Matura: Softwareentwicklung & Informationssysteme

2.2. Klassen, Interfaces, Ableitung, Vererbung

Allg: Darstellung in Klassendiagramm

Klassen

• Baupläne nach denen Objekte (Instanzen von Klassen) modelliert werden
• Konstruktor, Methoden und Variablen formen zusammen eine Klasse
• Programmteile/Klassen wiederverwenden

• Klassen werden in verschiedenen Packages zusammengefasst

• Innere Klassen
  • Klassen und Interfaces können in Java grundsätzlich ineinander verschachtelt werden.
  • Eine “Inner Class” wird innerhalb des Codeblocks einer anderen Klasse vereinbart.
  • Ziel: Definition von Hilfsklassen möglichst nahe an der Stelle, wo sie gebraucht werden.
• Wrapper Klassen
  • Eine Wrapper-Klasse kapselt die jeweilige primitive Variable (Datentyp) in einem sehr einfachen Objekt
  • Bsp:
    • boolean -> java.lang.Boolean
    • int -> java.lang.Integer
    • char -> java.lang.Character
    • …
• Enumerations
  • Aufzählungsklasse
  • Bsp:

//Die Enumeration wird in Java wie eine lokale Klasse behandelt
enum Jahreszeiten {FRUEHLING, SOMMER, HERBST, WINTER}

Modifier

• private
• protected
• public
• package (default)
• static
  • non-access Modifier
  • Auf statische Attribute/Methoden kann zugegriffen werden, ohne ein Objekt einer Klasse zu erstellen.
  • Alle Instanzen der Klasse teilen sich die statischen Attribute/Methoden
  • Methoden, die nicht vom Zustand des Objekts abhängen, sondern in irgendeiner Weise mit der Klasse selbst verbunden sind, können static gemacht werden
    • String.valueOf() hängt nicht von einem String ab -> ist eine static Methode
    • myString.length() hängt vom String ab -> nicht static
  • Zugriff mittels Klassenname.Variable oder Klassenname.Methode()
• final
  • non-access Modifier
  • Macht eine Klasse, Methode oder Variable unveränderbar, nachdem diese einmal initialisieren wurden.
  • Nicht vererbbar oder überschreibbar
• transient
  • non-access Modifier
  • Kennzeichnet Variablen, die bei der Serialisierung eines Objektes nicht mit gespeichert werden sollen
• volatile
  • non-access Modifier
  • Ermöglicht Threadsafety (laut Andi)
  • Teilt der JVM mit, dass ein Thread, der auf die Variable zugreift, immer seine eigene private Kopie der Variable mit der Hauptkopie im Speicher zusammenführen muss.
  • Beim Zugriff auf eine volatile Variable werden alle zwischengespeicherten Kopien der Variablen im Hauptspeicher synchronisiert.
  • Volatile kann nur auf Instanzvariablen angewendet werden, die vom Typ Objekt oder privat sind.

Interfaces

• Interface = Schnittstelle
• Eine Klasse kann nur von einer Klasse erben, aber mehrere Interfaces implementieren
  • Ersatzkonstrukt für Mehrfachvererbung
• Stellt Konstanten und abstract Methoden (Methodendeklarationen) zur Verfügung, die dann in der Klasse ausprogrammiert werden müssen
• Eine Klasse kann ein Interface mittels public class ClassX implements InterfaceY implementieren

Vererbung/Ableitung

• In Java kann eine abgeleitete Klasse nur genau eine Vater-/Basisklasse haben.
• Das Erben von mehr als einer Superklasse (Mehrfachvererbung) ist nicht möglich.
• Die Klassen können beliebig tief geschachtelt werden, wobei ganz oben die Klasse Object steht
• Merkmale bereits vorhandener Klassen werden auf abgeleitete Klassen übertragen
  • Klassenvariablen & Methoden
  • Konstruktoren werden nicht vererbt, können jedoch mit super() aufgerufen werden
• Geerbte Variablen und Methoden können überlagert werden (@Overload) (siehe Kapitel 03)
• Eine Klasse kann mittels public class ClassX extends ClassY von einer Klasse ableiten

Abstract Class/Method

• Abstrakte Klassen können nicht instanziert werden
• Enthalten abstrakte Methoden, welche erst später von abgeleiteten Klassen implementiert werden
• Abstrakte Methoden sind Methoden, die ohne Implementierung angegeben werden
• Erst wenn alle abstrakten Methoden der Superklasse implementiert worden sind, kann die Subklasse instanziert werden.