UNITA’ DIDATTICA 3: GLI OGGETTI IN JAVA

1. Fondamenti di Informatica MODULO LINGUAGGIO JAVA UNITA’ DIDATTICA 3: GLI OGGETTI IN JAVA Cristina Parisi DIC 2002

2. PREREQUISITI Conoscenze di programmazione imperativa acquisite nella classe III nel corso di programmazione in C++ o altro linguaggio imperativo Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

3. Competenze Alla fine dell’u.d. lo studente deve essere in grado di: • Definire le classi con attributi e metodi • Applicare i principi della programmazione ad oggetti usando il linguaggio Java Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

4. CONTENUTI • Gli oggetti • Le classi • Metodi e attributi • Passaggio di parametri • Metodo costruttore • Creazione ed uso degli oggetti Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

5. METODOLOGIE • Lezione frontale • Lezione dialogata • Esercitazioni in laboratorio Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

6. STRUMENTI • Libro di testo • Appunti • Presentazioni multimediali • Computer Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

7. VERIFICA e VALUTAZIONE Verifica - test di verifica (a risposta multipla e risposta libera); - esercitazioni in laboratorio. • Valutazione • sarà effettuata una valutazione sommativa: • mostrare di aver acquisito le nozioni di base; • mostrare di aver maturato le competenze per la logica della programmazione ad oggetti. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

8. TEMPI • 2 settimane (12 ore): • 4 h lezione frontale • 4 h esercitazioni in laboratorio • 2 h verifica • 2 h chiarimenti e potenziamento Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

9. La struttura di un oggetto è descritta attraverso attributi e metodi attributi descrivono le caratteristiche, le proprietà statiche dell’oggetto metodi descrivono i comportamenti, le proprietà dinamiche dell’oggetto Gli oggetti ES. Considerando una motocicletta come oggetto, avremo: Attributi : casa_produttrice, modello, cilindrata, colore Metodi : accelera, frena, cambia_marcia Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

10. La classe Possono esistere più oggetti che hanno stessi attributi (che possono assumere valori diversi) e stesse funzionalità. In questo caso gli oggetti appartengono alla stessa classe. Per classe s’intende il contenitore logico di uno o più oggetti. Solo dopo aver creato la classe è possibile creare l’oggetto attraverso un’istanza. Quindi a partire da una classe è possibile creare n oggetti, attraverso n istanze. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

11. Esempio di oggetti istanze ES. A partire da motocicletta con i seguenti attributi e metodi Attributi : casa_produttrice, modello, cilindrata, colore Metodi : accelera, frena, cambia_marcia Si possono avere i seguenti oggetti istanza Oggetto1: Yamaha, XT, 600, bianco Oggetto2: Honda, Africa_Twin,, 750, verde Oggetto3:Suzuki, DR, 650, blu Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

12. Dichiarazione di una CLASSE La struttura base per poter dichiarare una classe usa la parola chiave class, seguita dal nome della classe e dal suo contenuto racchiuso tra le parentesi graffe { }. All’interno delle parentesi vengono dichiarati gli attributi e i metodi class <nome della classe>{ // attributi // metodi } Attraverso questa dichiarazione viene creato un nuovo tipo di dato. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

13. Livelli di visibilità per le classi Durante la dichiarazione di una classe può essere indicato il livello di visibilità (per stabilire da quale punto del programma è possibile creare istanze della classe): • public = la classe può essere usata oltre che all’interno della libreria in cui è stata definita, anche al di fuori • abstract = la classe è ancora incompleta e alcuni metodi sono astratti. Può essere usata per creare sottoclassi in cui vengono implementati metodi astratti. Inoltre non può essere istanziata Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

14. Livelli di visibilità per le classi • final = da questaclasse non è possibile creare sottoclassi • La parola chiave viene posta prima di class. • Se non viene scritto niente la classe può essere usata da tutte le classi. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

15. Dichiarazione degli attributi Gli attributi di una classe (detti anche variabili di istanza, poiché ogni oggetto possiede le proprie variabili) devono essere dichiarati in tal modo: <tipo> <nome della variabile> ES. Alcuni attributi della classe motocicletta possono essere: int cilindrata, anno_immatricolaz; String modello; Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

16. Dichiarazione degli attributi Durante la loro dichiarazione gli attributi possono essere anche inizializzati. Se ciò non avviene per default vengono assegnati ai numeri e ai caratteri il valore zero, ai booleani false e agli oggetti null. ES. Alcuni attributi della classe motocicletta possono essere: int cilindrata = 600; int anno_immatricolaz = 1996; String modello = “Dominator”; Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

17. Livelli di visibilità per gli attributi • Attraverso la visibilità si stabilisce se l’attributo è accessibile da altre classi: • public l’attributo è accessibile da qualsiasi altra classe; • private l’attributo è visibile solo all’interno della classe, quindi nessun’altra può variarne il valore; • protected l’attributo è accessibile dalle classi che appartengono alla stessa libreria e dalle sottoclassi. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

18. Livelli di visibilità per gli attributi Se non viene specificato niente, l’attributo sarà visibile da tutte le classi. Inoltre per definire un attributo costante deve essere dichiarato final ES. public final boolean risposta_affermativa = true; Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

19. Dichiarazione dei metodi I metodi servono per implementare le funzioni che una classe può eseguire. La dichiarazione prevede oltre il nome del metodo, il livello di visibilità, il tipo restituito, e uno o più parametri racchiusi tra parentesi tonde( ). Il corpo del metodo è racchiuso tra parentesi graffe {}. <livello di visibilità><tipo restituito> <nome metodo> (<parametri>) { //istruzioni } Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

20. Dichiarazione dei metodi • Il tipo restituito e il nome del metodo con le parentesi tonde (non necessariamente contenenti la lista dei parametri) sono obbligatori. • Nel caso in cui il metodo non restituisce alcun valore viene usata la parola chiave void come tipo restituito. • Se il metodo restituisce un valore (quindi non è void) il suo corpo deve contenere l’istruzione return. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

21. Passaggio di parametri Il nome del metodo è sempre seguito da parentesi tonde ( ), in cui possono essere elencati i parametri separati tra loro da virgole. ES. void accelera(int velocità_attuale, int velocità_finale) Il passaggio dei parametri può avvenire per valore o per riferimento. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

22. Passaggio di parametri I parametri vengono passati per valore se sono tipi di dati primitivi; quindi per ogni parametro viene creata una copia che diventa variabile locale all’interno del metodo. Se sono invece degli oggetti o degli array vengono passati per riferimento, quindi le operazioni fatte su di essi hanno effetto sugli oggetti originali; in quanto viene creata una copia del riferimento e non dell’oggetto e le modifiche fatte all’interno del metodo modificano anche l’oggetto originale. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

23. Esempi di metodi con passaggio di parametri ES_1. Si consideri un metodo che calcoli la somma di 2 numeri public int somma (int a, int b) { int sum; sum = a+b; return sum; } Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

24. Esempi di metodi con passaggio di parametri ES_2. Si consideri un metodo che calcoli il massimo degli elementi di un array costituito da 2 numeri public int max (int a[]) { if(a[0] > a[1]) return a[0] else return a[1]; } Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

25. Livelli di visibilità dei metodi • Per la visibilità dei metodi valgono le stesse regole poste per gli attributi • public il metodo può essere richiamato da qualsiasi altra classe; • private il metodo può essere richiamato solo all’interno della classe in cui è stato definito ; • protected il metodo è visibile solo dalle sottoclassi. Solitamente i metodi vengono definiti public Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

26. Metodo costruttore • Il metodo costruttore viene eseguito ogni qualvolta che viene istanziato un oggetto. Solitamente viene usato per le operazioni di inizializzazione. • Questo metodo ha sempre lo stesso nome della classe. Esso non deve restituire alcun valore, ma non deve neanche essere dichiarato di tipo void. • Solitamente viene dichiarato di tipo public. Per compiere le operazioni di inizializzazione vengono spesso usati i parametri. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

27. Metodo costruttore ES. Costruiamo una classe coppia di numeri interi Class Coppia { int num,succ; public Coppia (int numero) { num=numero; succ=num+1; } } Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

28. Metodo costruttore All’interno del costruttore è possibile usare come nome del parametro, lo stesso dell’attributo. In questo caso sarà usata la parola chiave this (con questo comando l’oggetto riconosce se stesso), che costituisce un riferimento all’oggetto in questione. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

29. Metodo costruttore Esempio della classe Coppia con l’uso del this Class Coppia { int num, succ; public Coppia (int num) { this.num=num; succ=this.num+1; } } Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

30. Metodo costruttore Se una classe viene costruita senza dichiarare il costruttore, in ogni caso viene associato ad essa un costruttore vuoto. In questo caso al momento della creazione di un oggetto della classe non verranno eseguite operazioni. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

31. Metodo costruttore ES. Definiamo una classe Moto senza l’uso del costruttore Class Moto{ int cilindrata; String modello; void inizializza (int c,String m) { cilindrata =c; modello = new String(m) } } Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

32. Creazione e uso di oggetti • Per poter utilizzare le classi è necessario creare e istanziare un oggetto. • La dichiarazione dell’oggetto si fa, facendo seguire al nome della classe il nome dell’oggetto, in tal modo: • <classe><nome oggetto> • Dopo aver fatto ciò è necessario andare ad allocare l’oggetto in memoria attraverso l’operatore new in tal modo: • <nome oggetto>= new<costruttore>(<parametri>) • L’operatore new restituisce un riferimento ad un’area di memoria in cui viene memorizzato l’oggetto. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

33. Creazione e uso di oggetti ES. Creiamo un oggetto della classe moto Moto MiaMoto; MiaMoto = new Moto(); E’ possibile dichiarare e allocare un oggetto attraverso un’unica riga di comando: ES. Creiamo un oggetto della classe moto Moto MiaMoto =new Moto(); Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

34. Allocazione di un oggetto in memoria Nella fase di dichiarazione dell’oggetto viene creata una variabile vuota, un oggetto senza riferimento. Nella fase di allocazione viene inserito nella variabile il riferimento dell’oggetto, che punta ad un’area di memoria contenente i valori degli attributi dell’oggetto. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

35. Esempio import java.io.* ; class Auto { int cilindrata; String modello; Auto (int c, String m) { cilindrata=c; modello = new String (m); } void VisualizzaInfo( ) { System.out.println ("Modello: "+modello); System.out.println ("Cilindrata: "+cilindrata); } } class Car { public static void main (String arg[ ]) { static Auto fer = new Auto(2000,"Ferrari F-40"); static Auto alf = newAuto(1300,"Alfa 33"); fer.VisualizzaInfo(); alf.VisualizzaInfo(); } }

36. Accesso agli attributi di un oggetto Per accedere agli attributi di un oggetto si usa l’operatore punto . E viene inserito tra l’oggetto e l’attributo <oggetto>.<attributo> L’attributo deve essere visibile nel contesto in cui è richiamato. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

37. Accesso ai metodi di un oggetto Anche per invocare un metodo viene usato l’operatore punto . E viene inserito tra l’oggetto e l’attributo <oggetto>.<metodo>(<parametri>) Quando viene richiamato un metodo, all’interno di un altro metodo, appartenente alla stessa classe del primo, non è necessario usare questa tecnica, ma può essere direttamente invocato. Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

38. Attributi e metodi static Definendo un attributo static si avrà una copia sola di quell’attributo per tutti gli oggetti di quella classe. Solitamente gli attributi non vengono dichiarati static, quindi si ha per ogni oggetto una copia. Un attributo statico, per cui, viene condiviso da tutte le istanze della classe. Es. Un esempio di attributo statico è il pigreco PI, dichiarato nella classe Math, del package java.lang public static final double PI; Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

39. Attributi e metodi static I metodi statici vengono richiamati senza dover creare un oggetto di classe, infatti per invocarlo basta utilizzare il nome della classe e non dell’oggetto <nome classe>.<metodo static> Es. Nella classe Math esistono vari metodi, fra cui il metodo random( ) che è un metodo static public static double random( ); Cristina Parisi DIC 2002 UD 3: GLI OGGETTI IN JAVA

40. FINE