Kapselung und Konstruktoren

Kapselung sowie set- und get-Methoden Abschirmen von Attributen

public class Leuchtmittel{
  public double spannung;
  public double strom;
  public double leistung;
}

Probleme bei der Objekterzeugung in der Klasse Lampe

Eine Wagenradlampe der Klasse Lampe besteht aus Objekten der Leuchtmittel. Wir erstellen nun ein Objekt:

public class Lampe {
  public static void main(String[] args) {
    Leuchtmittel l1 = new Leuchtmittel();  //Objekterzeugung L1 
    l1.spannung = 230.0;
    l1.strom = -0.1;     //Problem: negativer Wert
    l1.leistung = 60.0;  //Problem: P ist von U und I abhängig
  } 
}	

Folgende Probleme treten auf:

1. Der Benutzer der Klasse Lampe kann die Leistung unabhängig von Spannung und Strom setzen. Die Leistung eines Leuchtmittels ist aber von dessen Spannung und Stromaufnahme abhängig. So können Leuchtmittel entstehen, die es in der realen Welt gar nicht gibt.
2. Der Benutzer kann negative Maße setzen, welche es in der realen Welt nicht gibt. Auch eine Validierung gibt es nicht.

Lösung mit Kapselung und set-get-Methoden in der Klasse Leuchtmittel

Wir ersetzen den Modifier der Attribute in der Klasse Leuchtmittel durch private. Dadurch wird der Attributzugriff auf die Klasse Leuchtmittel beschränkt. Diesen Vorgang nennt man Kapselung. Man schirmt die Attribute vom Zugriff aus anderen Klassen ab.

Um nun die Werte noch ändern zu können benötigt man die sogenannten set-Methoden; für den Wertzugriff die get-Methoden.Der indirekte Zugriff auf die Leuchtmittelattribute erfolgt aus der Klasse Lampe:

public class Lampe {
  public static void main(String[] args) {
    Leuchtmittel l1 = new Leuchtmittel();  //Objekterzeugung l1 
    l1.setSpannung(230.0);
    l1.setStrom(0.1);    

    System.out.println(l1.getLeistung());
  } 
}	

public class Leuchtmittel{
  private double spannung = 0;
  private double strom = 0;
  private double leistung = 0;

  public void setSpannung(double u){
    if(u<=0)  System.out.println("Wert fehlerhaft");
    this.spannung = u;
    this.leistung = u * this.strom;    
  }
  
  public void setStrom(double i){
    if(i<=0)  System.out.println("Wert fehlerhaft");
    this.strom = i;
    this.leistung = i * this.spannung;    
  }
  
  public double getLeistung(){
    return this.leistung;    
  }
}

Modifier Sichtbarkeit von Variablen und Methoden in Java

Konstruktoren Gib Deinen Objekten Startwerte mit

Mit Hilfe von Konstruktoren kann man beim Erzeugen neuer Objekte, dessen Attribute initialisieren. Der Konstruktor ist eine Methode die beim Erzeugen eines Objekts aufgerufen wird und den identischen Namen wie die Klasse hat. Der Standardkonstruktor für die Klasse Schaf sieht wie folgt aus:

public class Schaf{
  public String name;
  public int alter;

  public Schaf (){  }
}

Konstruktoren erstellen

Um nun Standardwerte zu vergeben oder beim Erzeugen des Objekts die Attribute zu setzen, wird die Konstruktormethode überladen.

public class Schaf{
  private String name;
  private int alter;

  public Schaf (){
    this.name="anyname";
  }

  public Schaf (String name, int alter){
    this.name = name;
    this.setAlter(alter);
  }
}

	
public class Schafherde {
  public static void main(String[] args) {
    //Aufruf des Standardkonstruktors
    Schaf s1 = new Schaf();

    //Konstruktoraufruf mit Parameter
    Schaf s2 = new Schaf("Emma",20);
  } 
}

Konstruktoren aufrufen

Konstruktoren werden nun beim Erzeugen der Objekte aufgerufen. Der Aufruf muss entsprechend zu einer der Konstruktormethoden passen.

Aufgabe 3 set-get-Methoden und Konstruktoren für die Schafe

Die Schafe sollen mit set-get-Fähigkeiten und Konstruktoren ausgestattet werden.

UML-Klassendiagramme Unified Modeling Language

UML (engl. unified modeling language) ist eine grafische Modellierungssprache zur Spezifikation, Konstruktion und Dokumentation von Software-Teilen und anderen Systemen. UML besteht aus vielen Diagrammtypen. Ein Typ davon ist das Klassendiagramm.

Ein Klassendiagramm stellt eine Klasse übersichtlich und strukturiert dar. Es ist von der Form her rechteckig und besteht aus drei Teilen:

1. Klassenname,
2. Attribute (Eigenschaften) mit Modifier (+ für public und - für private) und Datentyp,
3. Methoden (Fähigkeiten) mit Modifier, Name, Parameterliste und Rückgabetyp.

Man beachte, das statische Methoden und Attribute unterstrichen werden.

Was das Klassendiagramm nicht sagt:

• es beschreibt nicht was in den Methoden genau passiert und wie diese zu ihrem Ergebnis kommen,
• es sagt nichts über die Objekte aus, die von der Klasse erstellt werden.

Aufgabe 6 Weitere Projekte

Schreibe weitere Klassenpaare.

Aufgabe 7 Bücherei

Realisiere eine Bücherei in der Bücher mit Titel, Autor und Bewertung gespeichert werden sollen.

Wortliste und Satzbausteine