Класи в Java

Клас - це "шаблон для об'єкта", який Ви створюєте в Java. Поняття класу, як і поняття об'єкта, є основою ООП (якщо Ви не знаєте, що таке ООП - прочитайте статтю "Що таке ООП").

Але давайте спочатку подумаємо, що Ви вже знаєте про клас. Думаєте, ніщо? Ви стільки разів створювали класи, скільки створювали нові проекти. Наприклад, ось код з однієї з наших попередніх статей з Java Start:

Помітили - починається код із рядка " class Test". Дійсно, методи, які Ви прописували раніше в процесі навчання, не можуть існувати поза будь-яким класом.

Але до цього Ви бачили лише частину їх можливостей - а ці можливості ого-го які 🙂 Давайте з ними розберемося!

Класи - "всередині" та "зовні"

Якщо Ви пам'ятаєте, що таке "інкапсуляція", то розумієте, що інтерфейс - те, що бачить кінцевий користувач, і те, як механізм влаштований всередині - різні речі. Так само і класи в Java мають зовнішній "інтерфейс" і внутрішню " начинку". Для створення класу Вам знадобиться вміти працювати і з тим, і з іншим.

Зовні. Як створити "об'єкт класу"

Якщо, як було сказано, клас - це " трафарет " , тоді те, що ми намалювали з цього трафарету - це " об'єкт класу " Ось, наприклад, створюються об'єкти класу " олівець "

Тим не менш, Ви повинні запам'ятати, як створюється об'єкт якогось класу.

Тобто, спочатку вказується назва класу, Наприклад "Cat". ім'я конкретному екземпляру класу - за цим ім'ям Ви будете звертатися далі в програмі. Наприклад, "Васька".

Словом "newВи даєте команду створити новий екземпляр класу.У дужках наприкінці може нічого не стояти. Тим не менш, для створення деяких об'єктів (тобто "примірників класу") знадобляться початкові параметри. Їх і треба буде вказувати в дужках.

Навіть якщо й так, то можемо заспокоїти – Ви вже це робили! Тільки не зі своїми класами і з класами, заданими в бібліотеках Java. Давайте подивимося на прикладі:

Класи. Застосування класів у програмах Java. Визначення класу та об'єкта класу. Приклади

У мові програмування Java розробка всіх програм виходить з об'єктно-ориентированном підході. Можна сказати, що Java - це строго об'єктно-орієнтована мова програмування. В основі об'єктно-орієнтованого програмування лежать поняття «клас» та «об'єкт». Програміст, який розробляє програму на основі об'єктно-орієнтованого підходу, має вміти виділяти у проблемній галузі (завданні) логічно-завершені одиниці. Кожна логічно завершена одиниця має бути реалізована як певний клас. Загалом, при програмуванні завдань із використанням об'єктно-орієнтованої парадигми, програміст повинен уміти:

• структурувати завдання на завершені логічні одиниці, які можна реалізувати окремими класами;
• при вирішенні завдання (проблеми) виділяти логічні одиниці, які мають між собою відмінності та можуть бути реалізовані як окремі класи;
• правильно визначати та будувати взаємозв'язки між різними класами у програмі;
• помічати програмний код, що багаторазово використовується, який може повторюватися в різних частинах програми, а також правильно виділяти його;
• будувати ієрархію між класами за принципом "від простого до складного";
• розуміти особливості реалізації різноманітних можливостей (інкапсуляція, спадковість, поліморфізм), що дає використання класів з метою ефективної розробки програм.

⇑

2. Визначення класу. Загальна форма оголошення класу. Ключове слово class

З погляду програмування, клас – це набір даних та методів класу. Методи оперують цими даними класу (виконують роботу над даними класу). За допомогою багатьох методів класу формується логічно-завершений програмний код, який оперує даними класу.

При використанні класів у програмах виділяються дві складові:

• оголошення класу як окремого складеного типу даних;
• реалізація об'єкта (змінної) цього класу.

Оголошення класу – це оголошення нового складового типу даних. Цей тип даних містить способи обробки цих даних.

Оголошення класу починається з ключового слова class. У найпростішому випадку загальна форма оголошення класу:

class ClassName <  type variable1;  type variable2; .  type variableN;  
type method1(parameters1) < // . >

type method2(parameters2) < // . > . 
type methodN(parametersN) < // . > >;

• type - Деякий тип даних. Це може бути примітивний (базовий) тип даних або складовий (складний) тип даних, наприклад, деякий клас;
• variable1 , variable2 , …, variableN - Змінні екземпляра класу;
• method1 , method2 , …, методN – методи класу;
• parameters1 , parameters2 , parametersN - Параметри, які відповідно отримують методи класу method1 , method2 , методN .

⇑

3. Що таке об'єкт класу? Загальна форма оголошення класу. Оператор new

Об'єкт класу – це оголошення змінної. Тип змінної - це тип з ім'ям класу. Під час оголошення об'єкта класу створюється екземпляр класу. Поняття «об'єкт класу» та «примірник класу» можна вважати синонімами.

Загальний вигляд оголошення об'єкта класу в мові Java:

ClassName ObjName =  new ClassName();

• ClassName – ім'я класу
• ObjName - Ім'я об'єкта (змінної) класу.

Можливий інший варіант оголошення об'єкта класу:

ClassName ObjName; ObjName =  new ClassName();

Після наведених вище оголошень, змінна ObjName містить адресу пам'яті конкретного об'єкта типу ClassName .

У мові Java створення об'єкта класу відбувається у 2 етапи:

• спочатку оголошується змінна (об'єкт) типу клас. Ця змінна ще визначає об'єкт. Вона є змінною, яка може посилатися об'єкт;
• створюється конкретна фізична копія об'єкта, яка присвоюється цій змінній типу клас (виділяється пам'ять). Це здійснюється за допомогою оператора new.

⇑

4. Яка відмінність між поняттями «клас» та «об'єкт класу»?

Клас – це лише інформація про новий складовий (складний) тип даних. Фактично клас описує формат даних. Оголошення класу має декларативний характер. Ім'я класу є унікальним у всій програмі.

Об'єкт класу – це конкретний екземпляр класу, де дані класу мають деякі заповнені значення. На відміну від оголошення (декларування) класу, для об'єкта класу виділяється пам'ять. Об'єктів того самого класу може бути кілька.

⇑

5. Найпростіші приклади оголошення та використання класів, які містять дані та методи їх обробки

приклад 1. Клас Circle, що реалізує геометричну фігуру коло. У класі оголошуються:

• три приховані (private) змінні (члени даних) класу з іменами x, y, r. Ці змінні визначають координату центру кола та його радіус;
• чотири методи SetXYR(), GetX(), GetY(), GetR(). Ці методи є загальнодоступними (public). За промовчанням, методи та змінні в класах Java є загальнодоступними, якщо перед ними немає ключового слова private . Тому ці чотири методи є видимими за межами класу.

public
class Circle <  private
int
x, y; // координати центру кола
private
int
r; // Радіус кола
// метод класу, який встановлює нові значення x, y, r
void SetXYR(int nx,  int ny,  int nr) <  x = nx;  y = ny;  r = nr; >  // методи класу, які повертають значення
int GetX() <  return
x; >
int GetY() <  return
y; >
int GetR() <  return
r; > >

Використання класу в іншому методі

// оголосити змінну типу Circle Circle c1 =  new Circle(); // c1 – об'єкт класу Circle, виділення пам'яті c1.SetXYR(3, 5, 2);  // Викликати метод, який встановлює нові x, y, r
// Перевірка
int
d; d = c1. GetX ();  // d = 3, виклик методу GetX() класу d = c1.GetR();  // d = 2

У наведеному вище коді оголошується об'єкт (примірник) класу з ім'ям c1 . Пам'ять для об'єкта c1 виділяється за допомогою оператора new. Операція виділення пам'яті оператором new є обов'язковою (на відміну мови C++).

Далі викликаються загальнодоступні методи класу Circle.

приклад 2. Клас MyName , що реалізує прізвище, ім'я та по батькові.

У класі оголошується:

• 3 змінні-екземпляри класу з іменами name, surname, patr;
• 7 методів класу з іменами GetName(), GetSurname(), GetPatr(), SetName(), SetSurname(), SetPatr(), SetMyName().

// оголошення класу MyName
class MyName <  // Змінні-примірники класу MyName String  name; // Прізвище String  surname; // ім'я String  patr; // по батькові
// методи класу String GetName() <  return
name; > String GetSurname() <  return
surname; > String GetPatr() <  return ; >
void
SetName(String nName) <  name = nName; >  void SetSurname(String nSurname) <  surname = nSurname; >  void SetPatr(String nPatr) <  patr = nPatr; >  void SetMyName(String nName, String nSurname, String nPatr) <  name = nName;  surname = nSurname;  patr = nPatr; > >

Використання класу MyName в іншому методі або програмному коді

. // Використання класу MyName в деякому методі
// Створення об'єкта (примірника) класу з ім'ям nm1 MyName nm1 =  new
MyName();  // Створення об'єкта (примірника) класу з ім'ям nm2 MyName nm2; nm2 =  new
MyName(); String s;  // Виклик методів класу з об'єкта nm1 nm1.SetName("Johnson"); nm1.SetSurname("John"); nm1.SetPatr(""); s = nm1.GetSurname();  // s = "John"
// Виклик методів класу з об'єкта nm2 класу nm2.SetMyName("David", "Albright", ""); s = nm2.GetName();  // s = "David" nm2.name = "Michael";  // так теж можна s = nm2.GetName();  // s = "Michael" .

⇑

6. Який тип доступу (private, public) мають члени класу за замовчуванням?

За замовчуванням члени класу мають тип доступу public . Вони загальнодоступні.

⇑

7. Що таке класи-«обгортки» чи класи «упаковки»? Яке призначення класів-«оберток»? приклад

Класи-обгортки призначені для представлення примітивних типів як об'єктів. Тобто, вони здійснюють перетворення примітивного типу на тип-посилання. Для кожного примітивного типу існує власний клас (тип) упаковки або обгортки.

Далі наводиться перелік відповідностей примітивного типу та типу (класу) упаковки:

boolean
=>
Boolean
char
=>
Character
byte
=>
Byte
short
=>
Short
int
=>
Integer
long
=> Long  float
=> Float  double
=> Double  void
=> Void

Наприклад. Нижче наведено приклади перетворення різних примітивних типів у типи-упаковки та навпаки

// Перетворення типів int Integer
int
d = 25; Integer D =  new
Integer(d);  // D = 25 D =  new Integer(38); d = D.intValue();  // d = 38
// Перетворення типів float Float
float f = 3.85f; Float F =  new Float(f);  // F = 3.85 F =  new Float(7.77f); f = F.floatValue();  // f = 7.77
// Перетворення типів char Character
char
c =  'A'; Character C =  new Character(c);  // C = 'A' C =  new
Character('Z'); c = C.charValue();  // c = 'Z'

⇑

Пов'язані теми