4IT101 Základy

programování

• Ing. Jarmila Pavlíčková• Konzultační hodiny:

– úterý 14:30 – 16:00 JM 369– středa 12:30 - 14:00 NB 424

• Mail:– pavjar@vse.cz

Obsah kurzu• Základy objektového přístupu

realizované v programovacím v jazyce Java.

• Základní znalosti o informatice.• Základní znalosti o

programovacích jazycích.• Metodika výuky - metodika object-

first rozšířenou o prvky test-first a seznámení s návrhovými vzory (design patterns first)

Podmínky ukončeníZnámka počet bodů1 90 – 100 2 75 – 893 60 – 74 4+ 50 – 59 4 59 a méně

BodováníBody Povinné

minimum

Domácí úkoly, testy, semestrální úloha – závisí na cvičícím

40 5

Semestrální úloha - Adventura

30 10

Závěrečný test 30 15Celkem 100

Podmínky pro ukončení• Body lze ztratit za neúčast na cvičeních

(více než 3 neomluvené absence).• Lze získat prémiové body za

nadstandardní řešení úkolu.• Při zjištěném pokusu o podvod (odevzdání

cizí práce, cizího programu) bude práce ohodnocena -5 body.

• Opakovat lze pouze závěrečný test.

Literatura• Pavlíčková,

Pavlíček• Úvod do Javy• Skriptum VŠE• v pdf k dispozici

na java.vse.cz

Literatura• Gála, Pour, Šedivá: Podniková

informatika 2., přepracované a aktualizované vydání. Grada 2009 ISBN 978-80-247-2615-1

• Rudolf Pecinovský: Myslíme objektově v jazyku Java, Grada ISBN 978-80-247-2653-3

• Rudolf Pecinovský: OOP Naučte se myslet a programovat objektově, Computer Press, 2010, ISBN 978-80-251-2126-9

Zdroje informací ke kurzu– ISIS

• Sylabus• Prezentace k přednáškám• Odevzdávání domácích úkolů a semestrálních

prací• Testy

– java.vse.cz• Podrobnosti k hodnocení studentů, literatuře,

instalacím potřebného software…• Informace od jednotlivých cvičících

– www.oracle.com/technetwork/java/index.html• oficiální stránky Javy

– www.java.cz

Java

Java• Java je objektově orientovaný

programovací jazyk, ale také platforma• Aplikace napsaná v Javě, může běžet

na každé platformě, pro níž je vyvinut virtuální stroj

http://www.tiobe.com/index.php/content/paperinfo/tpci/index.html

Platformy Javy – výčet• Java SE (Standard Edition)

– Desktopové aplikace– Applety

• Java ME (Micro Edition)– Především v mobilních

telefonech– Zatím převážně hry, ale množí

se aplikace spolupracující se servery

– Midlety• Java EE (Enterprise Edition)

– Nadstavba nad Java SE– Velké distribuované aplikace– Podporuje vícevrstvou

architekturu– Servlety, JSP, EJB

Java EEJava SE

Java ME

Soubor se zdrojovým kódem, má koncovku java. Překladač

javacSoubor s bytekódem, má koncovku class.

Java Virtual

Maschine

Pro všechny platformy stejné Pro

všechny platformy stejné

Pro všechny platformy stejné

Pro každou platformu jiná JVM

Verze Javy• 1996 verze 1.0• 1997 verze 1.1 (JDBC)• 1998 verze 1.2 (Collections)• 2000 verze 1.3 (HotSpot)• 2002 verze 1.4 • 2004 verze 5.0 (Generika,

významné úpravy)• 2006 verze 6.0

Červenec 2011 Verze 7.0

Zkratky.. a zkratky.. a zkratky..

• Java SE• Java EE• Java ME• JDK• JRE

Vlastnosti Javy• Jazyk je jednoduchý, objektově

orientovaný a povědomý• Je robusní a zabezpečená• Je nezávislá na platformě a

přenositelná• Je interpretovaná, vícevláknová a

dynamická

Vývojová prostředí• JDK 7.0• BlueJ 3.0.8 (www.bluej.org)• Další profesionální vývojové

nástroje– NetBeans (www.netbeans.org)– Eclipse (www.eclipse.org)– IntelliJ Idea (www.jetbrains.com/idea)

Objekty

Obecné objektové vlastnosti – jeden pohled• používání abstrakce• definování tříd objektů• existence objektů (instancí)• zapouzdření a ukrývání

implementace• komunikace objektů (volání

metod)• polymorfismus• dědičnost

Základní pojmy• Objekty• Třídy• Rozhraní• Instance• Datové atributy• Metody• Konstruktory• Balíčky• Testy• Návrhové vzory

• Deklarace• Inicializace• Identifikátor• Formální parametr metody• Skutečný parametr metody• Pomocná proměnná

Základní principy OOP• Všechno je objekt

(opravdu všechno včetně vlastností, dějů, událostí, …)

• Objektově orientovaný program jev nějakém programovacím jazyce zapsaný popis tříd, jejich instancí (objektů) a zpráv, které si mezi sebou tyto objekty posílají

Objekty• Abstrakce z reality• Spojení dat (údajů, proměnných,

datových atributů) a činností, které je možné s těmito daty provádět (metod)

Třída• Třída je obecný popis, ve kterém

se deklarují (určí) data, která budou popisovat stav objektu, a metody, které popisují činnosti, jaké je možné s objekty provádět.

Pes

jménorasa

štěkejžer

hoňKočku

Dášeňkafoxteriér

RekNěmecký ovčák Asta

kólie

Alíkneurčena

Skutečné objekty v

realitěInstance v paměti počítače

Třída obecný popis v

programu

Třída PesPes

jménorasa

štěkejžer

hoňKočku

datové atributy instance, každá

vytvořená instance je bude mít naplněny

vlastními daty

metody instance, pro každou vytvořenou

instanci je budeme moci spustit, postup bude u všech instancí stejný, ale budou pracovat s

datovými atributy konkrétní instance

Třídy pro kreslení tvarů (první cvičení)

Ctverec

velikostxPoziceyPozicebarva

kreslivymazzmenBarvuposunVpravo……

Kruh

prumerxPoziceyPozicebarva

kreslivymazzmenBarvuposunVpravo……

Volání metod (posílání zpráv)

• Analogie s mobilním telefonem– Mohu poslat SMS jen tomu, na koho

mám číslo – Mohu posílat různé zprávy– Reakce různých lidí na stejnou zprávu

mohou být různé

Vytvoření instance• Instance se vytvářejí pomocí

specifické metody, která se nazývá konstruktor

• Při spouštění konstruktoru si musíme uložit odkaz na vznikající instanci

Odkazy v BlueJ

pepuvAlikpepuvAzormilanuvRekmojeBety

Alíkneurčena

AzorJezevčík

RekNěmecký ovčák

BetyKokršpaněl

azoralik

Sezn

am

Pepo

vých

psů

Se

znam

psů

, kt

eré

venč

í Jan

a

Java – jak vytvořit třídu (zapsat kód)

public class Jmeno {Datové atributyStatické proměnnéStatický inicializační blokStatické metodyKonstruktoryMetodyVnitřní třídyStatické vnitřní třídy

}

Třída

Datové atributy instance

• Datové atributy:– vyjadřují základní charakteristiky

instance třídy,– uchovávají informace mezi

jednotlivými voláními metod.• Každý datový atribut musí mít

určený typ a jméno (identifikátor) Určení jména a typu se označuje jako deklarace.

• Nastavení počáteční hodnoty se nazývá inicializace.

Datové atributy - deklarace a inicializace

modifikátory typ identifikátor = hodnota;

public class Kruh{ private int prumer; private int xPozice; private int yPozice; private String barva;

………zde následují další části deklarace třídy……………} prumer = 30;

xPozice = 20;yPozice = 60;barva = "modra";

Identifikátor • Je tvořen posloupností písmen, číslic a

podtržítka, začíná písmenem.• Java rozlišuje malá a velká písmena: cislo a

Cislo jsou dva různé identifikátory.• Používá se pro pojmenování:

– tříd,– datových atributů,– metod,– lokálních proměnných,– parametrů metod,– .....

• Identifikátor by měl vystihovat obsah toho, co pojmenovává. Pro pojmenování metod se obvykle používají slovesa (s předmětem), pro ostatní podstatná jména (včetně přívlastku).

• Identifikátor nesmí obsahovat klíčové slovo Javy

Pravidla pro používání malých a velkých písmen v identifikátorech

(jménech)1. Velké písmeno na začátku, všechna počáteční

písmena nového slova velká– třídy– rozhraní

2. Malé písmeno na začátku, všechna počáteční písmena nového slova velká

– proměnné třídy a instance– pomocné proměnné metod– formální parametry metod– jména metod

3. Všechna písmena velká, jednotlivá slova oddělena _– pojmenované konstanty

Klíčová slovaabstract continue for new switchassert default if package synchronizedboolean do goto private thisbreak double implement

sprotected throw

byte else import public throwscase enum instanceof return transientcatch extends int short trychar final interface static voidclass finally long strictfp volatileconst float native super while

Metody instance• Metody:

– představují dovednosti, činnosti, které může objekt provádět,

– umožňují rozdělit kód do jednotlivých částí,

• Metody jsou deklarovány ve třídě.• Metoda se skládá z

– hlavičky (podpisu) metody– těla metody, které je tvořeno pomocí

• příkazů• deklarací lokálních proměnných.

mujPes.stekej();String RasaMehoPsa = mujPes.getRasa();

Volání metody instance

odkaz na vytvořenou

instanci (identifikátor)

Deklarace metody

public String getRasa ( ) {

return rasa;}

Typ návratové hodnoty

Jméno metody

Parametry metody

Klíčové slovo pro vrácení

výsledku a ukončení metody

Vracená hodnota

Modifikátor přístupu

Deklarace metody

public void zmenVelikost (int novyPrumer){ vymaz(); prumer = novyPrumer; kresli();}

Typ void určuje, že

metoda nic nevrací

Jméno metody

formální parametr metody

Hlavička (podpis) metody

• hlavička má několik částí– modifikátor přístupu– další (nepovinné) modifikátory– typ návratové hodnoty– jméno (identifikátor)– kulaté závorky (mohou zde být

formální parametry metody)– vyhazované výjimky(nepovinná

část)

Formální parametry metody

• slouží k předání vstupních hodnot do metody

• každý parametr je v hlavičce metody deklarován podobně jako datové atributy typem a jménem

• není možné (ani smysluplné) uvádět modifikátor přístupu (parametr platí pouze v metodě)

• není možné v hlavičce přiřadit parametru implicitní hodnotu

public void pricti( int hodnota = 4) {.......tato část

nepřípustná

Obsah metody - příkazy• volání metody• přiřazení• sekvence (posloupnost, blok

příkazů)• selekce (rozhodování, větvení)• iterace (cyklus, opakování)• příkaz skoku z cyklu• příkaz return• vyvolání a obsluha výjimek

Obsah metody - lokální proměnná

• pro uložení mezivýsledku• po ukončení činnosti metody je

zrušena• deklarace a inicializace pomocné

proměnné se od inicializace datového atributu liší tímto:– neuvádějí se modifikátory přístupu– proměnné nejsou implicitně

inicializovány, první hodnotu musí nastavit programátor

Jak vytvořit instanci• V Javě se instance vytvářejí pomocí

volání konstruktoru za klíčovým slovem new.

• Konstruktor je speciální metoda:– jmenuje se vždy stejně jako třída,– v deklaraci se neuvádí návratový typ,– lze použít modifikátory přístupu (public,

protected, private, „přátelský“),– pokud není uveden v deklaraci třídy,

vytvoří se automaticky prázdný a veřejný (public)

– konstruktory se mohou přetěžovat,

Použití konstruktoru

Kruh kruh1 = new Kruh ();

určení typu proměnné

jméno proměnné

(identifikátor) operátor new pro vytvořen

í instance

spuštění konstruktoru, v závorce mohou

být hodnoty jednotlivých parametrů

přiřazovací příkaz

Deklarace konstruktorupublic class Kruh{ private int prumer; private int xPozice; private int yPozice; private String barva;

/* * Vytvoreni noveho kruhu na defaultni pozici (20,60) s defaultni barvou (modra) */ public Kruh() { prumer = 30; xPozice = 20; yPozice = 60; barva = "modra"; kresli();

}

Odkaz na tuto instanci (this)public class Kruh{ private int prumer; private int xPozice; private int yPozice; private String barva;

/* * Vytvoreni noveho kruhu na defaultni pozici (20,60) s defaultni barvou (modra) */ public Kruh() { prumer = 30; xPozice = 20; yPozice = 60; barva = "modra"; kresli();

}

this.prumer = 30;

this.xPozice = 20;

this.zPozice = 60;

this.barva = "modra";

this.kresli();

Použité zdroje

• Pavlíčková, Pavlíček : Úvod do Javy• Pecinovský: Myslíme objektově v

jazyku Java

Java a Duke jsou registrované známky firmy Oracle