Лекции по ВМСС

public long Massiv [ ] [ ] = { {123,17,29,15 }, {17, 12, 3} }; // двумерный массив

Объявление массива, с последующим его созданием:

Синтаксис: модификатор_доступа тип_данных имя_массива [ ]; имя_массива = new тип_данных [ число_элементов ];

Пример: private int Massiv [ ]; // одномерный массив

Massiv = new int [ 4 ];

Объявление массива, одновременно с его созданием:

Синтаксис: модификатор_доступа тип_данных имя_массива [ ] = new тип_данных [ число_элементов ];

8.3. Методы класса, методы доступа в классах, конструкторы и деструкторы класса. Объявление метода

Синтаксис:

модификатор_доступа спецификаторы тип_возвращаемого_значения имя__метода (параметры) throws список_исключений_которые_вызывает_класс { /* операторы */

return возращаемое_значение ; }

Пример:

1) public static long Metod (int x, byte y) throws IOException { /*операторы*/ return 5; } 2) void Metod ( ) { /*операторы*/ return; /*операторы*/}

*Во втором примере тип_возвращаемого_значения = void. Тип void – это "пустой" тип, что означает, что метод не возвращает значений. При указании типа void, ключевое слово return указывается без параметров (или вообще не используется) и просто означает преждевременный выход из метода.

Модификаторы доступа методов (нет, public, protected, private) – см. модификаторы доступа свойств.

Спецификаторы методов:

Методы доступа в классах.

Свойства класса можно создавать, описывая на уровне класса, public - переменные. Однако, более оптимальное решение – это описать на уровне модуля private-переменную, а для чтения или записи ее значения использовать public-методы, называемые методами доступа. Метод доступа позволяет, перед записью нового значения свойства, выполнить определенные действия: проверить значение свойства на корректность, автоматически пересчитать значения связанных свойств и т.д. Пример:

class Krug { private int radius;

public void setRadius (int new_radius) {

if (new_radius>0) {radius=new_radius;} else { System.out.println ("Некорректное значение радиуса"); }

}

public int getRadius ( ) { return ( radius ); }

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

}

Конструкторы класса, перегрузка методов.

Конструкторы класса – это специальные методы, которые вызываются при создании экземпляров классов. Обычно в этих методах содержатся операторы, которые позволяют проинициализировать значения свойств объекта при его создании. Для инициализации собственных свойств объекта используется ключевое слово

this (этот объект). Синтаксис: this.свойство = значение;

Можно определять несколько конструкторов с различными наборами параметров. Тогда, при создании экземпляра класса, будет возможность создавать объект, передавая ему различные наборы параметров (перегружая конструкторы). При этом будет вызываться тот конструктор, у которого именно такой набор параметров, который был указан при создании объекта. Перегружать можно не только конструкторы, но и любые методы класса.

Имя конструктора должно совпадать с именем класса. Для конструктора не указывается тип возвращаемых им значений, т.к. конструктор не может возвращать каких либо значений. Модификатор доступа конструктора всегда должен быть public. Конструкторы нельзя объявлять, как native, absract, static, synchronized или final. Пример:

class Game {

boolean vse_svoi; // Описание свойства "все свои"

public Game (String Name) {this.vse_svoi=true; } /* инициализация свойства при создании объекта */

public Game (int Chislo_igrokov) { this.vse_svoi=false; } /* инициализация свойства при создании объекта */ public Game (String Name, int Chislo_igrokov) {/* операторы, выполняются при создании объекта */ }

}

Деструкторы класса (метод finalize)

Метод finalize присутствует во всех объектах Java (он порожден от объекта java.lang.Object, от которого порождены все объекты Java). Этот метод выполняется непосредственно перед "сборкой мусора", т.е. перед тем, как объект будет уничтожен. Пример:

class Game { protected void finalize ( ) { System.out.println ("Игра окончена"); } }

8.4. Создание экземпляра класса

Описание класса – это просто описание свойств и методов объекта. При создании же экземпляра объекта (ключевое слово new), объект создается реально: анализируется описание класса, выделяется необходимая память под объект, объект получает собственные копии всех не static свойств и методов класса и, в зависимости от переданных создаваемому классу параметров, срабатывает тот или иной конструктор класса, который выполняет заданные программистом операции по инициализации свойств объекта. Можно создавать несколько экземпляров одного класса. При создании экземпляра класса, в используемые переменные помещается указатель на созданный объект (см. переменные domino и shashki в примере ниже). На один и тот же объект может существовать несколько указателей (см. переменную domino2 в примере ниже). Объект существует до тех пор, пока на него есть хотя бы одна ссылка, иначе он автоматически уничтожается Java ("сборка мусора").

Синтаксис создания экземпляра класса следующий:

Вариант 1 (предварительное описание, с последующим созданием):

имя_описанного_класса имя_переменной;

имя_переменной = new имя_описанного_класса (параметры_для_конструктора);

Вариант 2 (создание в момент описания):

имя_описанного_класса имя_переменной = new имя_описанного_класса (параметры_для_конструктора);

Пример (предполагается, что класс Game описан раньше (см. выше) ): public Class dvor {

"шашки" будет уничтожен при ближайшей "сборке мусора", т.к. на него нет ни одного указателя */

}

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

public static void main(String args[ ] ) { // Выполнение программы всегда начинается с метода main dvor go = new dvor ( ); // Вызов конструктора dvor, который и выполнит основную часть программы

System.gc ( ); // Принудительная "сборка мусора" ( gc = Garbage Collection )

}}

Приведенная выше программа начнет выполняться с метода main (как и любая исполняемая программа на Java), который вызовет создание экземпляра класса dvor. При создании экземпляра класса, будет вызван конструктор dvor ( ), который и выполнит основную часть программы. Такой прием применен из-за того, что метод main – статический, а из статического метода нельзя вызывать не статические методы и свойства других объектов (например, создавать объекты domino и shashki).

8.5. Наследование, переопределение методов

Мощной возможностью Java, как и любого объектно-ориентированного языка, является наследование. При наследовании, порожденный класс получает свойства и методы того класса, от которого он был порожден, и их не надо переписывать заново. Кроме того, он может дополнительно определить свои собственные свойства и методы, а также переопределить унаследованные методы (т.е. реализовать те же методы, но по своему). Наследование задается при помощи ключевого слова extends в описании класса (синтаксис см. раньше). Переопределение унаследованных методов реализуется путем описания в порожденном классе метода с таким же именем, что и унаследованный метод. После того, как метод переопределен, доступ к

первоначальному варианту возможен с использованием специальной переменной super ( доступ: super.метод_родителя или super.свойство_родителя ), которая указывает на класс, от которого был порожден данный. Ниже приведен пример, в котором от класса avtomobil порождается класс mercedes, в котором переопределен метод poehal и создан новый метод marka. Причем метод poehal переопределен так, что сначала вызывается старый вариант метода (super.poehal ( ) ), а затем добавляются новые команды. Кроме того, предусмотрена возможность перегрузки метода, т.е. вызова одного и того же метода, с различными вариантами параметров. Пример:

/* Свойство probeg определять не надо, т.к. оно унаследовано. Метод poehal также не надо было бы определять, но мы хотим заменить реализацию этого метод на свою, т.е. переопределить метод. Кроме того, мы создаем возможность перегружать метод poehal, описывая различные реализации этого метода для различных наборов параметров */

void marka ( ) { System.out.println (" Шестисотый мерс!"); } //Задаем новый метод marka

}

public class proga { public proga( ) {

mercedes myCar = new mercedes ( );

myCar.marka ( ); myCar.poehal( ); myCar.poehal( " в клуб"); }

public static void main(String args[ ] ) { proga go = new proga (); }

}

8.6. Создание иерархии объектов.

Необходимо отличать наследование, от создания иерархии объектов. При наследовании, порожденный класс получает набор свойств и методов от класса, от которого происходит наследование. Таким образом, эти два класса имеют много общего. При создании иерархии объектов, вышестоящий и подчиненный объекты могут не иметь ничего общего, но один объект подчиняется другому, т.е. доступ к свойствам и методам подчиненного объекта

возможен через свойство вышестоящего объекта. Проводя аналогию с жизнью: сын похож на отца, но начальник и подчиненный не обязательно из одной семьи. Хочется также подчеркнуть уже прозвучавшую разницу: наследование – для классов, иерархия – для объектов, т.е. для экземпляров класса. Иерархия задается путем описания в классе вышестоящего объекта свойства, создающего подчиненный объект, в классе которого может быть также описано свойство, создающее объект еще более низкого уровня иерархии и т.д. Тогда, создав вышестоящий объект, вы автоматически создаете дерево подчиненных объектов. В примере ниже, описан объект mercedes, который содержит подчиненный объект koleso (свойство osi),

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

который, в свою очередь, содержит подчиненный объект болт (свойство zaklepki). При создании автомобиля автоматически создаются колеса и болты. Доступ к подчиненным объектам происходит в формате: вышестоящий_объект . подчиненный_объект . свойства_подчиненного_объекта.

package primer; class avtomobil { long probeg = 3;

void poehal ( ) { System.out.println (" Еду "); }

}

class bolt { int nomer_bolta = 100; }

public class proga {

mercedes myCar; // Описание переменной myCar

public proga() {

myCar = new mercedes ( ); // Создание вышестоящего объекта

myCar.osi.zaklepki.nomer_bolta = 1; // Использование свойства объекта третьего уровня иерархии

}

public static void main(String args[ ] ) { // Запуск программы proga go = new proga ();}

}

8.7. Использование пакетов

Для того, чтобы в одном классе можно было использовать другой класс, необходимо импортировать этот класс при помощи директивы import. Пример: import avtomobil; . Однако вы видите, что во всех приведенных ранее примерах этого не сделано. Объясняется это тем, что директиву import можно опустить, если файл класса находится в том же каталоге. Директива import используется, в основном, для импорта классов из пакетов.

Рассмотрим понятие пакета. Как известно, каждый класс помещается в отдельный файл класса. Большое количество файлов классов напоминает жесткий диск без каталогов или папок, поэтому файлы классов должны быть некоторым образом организованы. Для объединения исходных текстов файлов классов в один файл используются пакеты. Они напоминают библиотеки, имеющиеся во многих языках. Помимо того, что пакеты позволяют логически сгруппировать классы, они еще снимают проблему совпадения имен классов. Допустим, что есть два пакета "маляры" и "художники" и в рамках каждого пакета описан класс "кисточка" (очевидно, что малярная кисть отличается от кисти художника). Если бы пакетов не существовало, то возник бы конфликт, т.к. существует два класса с одинаковым именем. Использование пакетов снимает эту проблему, т.к. теперь доступ к классам будет организован так: "маляры.кисточка" и "художники.кисточка".

Для того чтобы включить класс в пакет, нужно при его объявлении использовать оператор package, который должен быть первым оператором в файле. Другими словами, перед этим оператором могут быть комментарии и пробелы, но ничего больше. Пример:

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

Для использования класса из пакета, необходимо импортировать его, или импортировать пакет целиком. Синтаксис:

import tachki . mercedes; import tachki . * ;

Можно и не импортировать пакет, тогда для использования класса придется указывать его полное название,

включая имя пакета, что неудобно: tachki.mercedes moya_tachka = new tachki.mercedes ( );

Также желательно не импортировать большие пакеты целиком, а ограничиться только теми классами, которые действительно нужны:

1)При импорте пакета целиком виртуальная машина Java должна отслеживать имена всех элементов, имеющихся в пакете. На это расходуется дополнительная оперативная память. Кроме того, в этом случае немного снижается быстродействие системы

2)Если импортируется несколько пакетов и окажется, что они имеют совпадающие имена файлов классов, то возникнет конфликт: какой же класс все-таки использовать?

3)Самый главный минус связан с пропускной способностью Internet-соединения. Когда вы целиком импортируете пакеты, отсутствующие на вашем компьютере, то перед тем, как продолжить работу, браузер должен загрузить через сеть все файлы классов для целого пакета. Если в пакете имеется 30 классов, а используются только два, будут напрасно расходоваться значительные ресурсы и время пользователя.

8.8.Интерфейсы

Вязыке Java отсутствует множественное наследование, т.е. любой объект может порождаться только от одного объекта. Но иногда надо, чтобы объект унаследовал не только свойства и методы родителя, но и свойства и методы другого объекта. Для этих целей используются интерфейсы – классы, в которых объявлены, но не описаны методы. Класс, реализующий интерфейс, должен сам описать реализацию методов интерфейса. При описании методов интерфейсов, можно не указывать модификаторы доступа, все они по умолчанию рассматриваются как public. Другие модификаторы доступа в описании методов интерфейса использовать нельзя. В интерфейсах также нельзя использовать переменные, не являющиеся константами (final). Любые поля интерфейса, вне зависимости указаны модификаторы доступа или нет, рассматриваются как public, final и static.

Синтаксис объявления интерфейса следующий:

public interface имя_интерфейса extends список_интерфейсов

{ /* объявление свойств, объявление методов без описания их реализации */ }

Пример:

public interface Radio {

final String nazvanie = "Автомобильный радиоприемник"; // описание константы public long Volna( ); // описание метода

}

Интерфейс применяется к объекту при помощи ключевого слова implements (синтаксис см. выше). Пример: class mercedes extends avtomobil implements Radio – к классу mercedes применяется интерфейс Radio.

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

8.9. Арифмитические и логические операции. Циклы и управляющие операторы.

Арифметические и логические операции

Оператор if - else:

Синтаксис:

if (выражение) {операторы;} else {операторы; }

Пример:

1)if ( x==2 && x!=3 ) { /*операторы выполняются если x равен 2 и не равен 3*/ } else { /*операторы */ }

2)if (x==2) { /*операторы */ }

Оператор while

Синтаксис:

1)while (выражение) {операторы;}

2)do {операторы;} while (выражение);

Пример:

1)while(x==2 && x!=3) { x++; /* и др. операторы - выполняются пока x равен 2 и не равен 3 */ }

2)do { /*операторы */ } while (x==2);

Операторы for

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

2) for (int i=0; i==100; i++) {/*операторы */ }

Описание меток

В Java нет операторов Goto, поэтому управление на метки передается при помощи операторов break и continue (см. ниже). Метки описываются не относительно всей программы, а относительно только тех операторов, которые заключены между скобками { } в описании метки. Описание меток можно вкладывать одно в другое.

Синтаксис:

метка : { /*операторы, относительно которых определена метка*/ }

Пример: metka1: { x++;

metka2:{ y++; }

}

Оператор break

Используется в конструкциях while, for и switch (см. ниже). Прерывает выполнение цикла и передает

Операторы continue

Используется в конструкциях while, for и switch (см. ниже). Прерывает выполнение цикла и преждевременно передает управление к следующему проходу цикла. Указание метки в операторе continue позволяет выбрать уровень вложенности цикла, которому передается управление. Пример:

Операторы switch

Переключатель switch (должен иметь целый тип: byte, short, char, int, но не float и boolean) передает управление одному из нескольких составляющих его операторов в зависимости от значения переключателя. Если совпадений нет, то управление передается метке по умолчанию (default). Если default-метка отсутствует, программа продолжается с первого оператора, стоящего после блока switch.

Синтаксис:

switch (переключатель) {

case значение1 : оператор1; операторN; break; case значениеN: оператор1; операторN; break; default: оператор1; операторN; break;

}

Пример:

int x=1; switch (x){

case 1: System.out.println ("one"); break;

case 2: case 3: case ' ': System.out.println ("two or three or space"); break; case default: System.out.println ("Default"); }

8.10. Математические функции, дата и время, работа со строками Математические функции:

В пакете java.lang имеется класс Math, который предоставляет некоторые полезные математические и тригонометрические функции. Пример:

class primer {

public static void main(String args[ ] ) { // Запуск программы

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

int chislo1 = Math.min (100, 700); // Возвращает минимальное значения из двух чисел 100 и 700 int chislo2 = Math.max (100, 700); // Возвращает максимальное значения из двух чисел 100 и 700 int chislo3 = Math.abs (-3); // Возвращает абсолютное значение числа

int chislo4 = ( int ) ( 10*Math.random ( ) ) + 1; /* Возвращает случайное целое число от 1 до 10.

Здесь Math.random( ) возвращает случайное число от 0 до 1, а конструкция ( int ) ( выражение ) служит для преобразования выражения, находящегося под скобками, к типу int. Аналогично можно проводить преобразования и между другими типами данных. Наример: ( long ) ( 15.234 + 10.017 ) */

Для генерации случайных чисел можно воспользоваться и классом Random из пакета java.util. Пример: import java.util.Random

class primer {

public static void main(String args[ ] ) { // Запуск программы

Random generator1 = new Random (12345 ); /* Инициализирует генератор случайных чисел числом 12345. Если повторно проинициализировать генератор этим числом, то будет получена такая же последовательность случайных чисел. Если не задать число, то для инициализации выберется значение системного таймера (в миллисекундах, прошедших от 01.01.1970 г.)*/

int chislo1 = generator1.nextInt ( ); // 32-разрядное случайное число типа int long chislo2 = generator1.nextLong ( ); // 64-разрядное случайное число типа long

float chislo3 = generator1.nextFloat ( ); // случайное число типа float в диапазоне от 0 до 1 double chislo4 = generator1.nextDouble ( ); // случайное число типа double в диапазоне от 0 до 1

double chislo5 = generator1.nextGaussian ( ); /* Случайное число нормального распределения. Среднее значение =0, стандартное отклонение = 1 */

}}

Дата и время:

Для работы со значениями даты и времени можно воспользоваться следующими конструкциями:

import java.util.Date // почти все функции работы с датой и временем находятся в этом классе class primer {

// Если менеджер безопасности разрешит вам эти операции, то вы сможете модифицировать дату и время: timer2.setYear(102); // Установить 2002 год

timer2.setMonth(11); // Установить 12-й месяц timer2.setDate(20);

timer2.setHours(23);

timer2.setMinutes(5);

timer2.setSeconds(10);

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год

int otvet = stroka.lastIndexOf('о'); // тоже самое, что и indexOf('о'), но поиск начинается с конца строки int otvet = stroka.lastIndexOf('о', otvet-1 ); // аналогично примеру выше

int otvet = stroka.indexOf('Это'); /* можно определять позицию не только отдельного символа, но и подстроки */

char bukva = stroka.charAt (3); /* в переменную bukva будет помещен 4-й символ строки (индекс первого символа строки = 0) */

char massiv [ ] = new char [20]; // создается массив из 20-ти символов

stroka.getChars(5,10,massiv, 2); /* строка с 6 по 11 символ, посимвольно помещается в массив, начиная с 3-ей позиции в массиве. Существует аналогичный метод getBytes ( ). */

String stroka2 = new String ( massiv [ ], 3, 2); /* создается новая строка длиной 2 символа, значения для строки берутся, начиная с 4-ой позиции в массиве */

String stroka2 = stroka.subString(4); /* выделение подстроки из строки "stroka", начиная с 5-ой позиции и до конца строки */

String stroka2 = stroka.subString(4 ); /* выделение подстроки из строки "stroka", начиная с 5-ой позиции и до конца строки */

String stroka2 = stroka.subString(4, 9 ); /* выделение подстроки из строки "stroka", начиная с 5-ой и заканчивая 10-ой позицией строки */

String stroka2 = stroka.replace('о', 'а'); // заменяет в строке все буквы "о" на букву "а" String stroka2 = stroka.toUpperCase( ); // преобразует строку в верхний регистр String stroka2 = stroka.toLowerCase( ); // преобразует строку в нижний регистр

int chislo=10; String stroka = String.valueOf(chislo); // переводит практически любой тип данных в тип String

Использование класса String Tokenizer (разбивка строк на слова):

Иногда необходимо разбить введенную пользователем строку на отдельные слова (например, при анализе запроса к поисковой системе). Для этого в пакете java.util определен специальный класс StringTokenizer, который разбивает строук на слова, ориентируясь на пробелы в качестве разделителей. Пример программы с

System.out.println ("Число слов в строке = "+ razborka.countTokens( ) ); /* метод countTokens ( ) подсчиты-

8.11. Блоки try .. catch .. finally, обработка исключений.

При возникновении ошибки, в Java программе возбуждается исключение (exception). Ошибки можно обрабатывать при помощи конструкции try .. catch .. finally.

Синтаксис:

try { /* часть программы, где возможно возникновение ошибки */ } catch ( тип_исключения переменная )

{ /* блок кода, выполняющийся при возникновении ошибки; */ }

finally { /* блок кода, выполняющийся после блока try и блока catch, даже если ошибки не было */}

Пример 1:

try { /* часть программы, где возможно возникновение ошибки */ } catch ( NumberFormatException oshibka)

{String text="Неверный формат числа :"+oshibka.toString; System.out.println(text); } catch ( ArithmeticException oshibka)

{String text="Ошибка вычислений:"+oshibka.toString; System.out.println(text); } finally { System.out.println("Конец"); }

Пример 2*:

import java.io. IOException

try { /* часть программы, где возможно возникновение ошибки */ } catch ( IOException oshibka)

{ System.out.println("Какая-то ошибка ввода-вывода"); }

*Перехват различных типов ошибок определен в различных пакетах (классах), поэтому перед заданием блока try .. catch .. finally необходимо импортировать import соответствующий класс из соответствую-

Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 год