OOPR_05. Případové studie

Transkript

1 OOPR_05 Případové studie 1

2 Přehled probírané látky příklad skládání objektů - čára příklad skládání objektů kompozice a agregace přetížené konstruktory pole jako datový atribut 2

3 Grafický objekt - čára Třída čára datové atributy: počátek Bod + / - délka ve směru osy x + / - délka ve směru osy y Vlastní implementace zjištění hodnoty pro cyklus for getmax() orientace vykreslování -1, 0, 1 kontrola správnosti parametrů délka 3

4 public class Cara { private Bod pocatek; private int delkax; private int delkay; public Cara(Bod bod, int delkax, int delkay) { pocatek = new Bod(bod); delkax = delkax; delkay = delkay; public Bod getpocatek() { return pocatek; public int getdelkax() { return delkax; public int getdelkay() { return delkay; // maximalni hodnota pro cyklus public int getmax() { if(math.abs(getdelkax()) > Math.abs(getDelkaY())) return Math.abs(getDelkaX()); else return Math.abs(getDelkaY());

5 // orientace vykreslovani public int orientace(int cislo) { int vysledek; if(cislo == 0) vysledek = 0; else if(cislo < 0) vysledek = -1; else vysledek = 1; return vysledek; // kontrola delek public boolean kontrola() { if((getdelkax() == 0) (getdelkay() == 0)) return true; else if(math.abs(getdelkax()) == Math.abs(getDelkaY())) return true; System.out.println("Chyba delek cary"); return false;

6 public void vykresli() { int dx = orientace(getdelkax()); int dy = orientace(getdelkay()); int hranice = getmax(); if(kontrola()) { for(int i = 0; i < hranice; i++){ pocatek.vykresli(dx*i, dy*i);

7 import java.awt.color; public class CaraTest { public static void main(string[] args) { Bod bod = new Bod(120, 100, Color.blue); Cara cara1 = new Cara(bod, 40,0); cara1.vykresli(); Cara cara2 = new Cara(bod, 0, 40); cara2.vykresli(); Cara cara3 = new Cara(bod, -40, 0); cara3.vykresli(); Cara cara4 = new Cara(bod, 0, -40); cara4.vykresli(); Vykreslený obrázek čar Cara cara5 = new Cara(bod, 40, 40); cara5.vykresli(); Cara cara6 = new Cara(bod, -40, 40); cara6.vykresli(); Cara cara7 = new Cara(bod, 40, -40); cara7.vykresli(); Cara cara8 = new Cara(bod, -40, -40); cara8.vykresli();

8 Problém Chceme vytvořit aplikaci, kdy osoba má datum narození a účet (v bance). První (naivní) řešení: vytvoříme jednu třídu, která obsahuje vše výhody: relativně rychlé řešení nevýhody: při každé změně adresy nebo účtu musíme měnit výchozí třídu. Lépe datum narození a účet uložit do samostatných tříd. Propojení tříd budeme řešit pomocí kompozice a agregace. 8

9 Problém Samostatné třídy Osoba, Ucet a Datum. Datum bývá stabilnější a proto asociace Osoba Datum bude řešeno pomocí kompozice kopírovacího konstruktoru. Účet podléhá častější změně, a proto bude tato asociace řešena pomocí agregace. 9

10 Diagram tříd úkolu 10

11 import java.util.calendar; public class Datum { private int den; // 1-31 private int mesic; // 1-12 private int rok; private Calendar kalendar = Calendar.getInstance(); // kalendar.get(1) = rok, kalendar.get(2) +1 = mesic, kalendar.get(5) = den //konstruktory public Datum( int den,int mesic, int rok) { this.mesic = mesickontrola( mesic ); // kontrola mesic this.rok = kontrolarok(rok); // bez kontroly this.den = denkontrola( den); // kontrola den public Datum() { mesic = kalendar.get(2) + 1; den = kalendar.get(5); rok = kalendar.get(1); public Datum(int den) { mesic = kalendar.get(2) + 1; this.den = denkontrola(den); rok = kalendar.get(1); public Datum(int den, int mesic) { this.mesic = mesickontrola(mesic); this.den = denkontrola(den); rok = kalendar.get(1); Třída Adresa

12 public Datum(int den, String mesic, int rok) { this.mesic = mesickontrola(mesic); this.den = denkontrola(den); this.rok = kontrolarok(rok); public Datum(int den, Mesic mesic, int rok) { this.mesic = mesic.ordinal() + 1; //System.out.println("mesic: " + this.mesic); this.den = denkontrola(den); this.rok = rok; // kopirovaci public Datum(Datum d) { mesic = d.getmesic(); den = d.getden(); rok = d.getrok(); Třída Adresa

13 public int getden() { return den; public int getmesic() { return mesic; public int getrok() { return rok; public void setden(int den) { this.den = denkontrola(den); public void setmesic(int mesic) { this.mesic = mesickontrola(mesic); public void setrok(int rok) { this.rok = rok; Třída Adresa private int mesickontrola( int mesic) { if ( mesic > 0 && mesic <= 12 ) return mesic; else { System.out.printf( "Neplatny mesic (%d) nastaveni na 1.", mesic ); return 1;

14 private int mesickontrola(string mesic) { String[] mesice = {"leden", "unor", "brezen", "duben", "kveten", "cerven", "cervenec", "srpen", "zari", "rijen", "listopad", "prosinec"; for(int i = 0; i < mesice.length; i++) if(mesic == mesice[i]) return i+1; System.out.printf("neplatny mesic (%s) nastaveni na leden ", mesic); return 1; private int denkontrola( int den ) { int dnuvmesici[] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 ; // kontrola rozsahu dne v mesici if ( den > 0 && den <= dnuvmesici[ getmesic() ] ) return den; Třída Adresa // kontrola prestupny rok if ( getmesic() == 2 && getden() == 29 && ( getrok() % 400 == 0 ( getrok() % 4 == 0 && getrok() % 100!= 0 ) ) ) return den; System.out.printf( "Neplatny den (%d) nastaveni na 1.", den ); return 1; public int kontrolarok(int r) { if(r>=1900 && r <= 2100) return r; else return kalendar.get(1);

15 public enum Mesic { LEDEN, UNOR, BREZEN, DUBEN, KVETEN, CERVEN, CERVENEC, SRPEN, ZARI, RIJEN, LISTOPAD, PROSINEC Třída Adresa

16 public class Ucet { private int cislo; private int stav; // Konstruktory tridy Ucet public Ucet() { this(0, 0); public Ucet(int cislo, int stav) { this.cislo = cislo; this.stav = stav; Třída Ucet public void vlozeni (int castka) { setstav(getstav() + castka); public int vyber (int castka) { setstav(getstav() castka); //stav = stav - castka; return stav; // pristupove a modifikacni metody... public String tostring() { return String.format("Cislo uctu: %d stav uctu: %d", getcislo(), getstav()); public void tisk() { System.out.println(this.toString());

17 public class Osoba { private String jmeno; private Datum datumnarozeni; //kompozice private Ucet ucet; // agregace - referencni kompozice // deklarace konstruktoru public Osoba() { this("neuvedeno", new Datum(), new Ucet()); Třída Osoba public Osoba(String jmeno, Datum datum, Ucet ucet) { this.jmeno= jmeno; datumnarozeni = new Datum(datum); // kopirovaci konstruktor this.ucet = ucet; //agregace // pristupove a modifikacni metody public void setjmeno(string jmeno) { this.jmeno = jmeno; public String getjmeno(){ return jmeno; public void setdatum(datum datum) { datumnarozeni = new Datum(datum); public Datum getdatumnarozeni() { return datumnarozeni;

18 public String tostring() { String tx= String.format("\nJmeno: %s datum narozeni: %s" + "\nucet: %s", getjmeno(), getdatumnarozeni().tostring(), ucet.tostring()); return tx; public void tisk() { System.out.println(this.toString()); public void setucet(ucet ucet) { this.ucet = ucet; public Ucet getucet(){ return ucet; public void vlozeni(int castka){ getucet().vlozeni(castka); public int vyber(int castka) { return getucet().vyber(castka); public void tiskucet(){ System.out.println("Ucet: "+ucet.tostring()); public void tiskdatumnarozeni(){ System.out.println("Datum narozeni: "+ getdatumnarozeni().tostring());

19 public class OsobaTest { public static void main(string[] args) { Datum datum = new Datum(10, 12, 1999); Osoba o1 = new Osoba("Kamil",datum, new Ucet()); Ucet u1 = new Ucet(1,200); Osoba o2 = new Osoba("Petr",new Datum(6, Mesic.KVETEN, 1956), u1); Ucet u2 = new Ucet(2, 300); o1.setucet(u2); o2.setucet(u1); o1.tisk(); o2.tisk(); o1.vyber(300); o2.vlozeni(800); u1.tisk(); u1 = null; o1.tiskucet(); o2.tiskdatumnarozeni(); Třída Osoba

20 Jmeno: Kamil datum narozeni: 10/12/1999 Ucet: Cislo uctu: 2 stav uctu: 300 Jmeno: Petr datum narozeni: 6/5/1956 Ucet: Cislo uctu: 1 stav uctu: 200 Cislo uctu: 1 stav uctu: 1000 Ucet: Cislo uctu: 2 stav uctu: 0 Datum narozeni: 6/5/1956 Třída OsobaTest

21 Rozšiřování funkčnosti Ve třídě Ucet máme částku na účtu vedenou v primitivním datovém typu int (celé číslo). Není zcela vyhovující: 1. vedení i části za desetinnou čárkou 2. chceme další možnosti sčítání, odčítání, násobení, tisk, převody na euro Nutno vytvořit samostatnou třídu Koruny a vyřešit její napojení na Ucet a Osobu. 21

22 Rozšiřování funkčnosti Požadavky na řešení: sčítání, odčítání, částek vrací nový objekt třídy Koruny s požadovanou hodnotou, násobení s reálným číslem (může představovat úrok) vrací nový objekt třídy Koruny s výslednou hodnotou, metoda tostring() vrací hodnoty např. 12,65 Kc nebo 8,09 Kc, zadávání ve formě: new Koruny(30.91) nebo instancí třídy Koruny 22

23 Rozšiřování funkčnosti V jakém typu proměnné uchovávat částku: double int, int String long a pouze v haléřích pro výstup se převede na koruny a haléře 23

24 public class Koruny { private long halere; private static final int HALERU_DO_KORUNY = 100; //konstruktory public Koruny(double castka) { this.halere = Math.round(castka * HALERU_DO_KORUNY); public Koruny(Koruny koruny) { halere = koruny.gethalere(); public long getkoruny() { //vraci počet korun return gethalere() / HALERU_DO_KORUNY; public long gethalere() { // vraci castku v halerich return halere; public long getzbylehalere() { // vraci zbyle halere bez korun return gethalere() % HALERU_DO_KORUNY; public boolean iszero() { return gethalere() == 0;

25 public boolean equals(object obj) { if(!obj.getclass().equals(this.getclass())) return false; Koruny castka = (Koruny) obj; return this.gethalere() == castka.gethalere(); public Koruny plus(koruny castka) { return new Koruny(1.0 *(this.gethalere() + castka.gethalere()) / HALERU_DO_KORUNY); public Koruny minus(koruny castka) { return new Koruny((double) (this.gethalere() castka.gethalere()) / HALERU_DO_KORUNY); public Koruny nasobeni(double cislo) { return new Koruny((double) (Math.round(this.getHalere() * cislo)) /HALERU_DO_KORUNY);

26 public String tostring() { StringBuffer vysledek = new StringBuffer(""); if(gethalere() < 0) vysledek.append( - ); vysledek.append(math.abs(getkoruny())); vysledek.append(','); long zbylehalere = Math.abs(this.getZbyleHalere()); if(zbylehalere == 0) vysledek.append("00"); else { if(zbylehalere > 0 && zbylehalere < 10) vysledek.append( 0 ); vysledek.append(zbylehalere); vysledek.append(" Kc"); return vysledek.tostring(); public void tisk() { System.out.println(this.toString());

27 public class KorunyTest { public static void main(string[] args) { Koruny castka1 = new Koruny(3.5678); Koruny castka2 = new Koruny(7.08); Třída KorunyTest Koruny vysledek = castka1.plus(castka2); vysledek.tisk(); vysledek = castka1.minus(new Koruny(7.08)); vysledek.tisk(); Koruny castka3 = new Koruny(5.94); vysledek = castka3.nasobeni(1.28); vysledek.tisk();

28 Celková aplikace Student Účet Koruny Diagram tříd celé aplikace. 28

29 public class Ucet { private int cislo; private Koruny stav; Třída Ucet // Konstruktory tridy Ucet public Ucet(){ this(0, 0); public Ucet(int cislo, double castka) { this(cislo, new Koruny(castka)); public Ucet(int cislo, Koruny stav) { this.cislo = cislo; this.stav = stav; public void vlozeni (double castka) { // vyvola metodu vlozeni s parametrem Koruny this.vlozeni(new Koruny(castka));

30 public void vlozeni(koruny castka) { stav = stav.plus(castka); public Koruny vyber (double castka) { // vyvola metodu vyber s parametrem Koruny return this.vyber(new Koruny(castka)); Třída Ucet public Koruny vyber(koruny castka) { stav = stav.minus(castka); return getstav(); public Koruny getstav(){ return stav; public String tostring() { return String.format("Ucet cislo: %d stav uctu: %s", getcislo(), getstav().tostring());

31 public class Student { private String jmeno; private Ucet mujucet; public Student(String jmeno, Ucet ucet){ this.jmeno = jmeno; mujucet = ucet; // agregace public Ucet getucet() { return mujucet; public void setucet(ucet ucet) { mujucet = ucet; public void vlozeni(double castka) { // vyvola metodu vlozeni s parametrem Koruny this.vlozeni(new Koruny(castka));

32 public void vlozeni(koruny koruny) { this.getucet().vlozeni(koruny); public Koruny vyber(double castka) { // vyvola metodu vyber s parametrem Koruny return this.vyber(new Koruny(castka)); public Koruny vyber(koruny koruny) { return this.getucet().vyber(koruny); public String tostring() { return String.format("Jmeno: %s \n%s", getjmeno(), getucet().tostring()); public void tisk() { System.out.println(toString());

33 Deklarace tříd s přetíženými konstruktory Přetěžování konstruktorů je důležité. Pro přetěžování se využívá pseudoproměnná this, která v dané třídě znamená, že odkazuje sama na sebe. Takže pokud je v následujícím příkladu uvedeno v těle konstruktoru this(0, 0, 0); 33

34 Třída Time Prakticky uvedeme třídu Time s přetíženými konstruktory a validačními metodami, které ošetří možné chyby zadání nesprávného času. 34

35 public class Time { private int hodina; // 0-23 private int minuta; // 0-59 private int vterina; // 0 59 // konstruktory public Time() { this( 0, 0, 0 ); public Time( int h ) { this( h, 0, 0 ); public Time( int h, int m ) { this( h, m, 0 ); public Time( int h, int m, int v ) { // vyvola metodu settime k validaci casu settime( h, m, v ); // kopirovaci konstruktor public Time( Time time ) { this( time.gethodina(), time.getminuta(), time.getvterina() );

36 public void settime( int h, int m, int v ) { sethodina( h ); setminuta( m ); setvterina( v); public void sethodina( int h ) { hodina = ( ( h >= 0 && h < 24 )? h : 0 ); public void setminuta( int m ) { minuta = ( ( m >= 0 && m < 60 )? m : 0 ); public void setvterina( int v ) { vterina = ( ( v >= 0 && v < 60 )? v : 0 ); public int gethodina() { return hodina; public int getminuta() { return minuta; public int getvterina() { return vterina;

37 // prevede na String v universalnim casovem // formatu (HH:MM:SS) public String touniversalstring() { return String.format("%02d:%02d:%02d", gethodina(), getminuta(), getvterina() ); // prevede na String ve standardnim casovem formatu // (H:MM:SS AM nebo PM) public String tostring() { return String.format( "%d:%02d:%02d %s", ( (gethodina() == 0 gethodina() == 12)? 12 : gethodina() % 12 ), getminuta(), getvterina(), ( gethodina() < 12? "AM" : "PM" ) ); public void printu() { System.out.println(" "+this.touniversalstring()); public void prints() { System.out.println(" "+this.tostring());

38 public void tisk() { System.out.printf("%s %03d %2d %2d","Aktualni cas: ", gethodina(),getminuta(), getvterina());

39 public class TimeTest { public static void main(string[] args) { Time t1 = new Time(); // 00:00:00 Time t2 = new Time( 2 ); // 02:00:00 Time t3 = new Time( 21, 34 ); // 21:34:00 Time t4 = new Time( 12, 25, 42 ); // 12:25:42 Time t5 = new Time( 27, 74, 99 ); // 00:00:00 Time t6 = new Time( t4 ); // 12:25:42 System.out.println( "Vytvoreno s:" ); System.out.println( "t1: vsechny argumenty defaultni" ); t1.printu(); t1.prints(); System.out.println( "t2: specifikovana hodina; minuta a vterina defaultni"); t2.printu(); t2.prints(); System.out.println( "t3: specifikovana hodina a minuta; vterina defaultni"); t3.printu(); t3.prints();

40 System.out.println( "t4: specifikovana hodina, minuta a vterina"); t4.printu(); t4.prints(); System.out.println( "t5: specifikovany vsechny neplatne hodnoty" ); t5.printu(); t5.prints(); System.out.println( "t6: ma specifikovane hodnoty objekty t4" ); t6.printu(); t6.prints();

41 Pole jako datový atribut Třída Student má pole známek a pole oblíbených jídel. Pole známek obsahuje pouze celá číslo v rozsahu Pole oblíbených jídel je pole řetězců. Cíl blíže se seznámit s práci s poli. 41

42 import javax.swing.joptionpane; public class Student { private String jmeno; private int[] zkousky = {1, 3, 2, 2, 1; private String[] oblibenajidla; public Student() { jmeno = "nezadane"; oblibenajidla = new String[1]; oblibenajidla[0] = "nezadana"; public Student(String jmeno){ this.jmeno = jmeno; initoblibenajidla(); public String getjmeno() { return jmeno; public String[] getoblibenajidla(){ return oblibenajidla;

43 public int[] getzkousky() { return zkousky; public void setjmeno(string jmeno) { this.jmeno = jmeno; public void setoblibenajidla(string[] jidla) { oblibenajidla = jidla; public void setzkousky(int[] zkousky) { this.zkousky = zkousky; public String tostring() { return String.format("Jmeno: %s \noblibena jidla + %s\nzkousky %s\nprumer: %.2f", getjmeno(), jidlatostring(), zkouskytostring(), getprumer());

44 public String jidlatostring() { String s = ""; for(int i = 0; i < getoblibenajidla().length; i++) s += "\n" + (i + 1) + " " + oblibenajidla[i]; return s; public String zkouskytostring() { String s = ""; for(int i = 0; i < getzkousky().length; i++) s += "\n" + (i + 1) + " " + zkousky[i]; return s; public void tisk() { System.out.println(toString());

45 public void initoblibenajidla() { String odpoved = JOptionPane.showInputDialog("Pocet oblibenych jidel: "); int pocet = Integer.parseInt(odpoved); oblibenajidla = new String[pocet]; for(int i = 0; i < pocet; i++) { odpoved = JOptionPane.showInputDialog("Jidlo [" + (i+1) + "] "); oblibenajidla[i] = odpoved; public double getprumer() { double vysledek = 0; for (int i = 0; i < getzkousky().length; i++) vysledek += zkousky[i]; vysledek = vysledek / getzkousky().length; return vysledek; public String prumertostring() { return ""+ getprumer();

46 1 public class StudentTest { 2 public static void main(string[] args) { 3 Student student = new Student("Eva"); 4 student.tisk(); 5 String[] jidlo = {"cocka s vejci", "vepro knedlo zelo", 6 "michana zelenina"; 7 int[] vysledky = {3, 3, 2, 1 ; 8 student.setoblibenajidla(jidlo); 9 student.setzkousky(vysledky); 10 student.tisk();

47 Případová studie Karty K dispozici 52 karet, mají barvu a hodnotu. Deklarace třídy Karta se dvěma atributy výčtového typu. Uložení hodnot karet do pole. 47

48 public enum Barva { Krize, Herce, Kary, Piky 1 public class BarvaTest { 2 public static void main(string[] args) { 3 Barva bp = Barva.Piky; 4 Barva bh = Barva.Herce; 5 if(bp == Barva.Piky) System.out.println("ANO Piky"); 6 else System.out.println("Ne Piky"); Možnosti výčtových typů 7 // jedna moznost pruchodu vyctovymi hodnotami 8 for(barva bv: Barva.values()) 9 System.out.println("Barva: " + bv); 10 System.out.println(); // prazdny radek ve vypisu 11 // klasicka moznost pruchodu vyctovymi hodnotami 12 Barva[] pole = Barva.values(); 13 for(int i = 0; i < pole.length; i++) 14 System.out.println("Barva: " + pole[i]);

49 public enum Hodnota { Eso, Dve, Tri, Ctyri, Pet, Sest, Sedm, Osm, Devet, Deset, Kluk, Dama, Kral

50 public class Karta { private final Hodnota hodnota; // hodnota karty private final Barva barva; // barva karty // konstruktor public Karta( Hodnota kartahodnota, Barva kartabarva ) { hodnota = kartahodnota; // inicializace hodnoty karty barva = kartabarva; // inicializace barvy karty public Hodnota gethodnota() { return hodnota; public Barva getbarva() { return barva; public String tostring() { return String.format( "%s %s", gethodnota(), getbarva());

51 import java.util.list; import java.util.arrays; import java.util.collections; 1 public class BalicekKaret { 2 private Karta[] balicek = new Karta[52]; 3 private int count = 0; // pocet karet index pro pole 4 5 private List< Karta > list; // deklarace seznamu karet 6 7 // vytvoreni balicku karet = konstruktor 8 public BalicekKaret() { 9 for(barva barva: Barva.values()) { 10 for(hodnota hodnota: Hodnota.values()) { 11 balicek[count] = new Karta(hodnota, barva); 12 count++; list = Arrays.asList( balicek ); // vytvori List 16

52 17 public Karta[] getbalicek() { 18 return balicek; public void zamichanikaret() { 21 Collections.shuffle(list); public void tiskseznamukaret() { 24 // zobrazi 52 karet ve dvou sloupcich 25 for ( int i = 0; i < list.size(); i++ ) 26 System.out.printf( "%-20s%s", list.get( i ), 27 ( ( i + 1 ) % 2 == 0 )? "\n" : "" ); public void tiskkaret() { 30 for( int i = 0; i < getbalicek().length; i++) 31 System.out.printf( "%-20s%s", balicek[i], 32 ( ( i + 1 ) % 2 == 0 )? "\n" : "" ); 33 System.out.println();

53 public void michanikaret() { Random rnd = new Random(); int prvni, druhy, pocet; Karta karta; pocet = getbalicek().length -1; for(int i = 0; i < 10; i++) { prvni = rnd.nextint(pocet); druhy = rnd.nextint(pocet); System.out.println("prvni: " + prvni + " druhy: " + druhy); karta = balicek[prvni]; balicek[prvni] = balicek[druhy]; balicek[druhy] = karta;

54 public class BalicekKaretTest { public static void main(string[] args) { BalicekKaret balicek = new BalicekKaret(); balicek.tiskkaret(); balicek.zamichanikaret(); balicek.tiskseznamukaret();