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Java Programming Language

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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().

Transcript

  • 1. LA PROGRAMMAZIONE ORIENTATA AGLI OGGETTI Java
  • 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. SOFTWARE “BEN FATTO” … ?
    • Ben organizzato
    • Modulare
    • Protetto
    • Riusabile
    • Riconfigurabile
    • Flessibile
    • Documentato
    • Incrementalmente estendibile
    • A componenti
  • 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. 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.
    • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. L’OBIETTIVO
    • Costruzione di software
    • ben organizzato , modulare, protetto, riusabile, r iconfigurabile (dinamicamente?), flessibile, d ocumentato, incrementalmente estendibile, …
    • L'enfasi non è più tutta / solo / prioritariamente
    • su efficienza e su ottimizzazione .
  • 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. 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. 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  -calcolo LISP (LISt Processing) ALGOL PL/I – ALGOL ‘68 (Linguaggio universale)
  • 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. 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.
    • Programmazione non strutturata
    • Programmazione procedurale
    • Programmazione modulare
    • Programmazione ad oggetti
    Paradigmi di programmazione Lezione 1
  • 23. Programmazione non strutturata Lezione 1 Il programma è costituito da un unico blocco di codice detto "main" dentro il quale vengono manipolati i dati in maniera totalmente sequenziale
  • 24. Programmazione procedurale Lezione 1 Il concetto base è quello di raggruppare i pezzi di programma ripetuti in porzioni di codice utilizzabili e richiamabili ogni volta che se ne presenti l'esigenza; queste porzioni di codice sono chiamate procedure. Il programma è costituito da un unico file.
  • 25. Programmazione modulare Lezione 1 Le procedure aventi un dominio comune (ad esempio, procedure che eseguono operazioni matematiche) vengono raggruppate in moduli separati. Il programma è costituito da più file.
  • 26. Programmazione orientata agli oggetti (Object Oriented Programming - OOP) Lezione 1 E’ basato sul fatto che esistono una serie di oggetti che interagiscono vicendevolmente, scambiandosi messaggi ma mantenendo ognuno il proprio stato ed i propri dati.
  • 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. 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. 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. Object Oriented Programming
    • Introduzione
    • Principi di OOP
    • Classi ed oggetti
    • Attributi, metodi e proprietà
    • Incapsulamento
    • Ereditarietà
    • Polimorfismo
    • Astrazione
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Le istanze
    • Definita una classe, si possono creare un numero arbitrario di oggetti appartenenti alla classe
  • 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. 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. 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. 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. 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. Inviare messaggi
    • Il ciclista ciclista_A che vuole cambiare marcia invia il messaggio all’oggetto bicicletta_rossa
    bicicletta_rossa.cambia(2); informazioni fornite al metodo oggetto metodo i parametri
  • 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.nomeMetodo (parametri) oggetto metodo i parametri
  • 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. 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. 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.
    • 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 width (x, y) height width Rectangle 20 15 10 5 x y height
  • 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. 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. In memoria
    • La dichiarazione di una variabile oggetto
    • Rectangle scatola;
    • non causa la sua inizializzazione, che va effettuata esplicitamente mediante l’operatore new :
    scatola scatola Rectangle 20 15 10 5 x y height width
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Passi per la modellazione
    • Identificare gli oggetti
    • Identificare il comportamento degli oggetti
    • Identificare le relazioni tra gli oggetti
    • Realizzare gli oggetti
  • 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. 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. 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. 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. 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. Cos’e’ una classe
    • Una classe contiene la dichiarazione dei dati e dei metodi
    Dichiarazioni di dati stato Dichiarazioni di metodi comportamento int x, y; char ch;
  • 74. Classi e istanza faccia 0 moneta_1 class Moneta Moneta faccia 1 moneta_2 Moneta Moneta() lancia() dammiFaccia () int faccia ;
  • 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. Programmazione ad oggetti
    • Oggetti
    • Classi
    • Interazione tra oggetti
    • Incapsulamento
    • Interfaccia
    • Accesso agli attributi
  • 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. Classi
    • La struttura di una classe è la seguente:
    Lezione 2 Diagramma delle classi <metodo1> <metodo2> … <attributo1> <attributo2> … <nome classe>
  • 79. Classi
    • Esempio:
    Lezione 2 Avviati Accelera Fermati Gira Cambia marcia Rifornisciti Velocità Colore Numero di porte Marca Automobile
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. Java
  • 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. 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. 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. 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. Linguaggi compilati e interpretati linguaggio compilato Il compilatore produce un eseguibile in codice macchina . L’esecuzione sarà molto veloce ma lo stesso eseguibile non può essere usato su piattaforme diverse. linguaggio interpretato Il codice é indipendente dalla piattaforma , ma deve essere eseguito attraverso un interprete che in genere è molto poco efficiente . Java ha un compilatore ed un interprete.
  • 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. 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. 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. JAVA è portabile: bytecode e macchina virtuale Codice sorgente Compilatore Codice oggetto CPU Compilatore convenzionale Codice sorgente Compilatore Bytecode Macchina virtuale per computer A Compilatore JAVA Macchina virtuale per computer B Macchina virtuale per computer C
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Commenti /* Commento di più righe Commento di più righe Commento di più righe */ // Commento di una riga /** Commento di documentazione (Javadoc)
  • 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. Parole chiave e riservate abstract boolean break byte case catch char class const 2 continue default do double else extends false 1 final finally float for goto 2 if implements import instanceof int interface long native new null 1 package private protected public return short static strictfp super switch synchronized this throw throws transient true 1 try void volatile while 1 . parole riservate; 2 . parole al momento non utilizzate
  • 107. Tipi di dati (primitivi) (*) tipo char unicode a 16 bit compatibile con i numeri interi Interi long 64 (±) int 32 (±) short 16 (±) byte 8 (±) tipo bit Virgola mobile (reali) 64 32 bit double float tipo Logico Carattere char (*) (16 bit) boolean Tipo
  • 108. Dichiarazioni final float IVA = 0,20; Costanti import awt.*; Librerie V a r i a b i l i int n; float x; char c; boolean enunciato; int v[] = new int [3]; String parola; Esempi
  • 109. Operatori aritmetici --n ; n-- Decremento ++n ; n++ Incremento / Divisione % Modulo * Moltiplicazione - Sottrazione + Addizione Simbolo Operatore
  • 110. Operatori logici Simbolo Operatore ! Negazione || Disgiunzione Inclusiva && Congiunzione ^ Disgiunzione esclusiva
  • 111. Operatori bitwise Operano su numeri interi bit per bit ^ Disgiunzione esclusiva Simbolo Operatore | Disgiunzione Inclusiva & Congiunzione ~ Complemento
  • 112. Operatori bitwise (Esempi)
    • 110
    • &
    • 010
    • 010
    110 | 010 110 110 ^ 010 100 ~101 = 010
  • 113. Operatori di scorrimento (shifting) Operano su numeri interi bit per bit Simbolo Operatore << 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
  • 114. Operatori di assegnazione e relazione Simbolo Operatore = Di assegnazione < Minore > Maggiore != Diverso == Uguale <= Non maggiore >= Non minore
  • 115. Forme abbreviate (esempi con operatori aritmetci) Possono essere utilizzate anche con altri operatori binari a = a / b a /= b Divisione a = a * b a *= b Moltiplicazione a = a - b a -= b Sottrazione a = a + b a += b Addizione equivale a Forma abbreviata Operazione
  • 116. Caratteri speciali (Sequenze escape) Tabulazione A capo (new line) Inizio riga (carriage return) Cancella a sinistra (backspace)  Barra inversa Avanzamento pagina (form feed) f Apice ’ Virgolette ” Descrizione Carattere
  • 117. Conversioni di tipo int i = 24; long n = i; A un tipo più ‘capiente’ viene assegnato un tipo meno ‘capiente’ double  float  long  int  char  short  byte esempio Implicita (automatica) long n = 24; int i = ( int ) n; Si indica di fronte alla variabile il nuovo tipo tra parentesi : (nuovo_tipo) variabile ; esempio Esplicita (casting)
  • 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(&quot;Ciao, come stai?&quot;); } }
  • 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. Selezione if (condizione) istruzione; if if (condizione) { istruzione; istruzione; …; } else {istruzione; istruzione; …; } if else (blocco) if (condizione) istruzione; else i struzione; if else
  • 121. Selezione multipla 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; …; } } switch
  • 122. Ciclo enumerativo Nota: si possono usare le istruzioni break o continue per uscire dal ciclo o riprenderlo for for (int i=start; i<=stop; i++) { istruzione; istruzione; …; } for (int i=start; i<=stop; i--) { istruzione; istruzione; …; }
  • 123. Ciclo condizionato do while do { istruzione; istruzione; …; } while (condizione); while (condizione) { istruzione; istruzione; …; }
  • 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. Costruttori (1) class MezzoDiTrasporto { int velocitaMassima; int numeroPasseggeri; MezzoDiTrasporto (int velocitaMassima, int numeroPasseggeri) { this.velocitaMassima = velocitaMassima; this.numeroPasseggeri = numeroPasseggeri; } } class Autove icolo extends MezzoDiTrasporto { String tipoDiMotore; int potenza; Autove icolo (int velocitaMassima, int numeroPasseggeri, int potenza) { super (velocitaMassima, numeroPasseggeri); this.potenza = potenza; } } class Furgone extends Autove icolo { 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. 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 (i n t velMax, int pot, int port) { super (velMax, 2, pot); portata = port; } } 1 super (velMax, 2, pot); 2 Motore motore = new Motore(); 3 portata = port;
  • 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. (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 accesso public
  • 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
    protected (relazione fra classi: ereditarietà ) ) Specificatori di accesso private
  • 130. Visibilità in Java Package Client Client metodoPublic metodoFriendly metodoProtected metodoPrivate Client Server
  • 131. package mialibreria.utilita; public class StampaMessaggio { StampaMessaggio () { System.out.println(&quot;Costruttore classe StampaMessaggio&quot;); } void visualizzaMessaggio (String msg) { System.out.println(&quot;*StampaMessaggio:&quot;+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)
  • 132.
    • Esempio precedente: public class StampaMessaggio :
      • attualmente non può esser utilizzata da nessun client esterno al package. Non è stata specificato nulla: friendly
    Esempio (2) 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.
  • 133. package mialibreria.utilita; public class StampaMessaggio { public StampaMessaggio () { System.out.println(&quot;Costruttore classe StampaMessaggio&quot;); } public void visualizzaMessaggio (String msg) { System.out.println(&quot;*StampaMessaggio:&quot;+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)
  • 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 accesso
  • 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. 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. 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 &quot; portata = &quot; + portata + &quot; potenza = &quot; + potenza + &quot; velocità = &quot; + velocitaMassima; } }
  • 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. Esempio (1)
    • import java.lang.String;
    • class Figura{
    • private String colore;
    • Figura(String col) {
    • colore = col;
    • }
    • String get Colore() {
    • 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 get Colore() {
    • return figura.getColore();
    • }
    • }
    class Cerchio { private double raggio; private Figura figuraCer ; Cerchio (String col, double rag) { figuraCer = new Figura(col); raggio = rag; } String get Colore() { return figuraCer. get Colore(); } } Case sensitive
  • 140. Ereditarietà e riuso del codice Rettangolo base altezza getBase() getAltezza() Cerchio raggio getRaggio() Figura Colore getColore()
  • 141.
    • import java.lang.String;
    • class Figura{
    • private String colore;
    • Figura(String col) {
    • colore = col;
    • }
    • String get Colore() {
    • 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 getA rea() {
    • return altezza * base;
    • }
    • }
    Esempio (2) class Cerchio extends Figura { private double raggio; Cerchio (String col, double rag) { super(col); raggio = rag; } double getA rea() { return raggio * raggio * 3.14; } } Rettangolo base altezza getBase() getAltezza() Cerchio raggio getRaggio() Figura colore getColore()
  • 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. Ereditarietà e binding dinamico Rettangolo base altezza getArea() Cerchio raggio getArea() Figura Colore getColore() getArea()
  • 144. Esempio (3)
    • import java.lang.String;
    • class Figura{
    • private String colore;
    • Figura(String col) {
    • colore = col;
    • }
    • String mioColore() {
    • return colore;
    • }
    • double getA rea() {
    • 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 getA rea() {
    • return altezza * base;
    • }
    • }
    class Cerchio extends Figura { private double raggio; Cerchio (String col, double rag) { super(col); raggio = rag; } double getA rea() { return raggio * raggio * 3.14; } }
  • 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 get Colore() { return colore; } abstract double getA rea(); } class Rettangolo extends Figura { private double altezza; private double base; Rettangolo (String col, double alt, double bas) { super(col); altezza = alt; base = bas; } double getA rea() { return altezza * base; } }
  • 146. Esempio (6)
    • import java.lang.String;
    • class Figura{ ... }
    • class Rettangolo extends Figura { ... }
    • class Quadrato extends Rettangolo { ... }
    • class Cerchio extends Figura { ... }
    class Inutile { public static void main(String args[ ]) { Rettangolo rettRosso = new Rettangolo(&quot;Rosso&quot;, 10, 20); Quadrato quadGiallo = new Quadrato(&quot;Giallo&quot;, 40); Quadrato quadVerde = new Quadrato(&quot;Verde&quot;, 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(&quot; ret rosso = &quot; + rettRosso. getA rea() ); System.out.println(&quot; ret giallo = &quot; + quadGiallo. getA rea() ); } }
  • 147. Polimorfismo: esempio
    • Immagine = insieme di figure
    • Immagine = contenitore di figure in grado di stamparsi
    Immagine = array di Figure Rettangolo ...... ...... Quadrato Figura ...... ...... Cerchio ...... ......
  • 148. Esempio (7) import java.lang.String; abstract class Figura { private String colore; Figura(String col) { colore = col; } String get Colore() { 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(&quot; sono un rettangolo&quot; + get Colore()); } } class Cerchio extends Figura { private double raggio; Cerchio (String col, double rag) { super(col); raggio = rag; } void stampati() { System.out.println(&quot; sono un cerchio &quot; + get Colore()); } } 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(&quot;verde&quot;, 10,20)); immagine.addFigura(new Cerchio(&quot;rosso&quot;, 15)); immagine.stampa(); } }
  • 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(&quot; sono un quadrato &quot; + get Colore());
          • }
          • }
  • 150. Ereditarietà multipla
    • 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.
    Pianoforte Oggetto di legno Strumento musicale
  • 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. Interfacce: esempio (8) interface S trument o { String descrizione = &quot;azioni di uno strumento musicale generico&quot;; // valore implicitamente static e final void suona() ; // notare l’assenza della implementazione String nome() ; } class flauto implements St rument o class flauto implements S trument o { public void suona() { System.out.println(&quot; fiuu u &quot;); } public String nome() { return &quot;flauto&quot;; } public String descrizione() { return &quot;sono un flauto di marca &quot;; } }
  • 153. Esempio di interfacce interface Strumento { suona ( ); nome ( ); } interface InVendita { prezzo ( ); disponibile ( ); } Pianoforte In Vendita Implements Implements Oggetto di legno Extends
  • 154. Interfacce
    • Una classe può estendere una sola classe ma può implementare un numero illimitato di interfacce
        • class PianoforteInVendita extends OggettoDiLegno
        • implements S trument o , InV endita {
        • ...
        • }
    • Un pianoforte in vendita è un oggetto di legno e uno strumento musicale è un bene in vendita
  • 155. Ereditarietà multipla e Java
    • Impedita per classi
      • 1 solo &quot;extends&quot;
    • Permessa per interfacce
      • numero non limitato di &quot;implements&quot;
    • Interfacce come classi astratte pure , i cui metodi sono tutti vuoti
      • comportamento sempre univoco e &quot;pulito&quot; (più o meno)
  • 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(&quot;esempio: &quot;+(new Integer(3)));
      • System.out.println(&quot;esempio: &quot;+(new Cerchio(&quot;red&quot;,12)));
  • 157. Esempio (4)
    • Class Figura {
    • public String toString() {
    • return &quot;sono una figura&quot;;
    • }
    • ...
    • }
    • class Rettangolo extends Figura {
    • public String toString() {
    • return &quot;sono una figura con angoli&quot;;
    • }
    • ...
    • }
    • class Quadrato extends Rettangolo {
    • ...
    • }
    • class Cerchio extends Figura {
    • public String toString() {
    • return &quot;sono una figura senza angoli&quot;;
    • } ... }
    class Inutile { public static void main(String args[ ]) { Rettangolo rettRosso = new Rettangolo(&quot;Rosso&quot;, 10, 20); Quadrato quadGiallo = new Quadrato(&quot;Giallo&quot;, 40); Cerchio cerchioBlu = new Cerchio(&quot;blu&quot;, 15); System.out.println(&quot;che tipo sei? &quot; + rettRosso); System.out.println(&quot;che tipo sei? &quot; + quadGiallo); System.out.println(&quot;che tipo sei? &quot; + cerchioBlu. toString() ); } }
  • 158. Esempio (5)
    • Class Figura {
    • public String toString() {
    • return &quot;sono una figura&quot;;
    • }
    • ...
    • }
    • class Rettangolo extends Figura {
    • public String toString() {
    • return &quot;sono una figura con angoli&quot;;
    • }
    • ...
    • }
    • class Quadrato extends Rettangolo {
    • ...
    • }
    • class Cerchio extends Figura {
    • public String toString() {
    • return &quot;sono una figura senza angoli&quot;;
    • } ... }
    class Inutile { public static void main(String args[ ]) { Figura figura = new Figura(&quot;Verde&quot;); Cerchio cerchioBlu = new Cerchio(&quot;blu&quot;, 15); System.out.println(&quot;che tipo sei ? &quot; + figura. toString () ); figura = cerchioBlu; System.out.println(&quot;che tipo sei ? &quot; + figura. toString () ); } }
  • 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. 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. 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. 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. 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,
            • suoni,
            • oggetti.
  • 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. Stream di Input / Output
  • 166. Input / Output Apertura dello stream Finché e’ presente informazione scrittura dell’informazione Chiusura dello stream Apertura dello stream Finché e’ presente informazione lettura dell’informazione Chiusura dello stream Scrittura Lettura
  • 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)
      • FileInputStream e FileOutputStream (file binari).
  • 168. Gestione di Stream di caratteri
  • 169. Gestione di Stream di byte
  • 170.
    • java.lang.Object
    • |
    • +-- java.io.Reader
    • |
    • +-- java.io.InputStreamReader
    • |
    • +--java.io.FileReader
    • FileReader
    • public FileReader( String  fileName)
    • throws FileNotFoundException
      • Crea un nuovo FileReader , per leggere dal file il cui nome viene passato come parametro.
      • Parametri :
      • fileName – nome del file da leggere
    • Throws:
      • FileNotFoundException – se il file specificato non esiste
  • 171. 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.
    • Tale valore corrisponde al codice del carattere letto oppure –1 se non ci sono più dati da leggere.
  • 172. 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
    • Dopo avere letto/scritto tutti i dati nel file, questo deve essere chiuso con il metodo void close().
  • 173. Copia di un file
    • import java.io.*;
    • public class CopyChars {
    • public static void main(String[] args)
    • throws IOException {
    • FileReader in = new FileReader(args[0]);
    • FileWriter out = new FileWriter(args[1]);
    • int c;
    • while ((c = in.read() ) != -1)
    • out.write(c) ;
    • in.close() ;
    • out.close() ;
    • }
    • }
  • 174. Copia di un file
    • import java.io.*;
    • public class CopyBytes {
    • public static void main(String[] args)
    • throws IOException {
    • FileInputStream in = new FileInputStream(args[0]);
    • FileOutputStream out = new FileOutputStream(args[1]);
    • int c;
    • while ((c = in.read() ) != -1)
    • out.write(c) ;
    • in.close() ;
    • out.close() ;
    • }
    • }
  • 175. 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
  • 176. 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();
  • 177. Lettura
    • import java.io.*;
    • public class testLettura {
    • public static void main(String[] args)
    • throws IOException {
    • FileReader file = new FileReader(args[0]);
    • BufferedReader in = new BufferedReader(file);
    • String line;
    • while (( line = in.readLine() ) != null)
    • System.out.println(line);
    • in.close();
    • }
    • }
  • 178. 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 File Writer .
    • PrintWriter f = new PrintWriter (
    • new File Writer (“nome-file”) );
  • 179. Copia file
    • import java.io.*;
    • public class testCopia {
    • public static void main(String[] args)
    • throws IOException {
    • FileReader file = new FileReader(args[0]);
    • BufferedReader in = new BufferedReader(file);
    • String line;
    • PrintWriter out = new PrintWriter (new FileWriter(args[1]));
    • while ((line = in.readLine()) != null)
    • out.println(line);
    • in.close();
    • out.close();
    • }
    • }
  • 180. Classe PrintStream
    • La classe PrintStream 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 PrintStream a partire da un OutputStream , in particolare da un FileOutputStream .
    • PrintStream f = new PrintStream(
    • new FileOutputStream (“nome-file”) );
    • Gli oggetti System.out e System.err sono di tipo PrintStream
  • 181. Scrittura
    • import java.io.*;
    • public class testCopia {
    • public static void main(String[] args)
    • throws IOException {
    • FileReader file = new FileReader(args[0]);
    • BufferedReader in = new BufferedReader(file);
    • String line;
    • PrintStream out = new PrintStream(new FileOutputStream(args[1]));
    • while ((line = in.readLine()) != null)
    • out.println(line);
    • in.close();
    • out.close();
    • }
    • }
  • 182.
    • import java.io.*;
    • public class testLetturaVettore {
    • public static void main(String[] args) throws IOException {
    • if(args.length < 1){
    • System.out.println(&quot;err&quot;);
    • System.exit(-1);
    • }
    • FileReader file = new FileReader(args[0]);
    • BufferedReader in = new BufferedReader(file);
    • int i = 0, v[] = new int[100], dim;
    • String line;
    • while (i < 100 && (line = in.readLine()) != null){
    • i++;
    • }
    • v[i] = Integer.parseInt(line);
    • dim = i;
    • for(i=0; i<dim; i++)
    • System.out.println(v[i]);
    • in.close();
    • }
    • }
  • 183.
    • public class VettoreInt {
    • private int v[] = new int[100], dim;
    • public void leggi(String nomeFile)throws IOException {
    • FileReader file = new FileReader(nomeFile);
    • BufferedReader in = new BufferedReader(file);
    • int i = 0;
    • String line;
    • while (i < 100 && (line = in.readLine()) != null){
    • v[i] = Integer.parseInt(line);
    • i++;
    • }
    • dim = i;
    • in.close();
    • }
  • 184.
    • public void stampa(String nomeFile) throws IOException {
    • PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter(nomeFile));
    • for(int i=0; i<dim; i++)
    • out.println(v[i]);
    • out.close();
    • }
    • public static void main(String[] args) throws IOException {
    • if(args.length < 2){
    • System.out.println(&quot;err&quot;);
    • System.exit(-1);
    • }
    • VettoreInt myData = new VettoreInt();
    • myData.leggi(args[0]);
    • myData.stampa(args[1]);
    • }
    • }
  • 185. 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
  • 186. 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.
    • boolean hasMoreTokens ()           Tests if there are more tokens available from this tokenizer's string.
    •   String nextToken ()           Returns the next token from this string tokenizer.
    •  
  • 187. Lettura token
    • import java.io.*;
    • import java.util.*;
    • public class testLetturaToken {
    • public static void main(String[] args)
    • throws IOException {
    • if(args.length>0){
    • FileReader file = new FileReader(args[0]);
    • BufferedReader in = new BufferedReader(file);
    • String line;
    • while ((line = in.readLine()) != null) {
    • StringTokenizer st = new StringTokenizer(line) ;
    • while( st.hasMoreTokens() )
    • System.out.println( st.nextToken() );
    • }
    • in.close();
    • }
    • }
    • }
  • 188. Esempio
    • line :
      • 1 23 4 -56 65 21 32 15 0 -3
    • output:
      • 1
      • 23
      • 4
      • -56
      • 65
      • 21
      • 32
      • 15
      • 0
      • -3
  • 189. Classe File
    • Serve per ottenere informazioni riguardo un file, non tratta file aperti
    • Nota bene:
      • Creare un oggetto di tipo File non significa creare un file fisico
    Costruttori disponibili
    • File(String pathname)
      • Crea un oggetto di tipo File a partire da una stringa (il pathname)
    • File(File parent, String child)
      • Crea un oggetto di tipo File avente come nome child a partire dalla directory parent (descritta tramite un oggetto di tipo File )
    • File(String parent, String child)
      • Crea un oggetto di tipo File avente come nome child a partire dalla directory parent
  • 190. Proprietà di un file
    • import java.io.File;
    • public class FileInfo {
    • public static void main(String[] args)
    • throws java.io.IOException {
    • File f = new File(&quot;FileInfo.class&quot;);
    • System.out.println(f.exists());
    • System.out.println(f.isFile());
    • System.out.println(f.isDirectory());
    • System.out.println(f.canRead());
    • System.out.println(f.canWrite());
    • System.out.println(f.length());
    • System.out.println(f.getAbsolutePath());
    • System.out.println(f.getName());
    • System.out.println(f.getParent());
    • File p = new File(f.getAbsolutePath());
    • System.out.println(p.getParent());
    • }
    • }
    true true false true True 919 E: Prove FileInfo.class FileInfo.class n ull E: Prove
  • 191. File Metodi disponibili
    • boolean delete()
      • Cancella il file o la directory specificata
    • boolean mkdir()
      • Crea la directory
    • boolean renameTo(File dest)
      • Cambia nome al file
    • String[] list()
      • Restituisce un vettore con i nomi dei file della directory riferita dall’oggetto File
    • File[] listFiles()
      • Restituisce un vettore con gli oggetti File che fanno riferimento ai file della directory riferita dall’oggetto File
  • 192. Listato di una directory
    • import java.io.File;
    • public class Lista {
    • public static void main(String[] args) {
    • File workingDir = new File(&quot;.&quot;);
    • String[] lista = workingDir.list();
    • for(int i=0; i<lista.length; i++) {
    • System.out.println(lista[i]);
    • }
    • }
    • }
    Lista.java Lista.class Copy.java Copy.class FileInfo.java FileInfo.class Provare a creare un equivalente del comando ls -l
  • 193. La classe System
    • Talvolta un programma richiede l’accesso alle risorse del sistema, allo standard output, allo standard input, ecc. La piattaforma Java consente di effettuare l’accesso alle risorse del sistema attraverso l’uso della classe System .
    • La classe System fornisce lo stream in (di tipo InputStream ) associato allo standard input, lo stream out (di tipo PrintStream ) associato all’output e lo stream err associato allo standard error.
    • Inoltre contiene alcuni metodi che svolgono diversi compiti. Ad esempio il metodo currentTimeMillis() fornisce il tempo in millisecondi (a partire dal 1/1/1970), il metodo exit(int status) interrompe l’interpretazione del programma, ecc.
  • 194. 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.
    • InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
    • 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.
    • String line = console.readLine();
  • 195. 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….
    • (I file di testo avreanno questi nomi: “Alto.txt”, “Basso.txt”, “Centro.txt”)
    • Si vuole visualizzare a video una stampa del giornale
  • 196. Le classi del JDK
    • Contenitori
    • Collection
    • Set
    • List
    • Iterator
    • ListIterator
    • Gestione tempo
    • (Date)
    • GregorianCalendar
  • 197. L’interfaccia Collection
    • 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)
  • 198. L’interfaccia Set
    • 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
    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>>
  • 199. L’interfaccia List
    • 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
  • 200. L’interfaccia Iterator
    • 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)
  • 201. L’interfaccia ListIterator
    • 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 struttura
  • 202. 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 ());
    • }
    • }}
  • 203. Eccezioni
    • L’istruzione try/catch
    • La propagazione dell’eccezioni
    • Intercettare e gestire eccezioni
  • 204. 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
  • 205. 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
  • 206. 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
  • 207. 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 &quot;main&quot; Process Exit...
    • BasicArray_eccezione.java causa l’eccezione
    • java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
    • at BasicArray_eccezione.main(BasicArray_eccezione.java:30)
    • Exception in thread &quot;main&quot; Process Exit...
  • 208. 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 &quot;main&quot; 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 &quot;main&quot; Process Exit...
  • 209. 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
  • 210. 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
  • 211. 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
  • 212. 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
  • 213. 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
  • 214. 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
  • 215. 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
  • 216. 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
  • 217. 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
  • 218. 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
  • 219. 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
  • 220. La gerarchia di classe delle eccezioni Object Throwable Error Exception LinkageError Virtual MachineError AWTError RuntimeException ClassNotFoundException NullPointerException IndexOutOfBoundException ArthemticException NoSuchMethodException Eccezioni non controllate
  • 221. 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
  • 222. 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
  • 223. 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
  • 224. 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
  • 225. Gerarchia delle classi AWT Component Window Container Panel Frame TextField TextArea Checkbox Scrollbar List Label Dialog Button Canvas FileDialog
  • 226. 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
  • 227. JAVA e Internet: documenti attivi DOCUMENTI Server elementi passivi elementi attivi: Applet Client SICUREZZA + PORTABILITA’ Bytecode e sistema run-time
  • 228. 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); } }
  • 229. 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
  • 230. Ciclo di vita di un’applet SISTEMA RUN-TIME init start stop destroy caricamento visita o Rivisita della pagina passaggio ad altre pagine uscita
  • 231. 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( )
  • 232. 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 } }
  • 233. 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
  • 234. 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 ( A pplication P rogramming I nterface) - 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
  • 235. 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
  • 236. 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>