ed esecuzione automatica come parte di un documento web • Struttura differente rispetto alle normali applicazioni • Eredità da Panel: una Applet è una finestra che esegue codice import java.awt.*; import java.applet.*; class AppletHelloWorld extends Applet { public void paint(Graphics g) { g.drawString(“Hello, www world”, 20, 20); } }
    215. 215. Esecuzione di Applet • Visualizzatore di applet: Appletviewer (fornito con JDK) • Browser web JAVA-compatibile (HotJava, Netscape Communicator, etc.) • Documenti HTML con tag applet per lanciare l’esecuzione <applet code = “HelloWorldRivisitato” width=200 height=60 > </applet> • Le applet non hanno bisogno di main • Interfaccia grafica fornita da AWT • Esecuzione event-driven: risposta rapida agli eventi e restituzione del controllo
    216. 216. Ciclo di vita di un’applet SISTEMA RUN-TIME init start stop destroy caricamento visita o Rivisita della pagina passaggio ad altre pagine uscita
    217. 217. Struttura di un’applet Generalmente si realizza un’applet estendendo la classe Applet e ridefinendo i metodi: in Applet init( ) start( ) stop( ) destroy( ) in Component paint( ) update( )
    218. 218. Scheletro di un’applet import java.awt.*; // SCHELETRO DI UNA APPLET import java.applet.*; /* <applet code=“AppletSkel” width=300 heigth=100 > </applet> */ public class AppletSkel extends Applet { public void init( ) { // chiamato sempre per primo // operazioni di inizializzazione } public void start( ) { // chiamato ogni volta che l’applet (ri)parte // parte o riparte l’esecuzione } public void stop( ) { // chiamato quando l’applet viene bloccata // operazioni per sospendere l’esecuzione } public void destroy( ) { // ultimo chiamato: l’applet termina // operazioni terminali } public void paint(Graphics g ) { // chiamato per visualizzare l’applet // mostra il contenuto della finestra } }
    219. 219. Metodi della classe Applet • Metodi relativi ai comandi HTML URL getCodeBase( ) rest. l’URL dell’applet URL getDocumentBase( ) rest. l’URL del documento HTML che l’ha chiamata String getParameter(String nomePar) rest. il parametro associato a nomePar • Metodi per caricare/eseguire video e audio AudioClip getAudioClip(URL url) rest. un oggetto che incapsula un brano Image getImage(URL url) rest. un oggetto che incapsula un’immagine void play(URL url) esegue il brano • Metodi relativi all’Applet void showStatus(String str) mostra una stringa nella barra di stato del browser void resize(Dimension dim) ridimensiona l’applet secondo le dimensioni specif. bool isActive( ) rest. true se l’applet è stata avviata, false se è stata arrestata
    220. 220. Pagine Web e Applets JAVA • Le pagine web contengono oggetti multimediali (testo, video, suoni), collegamenti ipertestuali, e applet • I browser JAVA-compatibili consentono di caricare, verificare ed eseguire applet JAVA • Le librerie standard di JAVA forniscono supporto per le funzionalità tipiche delle applet - Applet API (Application Programming Interface) - Comunicare con altri computer su Internet (operazioni Tcp/Ip e URL) - Elaborare grafica (operazioni di disegno e immagini sullo schermo ) - Gestire la GUI (manipolare finestre, bottoni, etc., tramite AWT) - Eseguire effetti sonori
    221. 221. Inserire un’applet in una pagina web <title>Arthur’s Home Page</title> <h1>Welcome to my home page!</h1> This page is still under construction <p> <applet code=JackhammerDuke.class width=300 height=80> </applet> <address>avh@eng.sun.com</address> Server Client File di comandi HTML Internet Web browser
    222. 222. Specificare parametri per applet da HTML • Personalizzare un’applet • Modificarne gli aspetti • Usarla in modi differenti <title>Due Animazioni</title> <h1>Two animations using the same applet</h1> <p> <applet code=ImageLoop.class width=80 height=80> <param name=numImage value=10> <param name=image value=duke> <param name=pause value=100> </applet> <p> <applet code=ImageLoop.class width=80 height=80> <param name=numImage value=8> <param name=image value=orologio> <param name=pause value=100> </applet>

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