Fejlett Programozási Technikák 2. 14/5

A mai előadás tartalma: Java nyelv alapjai JAR fájlok Hibakezelés

Java nyelv I. Egyszerű Magasszintű Objetum orientált a kezdők is könnyen boldogulnak vele (C,C++) Magasszintű komplex feladatok egyszerűen megoldhatóak vele (hálózat kezelés, grafika) Objetum orientált az alapoktól kezdve (a primitív adattípusok kivételével minden objektum) elosztott rendszerek (komponens alapú fejlesztés, újrafelhasználhatóság) Biztonságos, robosztus fordításkor ellenőrzés nincs pointer (NULL pointerre hivatkozás, levegőbe lógó mutatók) nincs automatikus konverzió dinamikus szemétgyűjtés (memory leak)

Java nyelv II. Platform független Interpretált, dinamikus Többszálú nem tartalmaz architektúra függő elemeket (az int, mérete … nyelvi szinten definiált) Interpretált, dinamikus gyors fejlesztési ciklus (nincs szükség make-re) class loader (package) virtuális gép byte kód (a hivatkozások csak futás időben oldódnak fel) 10-20-szor lassabb mint gépi kódú megfelelője Többszálú Elosztott (a class loader képes hálózatról betölteni az osztályt, RMI, …)

Hol, hogyan használhatjuk? Kliens oldal: Java Applet Java Kliens Java Swing Szerver oldal: JDBC Java Servlet JSP RMI JMS Java IDL JTS EJava Bean

Hogyan működik ? I. JVM Java API .java fájl javac osztaly.java osztaly.class java osztaly

Hello World ! HelloWorldApp.java fájl javac HelloWorldApp.java /** * A HelloWorldApp osztály mely a szabványos kimenetre kiírja a Hello World üdvözletet. */ class HelloWorldApp { public static void main(String[] args) System.out.println("Hello World!"); //Kiírja a szöveget. } HelloWorldApp.java fájl javac HelloWorldApp.java HelloWorldApp.class java HelloWorldApp

Változók A minden változóhoz típust és nevet kell rendelnünk. A változók nevét kicsi betűvel kezdjük, a több szóból álló változókat a szóhatárnál nagybetűvel választjuk el. bool isVisible; az aláhúzást mindenhol használhatjuk de csak a konstansokban szokás az utasítások végén ;

Példa public class MaxVariablesDemo { public static void main(String args[]) { byte largestByte = Byte.MAX_VALUE; short largestShort = Short.MAX_VALUE; int largestInteger = Integer.MAX_VALUE; long largestLong = Long.MAX_VALUE; float largestFloat = Float.MAX_VALUE; double largestDouble = Double.MAX_VALUE; char aChar = 'S'; boolean aBoolean = true; System.out.println("The largest byte value is " + largestByte); … }

Operátorok () [] . zárójelek, indexelés, osztály komponensére hivatkozás ++ - - ! ~ instanceof (pre- vagy poszt-) inkremens és dekremens, logikai és bitenkénti negálás, típus ellenôrzés new (type)expression új egyed létrehozása * / % szorzás, osztás, moduló + - összeadás, kivonás << >> >>> bitenkénti léptetések < > >= <= összehasonlítások == != egyenlô, nem egyenlô & bitenkénti AND ^ bitenkénti XOR | bitenkénti OR && logikai AND || logikai OR ? : feltételes kifejezés = += -= *= /= %= ^= &= |= <<= >>= >>>= különbözô értékadások

Vezérlő szerkezetek I. ciklusok: döntési pontok: while do-while for { utasítások } while (kifejezés); while (kifejezés) { utasítások } ciklusok: while do-while for döntési pontok: if-else switch-case for (inicializálás; befejezés; növekmény) { utasítások } switch (változó(csak int)) { case érték1: utasítás1; break; case érték2: utasítás2; default: utasítás; } if (feltétel) { utasítás ha teljesül} else { utasítás ha nem teljesül }

Vezérlő szerkezetek II. try { utasítások } catch (kivétel neve) { utasítások} finally kivétel kezelés: try-catch-finally elágazás break (kilép) continue (ellenőrzi a feltételt) return (kilép a metódusból)

Objektumok I. A primitív típusok kivételével minden objektum Egy objektum létrehozásának fázisai: Deklarálás Példányosítás Inicializálás Point origin_one = new Point(23, 94); Rectangle rect_one = new Rectangle(origin_one, 100, 200); Rectangle rect_two = new Rectangle(50, 100);

Objektumok II. Az objektumok metódusait, változóit az objektumon keresztül érhetjük el. Nem célszerű a változókhoz közvetlen hozzáférést engedélyezni. Az objektumok felszabadításával a program futása után nem kell foglalkoznunk. A szemét gyűjtő megteszi ezt helyettünk (mi is meghívhatjuk System.gc()). finalize metódus (a szemétgyűjtő meghívja ezt mielőtt megszüntetné) Minden egyes objektumnak meghatározott típusa kell, hogy legyen. Minden változó hivatkozás. Érték adáskor erre figyelnünk kell ! Rectangle rect_one = new Rectangle(origin_one, 100, 200); int terulet = rect_one.area(); int w = rect_one.width;

Objektumok III. class teszt { public static void main(String[] args) Point masolat; Point eredeti = new Point(23, 94); masolat = eredeti; masolat.x=1000; System.out.println(eredeti.x); } public class Point { public int x = 0; public int y = 0; public Point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } if (x instanceof Person) System.out.println("x egy személy!");

Osztályok Osztályok létrehozása: Osztály deklaráció Osztály törzs public – alapértelmezés, egyébként csak az azonos csomagban lévő osztályok használhatják abstract – az osztály nem pédányosítható final – az osztályból nem származtatható másik class osztálynév – az osztály neve extends – az osztály őse (mindenképpen kell egy ős) implements interface – a megvalósított egy, vagy több interfész Osztály törzs a változókat és a metódusokat tagoknak nevezzük konstrutor private – más osztály nem példányosíthatja az osztályunkat protected – csak alosztályok és az egy csomagban lévő osztályok példányosíthatják public – bármely osztály példányosíthatja

Konstruktorok public class Rectangle { public int width = 0; public int height = 0; public Point origin; Rectangle() { origin = new Point(0, 0); } public Rectangle(Point p) origin = p; public Rectangle(int w, int h) this(new Point(0, 0), w, h); public Rectangle(Point p, int w, int h) origin = p; width = w; height = h;

Tag változók tag változók: hozzáférési szint: private - osztály protected – osztály, csomag, alosztály public - mindneki package – osztály, csomag static – ez osztály változó (pl. példány számlálás) final – nem változtatható transient – nincs teljesen specifikálva de az objektum mentésnél az ilyen nem mentődik el voaliate – ritkán használt tulajdonság (megakadályozza a fordítót bizonyos optimalizálások elvégzésében)

Metódusok Kivétel kezelés Visszatérési érték Hozzáférési szint Paraméterek deklaráció public Object push(Object item) throws … { items.addElement(item); return(item); } törzs

Metódusok I. Hozzáférési szint: private - osztály protected – osztály, csomag, alosztály public - mindenki package – osztály, csomag Static – akkor is el lehet érni amikor nincs példányosítva public class teszt { public static int x; public static void pelda() System.out.println(x); } class teszt { public static void main(String[] args) System.out.println(teszt.x); }

Metódusok II. abstract – nincs implementálva, csak absztrakt osztály tagja lehet (csak a koncepciót vázoljuk, a megvalósítás az alosztályok feladata lesz) final – nem írható felül (biztonsági okok (string - final), tervezés) native – más nyelven írt függvény(a JNI segítségével oldható meg) synchronised – párhuzamosan futó szálak metódusokat használhatnak, hogy hozzáférjenek a változókhoz. Ezzel oldhatjuk meg a zárolást

Metódusok III. throws exceptions – segítségével tudunk kivételeket kezelni az argumentumokat érték szerint adja át, a visszatérési értéket is. több metódusnak lehet egy neve, ekkor az argumentumok alapján dől el melyik hívódik meg Az alosztályokban lévő ilyen nevű metódusok felülírják az ős metódusait

Öröklődés I. az alap objektum az Object belőle származik minden objektum közvetlenül vagy közvetve az alosztály örökli az ős metódusait, változóit (az össze elődét) melyek public vagy protected láthatóságúak örököl mindent aminél nincs specifikálva a láthatóság és egy csomagban vannak mivel a konstruktor-ok nem tagok azok nem öröklődnek

Öröklődés II. superclass – ősosztály az egyforma nevű változóknál, metódusoknál az alosztályé érvényes final metódust nem lehet felülírni abstract metódust kötelező felülírni (vagy az alosztálynak absztraktnak kell lennie) super.valtozonev – az ős változója super.metodusnev() – az ős metódusa

Object minden osztály belőle származik közvetve vagy közvetlenül felülírható metódusai: clone (klónozás) equals/hashCode (összehasonlítás, int) finalize (memória felszabadítás, super.finalize()) toString végleges metódusai: getClass notify notifyAll wait

getClass() végleges segítségével lekérhetjük az objektum osztályát, ősosztályát void PrintClassName(Object obj) { System.out.println("The Object's class is " + obj.getClass().getName()); } Object createNewInstanceOf(Object obj) return obj.getClass().newInstance();

Egymásba ágyazott osztályok I. class TartalmazoOsztaly{ . . . class BeagyazottOsztaly { . . . } } a beágyazott osztály hozzáfér a tartalmazó osztály minden tagjához a protected-hez is gyakran használják eseménykezelésre a beágyazott osztály lehet: teljes anonymous – egy metódusban definiáljuk

Egymásba ágyazott osztályok II. anonymous public class kezelo implements ActionListener { helyette: public hourField.addActionListener() { new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { Integer.parseInt(e.getActionCommand); }

Interfészek az interfész egy protokollt definiál mely bárhol megvalósítható. segítségével tulajdonképpen megvalósítható a többszörös öröklődés az interfész metódusokat definiál, de nem implementálja őket definiálhat változókat is különbség az absztrakt osztály és az interfész között: egy interfész nem implementálhat metódusokat egy osztály több interfészt megvalósíthat az interfész nem tagja az osztályhierarchiának

Interfész definiálása az interfész örökölhet extends (őse a szuper interfész) a metódusok törzs nélküliek csak static, final módosítók használhatóak minden public public interface StockWatcher extends PStockWatcher{ final String sunTicker = "SUNW"; final String oracleTicker = "ORCL"; final String ciscoTicker = "CSCO"; void valueChanged(String tickerSymbol, double newValue); }

Interfész megvalósítása minden az interfészben deklarált metódust meg kell valóstani az interfészt nem szabad módosítani! az extends az implements előtt szerepel public class StockApplet extends Applet implements StockWatcher { ... public void valueChanged(String tickerSymbol, double newValue) if (tickerSymbol.equals(sunTicker)) { ... } else if (tickerSymbol.equals(oracleTicker)) { ... } else if (tickerSymbol.equals(ciscoTicker)) { ... } }

Csomagkezelés az osztálykezelés egyszerűbbé tétele feloldja az elnevezési problémákat az összefüggő osztályokat csomagokba lehet foglalni minden forrás fájl elejére oda kell tenni a package szót a csomagon kívül csak a public tagok, osztályok hozzáférhetőek elnevezésre a cégek a cég URL címének inverze használható: com.company.package package graphics; public class Circle extends Graphic implements Draggable { . . . }

Csomagok használata Hivatkozhatunk a tagra a teljes névvel A csomag tagot importáljuk Az egész csomagot importáljuk graphics.Rectangle myRect = new graphics.Rectangle(); import graphics.Circle; import graphics.*;

Egyszerű objektumok Character – Olyan osztály mely karaktert tartalmazhat. Sok metódust biztosít a karaterk kezelésre. String – Az osztály alkalmas nem változtatható karakterláncok tárolására. StringBuffer – Változtatható karakterláncok tárolására alkalmas osztály. Number – Különböző számok tárolására alkalmas osztály mely hasznos metódusokkal is rendelkezik. Arrays – Tömbök tárolására szolgáló osztály.

Character Character(char) - konstruktor compareTo(Character) – összehasonlítás (k,n,e) equals(Object) - összehasonlítás toString() – átalakítja charValue() – visszaadja az értékét isUpperCase(char) – nagybetű-e

String, StringBuffer length() capacity() charAt(int) substring(int) substring(int, int) indexOf(int character) lastIndexOf(int character) indexOf(int character, int from) lastIndexOf(int character, int from) indexOf(String string) lastIndexOf(String string) indexOf(String string, int from) lastIndexOf(String string, int from) append() insert() toString() valueOf() String piStr = "3.14159"; Float pi = Float.valueOf(piStr);

Tömbök int a[] = new int[10]; int[] a = new int[10]; A név csak referencia int a[][] = new int[10][3]; system.out.println(a.length); // 10-et ír ki system.out.println(a[0].length); // 3-at ír ki háromszög alakú tömb : float f [][] = new float [10][]; for (int i = 0; i < 10; i++) f[i] = new float [i + 1];

Tömbök II. public class ArrayOfArraysDemo { public static void main(String[] args) { String[][] cartoons = { { "Flintstones", "Fred", "Wilma", "Pebbles", "Dino" }, { "Rubbles", "Barney", "Betty", "Bam Bam" }, { "Jetsons", "George", "Jane", "Elroy", "Judy", "Rosie", "Astro" }, { "Scooby Doo Gang", "Scooby Doo", "Shaggy", "Velma", "Fred", "Daphne" } }; for (int i = 0; i < cartoons.length; i++) { System.out.print(cartoons[i][0] + ": "); for (int j = 1; j < cartoons[i].length; j++) System.out.print(cartoons[i][j] + " "); } System.out.println();

Tömbök III. arraycopy(Object source, int srcIndex, Object dest, int destIndex, int length) public class ArrayCopyDemo { public static void main(String[] args) { char[] copyFrom = { 'd', 'e', 'c', 'a', 'f', 'f', 'e', 'i', 'n', 'a', 't', 'e', 'd' }; char[] copyTo = new char[7]; System.arraycopy(copyFrom, 2, copyTo, 0, 7); System.out.println(new String(copyTo)); }

JAR fájlok Segítségükkel több fájlt egy archívumba pakolhatunk Tipikusan egy alkalmazás class fájlait tartalmazza Az így csomagolt alkalmazás futtatható közvetlenül, appletként, az osztályai hozzáférhetőek Előnyei: biztonságos rövid letöltés tömörítés hordozhatóság

JAR fájlok kezelése jar cf jar-file input-file(s) - becsomagolás jar tf jar-file – tartalom megtekintése jar xf jar-file [archived-file(s)] - kicsomagolás java -jar jar-file – futtatás jar uf jar-file input-file(s) – frissítés jarsigner jar-file alias – aláírás jarsigner -verify jar-file - ellesnőrzés

Hibakezelés I. Minden programban előfordulhat hiba. Ki kezeli le? A Java nyelv biztosít hibakezelést A szabványos Java hibakezelők használatával érthetőbb a kód (nem áll nek mindenki saját elképzelése szerint megvalósítani a hibakezelést) A hibakezelés megkönnyíti a különböző alkalmazások együttműködését A programkód és a hibakezelés elkülöníthető egymástól

Hibakezelés II. Megfelelő hibához megfelelő hibakezelő jár A runtime rendszer a Call stack-et nézi végig hibakezelő után kutatva. Ha több hibakezelőt is talál akkor a sorrend is számít Ha nem talál megfelelő kezelőt akkor a parancssoros rendszer leáll, a GUI tovább folytatja eseménykezelését

Hibakezelés metódusai try – körülfogja a kezelendő részt catch (Excetption e) – adott hibatípust kezel finally – végrehajtódik throw – továbbadja

Példa public void writeList() { PrintWriter out = null; try { System.out.println("Entering try statement"); out = new PrintWriter( new FileWriter("OutFile.txt")); for (int i = 0; i < size; i++) out.println("Value at: " + i + " = " + victor.elementAt(i)); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.err.println("Caught ArrayIndexOutOfBoundsException: " + e.getMessage()); catch (IOException e) System.err.println("Caught IOException: " + e.getMessage()); finally { if (out != null) { System.out.println("Closing PrintWriter"); out.close(); } else { System.out.println("PrintWriter not open"); }

Hiba generálás hibák – jelentekeznek, de nem rendszeresek pl. IllegalAccessException , NegativeArraySizeException futásidejű hibák – a virtuális gépen következnek be pl. NullPointerException saját metódusaink jelezhetik a hibákat

Példa public Object pop() throws EmptyStackException { Object obj; if (size == 0) throw new EmptyStackException(); obj = objectAt(size - 1); setObjectAt(size - 1, null); size--; return obj; }