Interfacce

1. Interfacce

2. Interfacce • Dichiarazionidi tipi riferimentochedescrivonooggetti in modoastratto • Specificano solo le firmedeimetoditralasciandotuttigliaspettidiimplementazione

3. Interfacce interface Polynomial { public void somma(Polynomial p); public void derivata(); public intgrado(); public double coeff(intgrado); }

4. Interfacce interface Collection<E> { public void add(E element); public void remove(E element); public boolean find(E element); . . . }

5. Classi implementano Interfacce • La keyword implementsindicacheunaclasseimplementaunainterfaccia class ArrayPoly implements Polynomial { ... } class TreeSet<E> implements Collection<E> { ... }

6. Classi implementano Interfacce • Unaclassecheimplementaunainterfacciadeveimplementaretuttiimetodidell’interfaccia • Tutti I metodidell’interfacciadevonoesseredichiarati public nellaclasse • Nullavietache la classedichiarialtrimetodioltrequellidell’interfacciacheimplementa

7. Classi implementano Interfacce • Unainterfacciapuòessereimplementatadapiùclassi class ArrayPoly implements Polynomial { ... } class ListPoly implements Polynomial { ... }

8. Classi implementano Interfacce • Unainterfacciapuòessereimplementatadapiùclassi class HashMap<E> implements Collection<E>{ ... } class TreeSet<E> implements Collection<E> { ... }

9. Conversioni di tipo • Unainterfaccia “rappresenta” tutte le classiche la implementano • Il tipointerfacciasipuòassociare a tuttiglioggettidelleclassiche la implementano Continua…

10. Conversioni di tipo • Possiamoassegnareun riferimentoditipoclasse ad unavariabileditipointerfacciapurchè la classeimplementil’interfaccia Collection<Double> c = new TreeSet<Double>(); Collection<Double> d = new HashMap<Double>(); Polynomial p = new ArrayPoly(); Polynomial q = new ListPoly(); Continua…

11. Conversioni di tipo • La conversione è lecita solo in determinate situazioni • Problema: TreeSet<Double>() non implementaPolynomial Polynomial x = new TreeSet<Double>(); // ERRORE

12. ConversionidiTipo • Sottotipo (<:) • La relazionechepermettedideciderequando è lecitoconvertireun tiporiferimento in un altro • Per ilmomentodiciamo • Principio disostituibilità • Ovunquecisiaspetti un riferimentodi un tipo è lecitoutilizzare un rifetimentodi un sottotipo S <: T sse • S è unaclasse, T è unainterfaccia • S implementaT. Continua…

13. ConversionidiTipo • Assumiamo S <: T • Regoladiassegnamento • Un riferimentoditipoS sipuosempreassegnare ad unavariabileditipoT • Un riferimentoditipoclassepuòsempreessereassegnato ad unavariabileditipointerfacciache la classeimplementa • Regoladipassaggiodiparametri • Un riferimentoditipoS sipuosemprepassare per un parametroditipoT • Un riferimentoditipoclassepuòsempreesserepassato per un parametroditipointerfacciache la classeimplementa

14. ConversionidiTipo • Le conversioniabilitatedallaregola C<: IsseCimplementaI sonocorrette • Dimostrazioneintuitiva: • Se CimplementaI , CdevedefiniretuttiimetodidichiaratidaI(e dichiararli public) • Quinditutti le invocazionidimetodoammessedaItrovanoeffettivamente un metododefinito in C Continua…

15. Polimorfismo – dynamic dispatch • Le regole del linguaggiogarantisconocheunavariabileditipointerfaccia ha sempre come valore un riferimentodiunaclassecheimplemental’interfaccia • Se unainterfaccia è implementatadapiùclassi, iltipodeivalorilegatiallavariabilepuòcambiare Polynomial p; p= new ListPoly(...);p = new ArrayPoly(...); Continua…

16. Polimorfismo – dynamic dispatch • Possiamoinvocareognunodeimetodidell’interfaccia: • Qualemetodoinvoca? int g = p.grado();

17. Polimorfismo – dynamic dispatch int g = p.grado(); • Se priferisce un ListPoly, invocailmetodoListPoly.grado() • Se priferisceun ArrayPoly,invocailmetodoArrayPoly.grado(); • Polimorfismo (molteforme): • ilmetodoinvocatodipendedipendedaltipodel riferimento legato allavariabile Continua…

18. Esempio • Costruiamounaapplicazione per disegnare un insiemediformegeometrichecontenute in unacomponentegrafico: • definiamoGWin, unaclassechedescrive un contenitorediformegeometrichedisegnatemedianteunainvocazione del metodopaint() • per esemplificare, consideriamo due tipi diforme:QuadratoeCerchio

19. Forme grafiche class Quadrato{ . . . public void draw(Graphics2D g) {// Istruzioni per ildisegno . . . }} class Cerchio{ . . . public void draw(Graphics2D g) {// Istruzioni per ildisegno . . . }}

20. GWin • Un contenitorediQuadratie Cerchi • /** • UnafinestrachecontieneQuadrati e Cerchi • */ • class GWin • { • /** • Disegnatutte le formediquesto component • */ • public void paint(){ /* disegnasu g */ } • /** • Componentegraficasu cui disegnare • */ • private Graphics2D g; • }

21. Domanda • Che struttura utilizziamo per memorizzare le forme contenute nella GWin? • Come definiamo il metodo paint() in modo che disegni tutte le forme della componente?

22. Risposte • definiamo una nuova interfaccia: Shape • Ridefiniamo le classi Quadrato e Cerchio in modo che implementino Shape • Memorizziamo gli oggetti della componente in una ArrayList<Shape> interface Shape { void draw(Graphics2D g); }

23. Shapes class Quadrato implements Shape { . . . public void draw(Graphics2D g) {// Istruzioni per ildisegno . . . }} class Cerchio implements Shape { . . . public void draw(Graphics2D g) {// Istruzioni per ildisegno . . . }}

24. GWin Mantiene una ArrayList<Shape> class GWin { private Graphics2D g; private ArrayList<Shape> shapes; // crea una GWin con un insieme di forme public GWin(Shape... shapes) { Graphics2D g = new Graphics2D(); this.shapes = new ArrayList<Shape>(); for (Shape s:shapes) this.shapes.add(s); } // disegna tutte le componenti della GWin public void paint() { for (Shape s:shapes) s.draw(g); } }

25. Quadrato Car Cerchio GWin Shape Diagramma delle Classi

26. AncoraInterfacce

27. Esempio • DefiniamounaclasseDataSetchepermettedicondurrealcunesemplicianalisisu un insiemedicontibancari • calcolodellamedia degliimporti del saldo • calcolodel conto con ilvaloremassimotraisaldi Continua…

28. DataSet public class DataSet { public void add(BankAccount x) { sum = sum + x.getBalance(); if (count == 0 || maximum.getBalance() < x.getBalance()) maximum = x; count++; } public BankAccount getMaximum() { return maximum; } public double average() {return (count>0)? sum/count : Double.NaN; } private double sum; private BankAccount maximum; private int count; }

29. Esempio • Oraripetiamol’esempio per definireunaversionedellaclasseDataSetchepermettedicondurrealcunesemplicianalisisu un insiemedicorsiuniversitari: • calcolodellamedia del numerodistudenti per corso • calcolodel corso con massimonumerodistudenti class Corso{// . . . public double iscritti() { // ... }}

30. DataSet– versione per Corso public class DataSet{ public void add(Corsox) { sum = sum + x.iscritti(); if (count == 0 || maximum.iscritti() < x.iscritti()) maximum = x; count++; } public CorsogetMaximum() { return maximum; } public double average() {return (count>0)? sum/count : Double.NaN; } private double sum; private Corso maximum; private int count; }

31. Interfacce riuso di codice • Il meccanismodianalisideidati è sempre lo stesso; • sibasasull’estrazionediunamisura • la differenza è solo nell’implementazione del metodochefornisce la misura • Possiamouniformare: • è sufficientestabilireunamodalitàuniforme per estrarre la misura. interfaceMeasurable { double getMeasure(); }

32. Measurable BankAccounts public class BankAccount implements Measurable { public double getMeasure() { return getBalance(); } // ...} Continua…

33. Measurable Corsi class Corsoimplements Measurable { public double getMeasure() { return iscritti(); } // . . . }

34. DataSet – versionegenerica public class DataSet{ public void add(Measurable x) { sum = sum + x.getMeasure(); if (count == 0 || maximum.getMeasure() < x.getMeasure()) maximum = x; count++; } public Measurable getMaximum() { return maximum; } public double average() { return sum/count; } private double sum; private Measurable maximum; private int count; }

35. DataSetDiagramma UML Corso implementa dipende

36. Interfacce standard • Le librerie Java forniscono molte interfacce standard, che possono essere utilizzare nella programmazione • Un esempio: • ActionListener

37. ActionListener • Descrive oggetti che svolgono il ruolo di gestori di eventi: • rimane attesa (in ascolto) di un evento, per poi rispondere con una azione al momento in cui l’evento si manifesta interface ActionListener{   void actionPerformed(ActionEvent event);}

38. Esempio: eventi di un timer • Eventinotificatiad un ActionListenerassociatoal timer • Il gestorevieneattivato ad ogni tick del timer, • actionPerformed() invocato ad ogni tick • event: contieneinformazionesull’evento public interface ActionListener{   void actionPerformed(ActionEvent event);} Continua…

39. Esempio: eventi di un timer • La gestione dell’evento avviene nel metodo actionPerformed() • Gestioni diverse realizzate da classi diverse che implementano ActionListener class TimerListenerimplements ActionListener{     public void actionPerformed(ActionEvent event)    {      // Eseguito ad ogni tick.     }} Continua…

40. Esempio: eventi di un timer • Per associare un particolare listener al timer è necessario registrare il listener sul timer • Ora possiamo far partire il timer TimerListenerlistener = new TimerListener();Timer t = new Timer(interval, listener); tra due tick t.start(); // Esegue in un thread separato

41. Esempio: countdown • Un timer che esegue il countdown

42. CountDownListener public class CountDownApp { public static void main(String[] args) { CountDownListener listener = new CountDownListener(10); // Milliseconditra due tick final int DELAY = 1000; Timer t = new Timer(DELAY, listener); t.start(); JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit?"); System.exit(0); } }

43. CountDownListener • Inizializza un contatore al valore passato nel costruttore • Ad ogni invocazione del metodo actionPerformed() • controlla il valore del contatore e dà in output il messaggio corrispondente • decrementa il contatore

44. CountDownListener classCountDownListenerimplementsActionListener { public CountDownListener(int initialCount) { count = initialCount; } public void actionPerformed(ActionEvent event) { if (count >= 0) System.out.println(count); if (count == 0) System.out.println("Liftoff!"); count--; } private int count; }

45. Interfacce multiple • Una classe può implementare più di una interfaccia • In quel caso deve definire, public, tutti i metodi delle interfacce che implementa • E’ automaticamente sottotipo di ciascuna delle interfacce che implementa

46. Measurable Shapes class Quadrato implements Shape, Measurable { . . . public void draw(Graphics2D g) { ... } public double getMeasure() { ... } } class Cerchio implements Shape, Measurable { . . . public void draw(Graphics2D g){ ... }public void getMeasure() { ... }}

47. Measurable Shapes • Ora possiamo passare Quadratie Cerchisia all’interno della classe Gwinper essere disegnati, sia all’interno della classe DataSetper essere misurati

48. Conversioni di tipo • Unainterfaccia “rappresenta” tutte le classiche la implementano • Più in generale: un supertiporappresentatuttiisuoisottotipi Continua…

49. Conversioni di tipo • Principio disostituibilità • Un riferimentodi un sottotipopuòessereusatoovunquecisiaspetti un riferimentodi un supertipo • Puòcausareperditadiinformazione • nelcontesto in cui ciaspettiamoilsupertipo, non possiamousare solo I metodi del supertipo • perdiamo la possibilitàdiutilizzareglieventualimetodiaggiuntivi del sottotipo Continua…

50. AncoraShapes class Car implements Shape { . . .public void draw(Graphics2D g){ . . . }public String brand() {. . . } } class Smiley implements Shape { . . .public void draw(Graphics2D g){ . . . }public String mood() {. . . } }