4410

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Ларичева Т.В.

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

для обучающихся по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика

направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике

Нижний Новгород

2022

УДК 004.9

Ларичева Т. В. / Объектно-ориентированное программирование: учебно-методическое пособие / Т. В. Ларичева; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 14 с.– Текст: электронный.

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям, а также в написании курсовой работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» по направлению подготовки 09.03.03 Прикладная информатика, направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике.

© Т.В. Ларичева, 2022

© ННГАСУ, 2022

2

Оглавление

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «Объектно-ориентированное программирование» являются изучение основ классической теории объектно-ориентированного программирования, в том числе:

•пути эволюции технологий программирования от алгоритмического к ООП;

•основных принципов объектно-ориентированного построения программных систем (Абстракция, Инкапсуляция, Иерархия, Модульность, Типизация, Параллелизм, Сохраняемость);

•понятий классов, объектов, взаимоотношений между ними, а также многоуровневой модели OMG.

Изучение средств объектно-ориентированного программирования языка Java, платформы Java, стандартной библиотеки классов, основ многопоточного и распределенного программирования, безопасности программных систем использующих технологию Java.

В процессе освоения дисциплины студент должен

Знать:

- языки программирования и приемы разработки или модификации программного кода;

Уметь:

- разрабатывать программное обеспечение для прикладных задач;

Владеть:

- навыками программирования приложений и их отладки.

Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные теоретические знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность ориентироваться в новом предметном поле экономической информатики.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1. Основы Java.

Простые программы, Комментарии, Простые типы данных и литералы, Приведение типов, Основные операторы Java.

2. Управляющие инструкции Java.

Условная инструкция if(), Условная инструкция switch(), Инструкция цикла for(), Инструкция цикла while(), Инструкция do-while(), Метки и инструкции break() и continue().

4

3. Массивы.

Создание одномерного массива, Двухмерные и многомерные массивы, Символьные массивы, Присваивание и сравнение массивов.

4. Классы и объекты.

Знакомство с ООП, Создание классов и объектов, Статические элементы, Доступ к членам класса, Ключевое слово this, Внутренние классы, Анонимные объекты.

5. Методы и конструкторы.

Перегрузка методов, Конструкторы, Объект как аргумент и результат метода, Способы передачи аргументов.

6. Наследование и переопределение методов.

Создание подкласса, Доступ к элементам суперкласса, Конструкторы и наследование, Ссылка на элемент суперкласса, Переопределение методов при наследовании, Многоуровневое наследование, Объектные переменные суперкласса и динамическое управление методами, Абстрактные классы.

7. Пакеты и интерфейсы.

Пакеты в Java, Интерфейсы, Интерфейсные ссылки, Расширение интерфейсов

8. Работа с текстом.

Объекты класса String, Метод toString(), Методы для работы со строками, Сравнение строк, Поиск подстрок и индексов, Изменение текстовых строк, Класс StringBuffer, Аргументы командной строки.

9. Обработка исключительных ситуаций.

Исключительные ситуации, Классы исключений, Описание исключительной ситуации, Множественный блок catch{}, Вложенные блоки try, Искусственное генерирование исключений, Выбрасывание исключений методами, Контролируемые и неконтролируемые исключения, Создание собственных исключений.

10. Многопоточное программирование.

Поточная модель Java, Создание потока, Создание нескольких потоков, Синхронизация потоков.

5

11. Система ввода-вывода.

Байтовые и символьные потоки, Консольный ввод с использованием объекта System.in, Консольный ввод с помощью класса Scanner, Использование диалогового окна, Работа с файлами.

12. Создание программ с графическим интерфейсом.

Создание простого окна, Обработка событий, Приложение с кнопкой, Классы основных компонентов, Создание графика функции, Основы создания апплетов.

1.3Вспомогательная литература для изучения дисциплины

1.Васильев, А.Н. Java. Объектно-ориентированное программирование: Учебное пособие: для магистров и бакалавров. Базовый курс по объектно-ориентированному программированию / А.Н. Васильев. - СПб.: Питер, 2021. - 400 c.

2.Гамма, Э. Паттерны объектно-ориентированного проектирования. / Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Д..— СПб.: Питер, 2021. — 448 с.: ил. — (Серия «Библиотека программиста»). ISBN 978-5-4461-1595-2.

3.Нимейер, П. Программирование на Java / П. Нимейер, Д. Леук. - М.: Эксмо, 2020. - 448 c.

6

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным,

фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций,

предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме,

что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

В ходе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала.

Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету,

экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

7

2.3Контрольные вопросы

1.Приведение типов.

2.Модульность.

3.Инкапсуляция.

4.Простые типы данных и литералы.

5.Основные операторы Java.

6.Условная инструкция if().

7.Условная инструкция switch().

8.Инструкция цикла for().

9.Инструкция цикла while().

10.Инструкция do-while().

11.Метки и инструкции break() и continue().

12.Создание одномерного массива.

13.Двухмерные и многомерные массивы.

14.Символьные массивы.

15.Присваивание и сравнение массивов.

16.Создание классов и объектов.

17.Статические элементы.

18.Доступ к членам класса.

19.Ключевое слово this.

20.Внутренние классы.

21.Анонимные объекты.

22.Перегрузка методов.

23.Конструкторы.

24.Объект как аргумент и результат метода.

25.Способы передачи аргументов.

26.Наследование и переопределение методов.

27.Пакеты в Java, Интерфейсы. Интерфейсные ссылки.

28.Работа с текстом.

8

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на занятие.

При подготовке к практическим занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Примеры задач для практических занятий

1.Вычисление экспоненты и числа Пи.

2.Вычисление скорости на маршруте.

3.Расчёт орбиты спутника.

4.Решение тригонометрического уравнения.

5.Умножение векторов.

6.Числа Фибоначчи.

7.Сортировка массива.

8.Транспонирование и произведение матриц.

9.Работа с квадратными матрицами.

10.Траектория полёта тела.

11.Площади фигур.

12.Операции с векторами. Произведение полиномов и ряд Тейлора.

3.3Примеры тем расчетно-графических работ

1.Контейнеры, потоки. Object, String. Реализация программы подсчета частоты

9

встречаемости слов в файле

2.Шаблон проектирования «фабричный метод», журналирование, модульное тестирование. Реализация стекового калькулятора

3.Шаблон проектирования MVC. Графический интерфейс пользователя. Реализация игры сапер или тетрис (по выбору)

4.Многопоточность и параллелизм. Реализация фабрики-конвейера по сбору «изделий» из «деталей»

5.Распределенное программирование. Сетевое взаимодействие. Реализация многопользовательского чата

10