Java - Ateneonline

Capitolo 7
Programmazione
con metodi e classi
Lucidi relativi al volume:
Java – Guida alla programmazione
James Cohoon, Jack Davidson
Copyright © 2004 - The McGraw-Hill Companies srl
Java – Guida alla programmazione - James Cohoon, Jack Davidson
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Metodi
 Metodo istanza
 Opera su un oggetto (vale a dire un'istanza della classe)
String s = new String("Help every cow reach its "
+ "potential!");
int n = s.length();
Metodo istanza
 Metodo di classe
 Servizio fornito da una classe che non è associato a un particolare
oggetto
String t = String.valueOf(n);
Metodo di classe
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Campi dati
 Variabile istanza e costanti istanza
 Attributo di un particolare oggetto
 Solitamente una variabile
Point p = new Point(5, 5);
int px = p.x;
Variabile istanza
 Variabile e costanti di classe
 Informazioni collettive che non sono specifiche per i
singoli oggetti della classe
 Solitamente una costante
Color favoriteColor = Color.MAGENTA;
double favoriteNumber = MATH.PI - MATH.E;
Costanti di classe
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Attività - Conversion.java
 Supporta la conversione tra valori anglosassoni e metrici
 d degrees Fahrenheit = (d -32)/1.8 degrees Celsius
 1 mile = 1.609344 kilometers
 1 gallon = 3.785411784 liters
 1 ounce (avdp) = 28.349523125 grams
 1 acre = 0.0015625 square miles = 0.40468564 hectares
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Implementazione della conversione
public class Conversion
// equivalenze per la conversione
private static final double
KILOMETERS_PER_MILE = 1.609344;
private static final double
LITERS_PER_GALLON = 3.785411784;
private static final double
GRAMS_PER_OUNCE = 28.349523125;
private static final double
HECTARES_PER_ACRE = 0.40468564;
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Implementazione della conversione
// metodi di conversione della temperatura
public static double fahrenheitToCelsius(double f)
return (f - 32) / 1.8;
}
public static double celsiusToFahrenheit(double c)
return 1.8 * c + 32;
}
// metodi di conversione della lunghezza
public static double kilometersToMiles(double km)
return km / KILOMETERS_PER_MILE;
}
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Implementazione della conversione
Il modificatore
classi
possono
utilizzare
Modifier
public public
indicatindica
es ot che
her altre
classes
can
use t he
met hod
questo metodo
Il modificatore static indica che questo metodo è un
Modifier
stclasse
at ic indicat es t he met hod is a class met hod
metodo di
public static double fahrenheitToCelsius(double f) {
return (f - 32) / 1.8;
}
Si
noti che
il metodo
contiene
unat
attributo
Observe
t here
is no non
reference
in tun
heriferimento
met hod t oaan
t ribut ediof
un oggetto Conversion implicito (ossia, manca la parola chiave
an implicit Conversion object (i.e., a "t his" object ). This absence
"this"). Questa assenza è una caratteristica tipica dei metodi di
is a class
hod requirement
. Class
met hods aare
classe,
che met
vengono
invocati senza
far riferimento
uninvoked
particolare
oggetto
wit hout respect t o any part icular object
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Implementazione della conversione
// metodi di conversione della massa
public static double litersToGallons(double liters)
return liters / LITERS_PER_GALLON;
}
public static double gallonsToLiters(double gallons)
return gallons * LITERS_PER_GALLON;
}
public static double gramsToOunces(double grams)
return grams / GRAMS_PER_OUNCE;
}
public static double ouncesToGrams(double ounces)
return ounces * GRAMS_PER_OUNCE;
}
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Implementazione della conversione
// metodi di conversione dell'area
public static double hectaresToAcres(double hectares)
return hectares / HECTARES_PER_ACRE;
}
public static double acresToHectares(double acres)
return acres * HECTARES_PER_ACRE;
}
}
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Utilizzo della conversione
BufferedReader stdin = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("Enter a length in kilometers: ");
double kilometers = Double.parseDouble(stdin.readLine());
System.out.print("Enter a mass in liters: ");
double liters = Double.parseDouble(stdin.readLine());
System.out.print("Enter a mass in grams: ");
double grams = Double.parseDouble(stdin.readLine());
System.out.print("Enter an area in hectares: ");
double hectares = Double.parseDouble(stdin.readLine());
double
double
double
double
miles = Conversion.kilometersToMiles(kilometers);
gallons = Conversion.litersToGallons(liters);
ounces = Conversion.gramsToOunces(grams);
acres = Conversion.hectaresToAcres(hectares);
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Utilizzo della conversione
System.out.println(kilometers + " kilometers = "
+ miles + " miles ");
System.out.println(liters + " liters = "
+ gallons + " gallons");
System.out.println(grams + " grams = "
+ ounces + " ounces");
System.out.println(hectares + " hectares = "
+ acres + " acres");
2.0
3.0
4.0
5.0
kilometers = 1.242742384474668 miles
liters = 0.7925161570744452 gallons
grams = 0.14109584779832166 ounces
hectares = 12.355269141746666 acres
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Utilizzo preferito
della conversione
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Parte di java.text
NumberFormat style = NumberFormat.getNumberInstance();
style.setMaximumFractionDigits(2);
style.setMinimumFractionDigits(2);
System.out.println(kilometers + " kilometers = "
+ style.format(miles) + " miles ");
System.out.println(liters + " liters = "
+ style.format(gallons) + " gallons");
System.out.println(grams + " grams = "
+ style.format(ounces) + " ounces");
System.out.println(hectares + " hectares = "
+ style.format(acres) + " acres");
2.0
3.0
4.0
5.0
kilometers = 2,00 km
liters = 0,79 gallons
grams = 0,14 ounces
hectares = 12.36 acres
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Invocazioni dei metodi
 I parametri effettivi forniscono informazioni altrimenti non
disponibili per un metodo
 Quando viene invocato un metodo
 Java riserva la memoria per quella particolare invocazione
 Viene chiamato il record di attivazione
 Il record di attivazione memorizza, tra le altre cose,
i valori dei parametri formali
 I parametri formali inizializzati con i valori dei parametri
effettivi
 Dopo l'inizializzazione, i parametri effettivi e i
parametri formali sono indipendenti gli uni dagli altri
 Il flusso di controllo è trasferito temporaneamente a quel
metodo
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Dimostrazione del passaggio di parametri
per valore
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public class Demo
public static double add(double x, double y)
double result = x + y;
return result;
}
public static double multiply(double x, double y)
x = x * y;
return x;
}
public static void main(String[] args)
double a = 8, b = 11;
double sum = add(a, b);
System.out.println(a + " + " + b + " = " + sum);
double product = multiply(a, b);
System.out.println(a + " * " + b + " = " + product);
}
}
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Dimostrazione del passaggio di parametri
per valore
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multiply() non
cambia il
parametro effettivo
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Demo.java
double sum = add(a, b);
Init
ial values
paramet
I valori
iniziali of
deiformal
parametri
formaliers
derivano
dai tparametri
come from
he act ualeffettivi
paramet ers
public static double add(double x, double y) {
double result = x + y
return result;
}
main()
add()
a
8.0
b
sum
product
x
8.0
11.0
y
11.0
19.0
-
result
19.0
-
-
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Demo.java
double multiply = multiply(a, b);
Init
ial values
paramet
I valori
iniziali of
deiformal
parametri
formaliers
derivano
dai tparametri
come from
he act ualeffettivi
paramet ers
public static double multiply(double x, double y) {
x = x + y
return x;
}
main()
multiply()
a
8.0
b
11.0
sum
19.0
product
88.0
-
x
88.0
8.0
y
11.0
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PassingReferences.java
public class PassingReferences
public static void f(Point v)
v = new Point(0, 0);
}
public static void g(Point v)
v.setLocation(0, 0);
}
public static void main(String[] args)
Point p = new Point(10, 10);
System.out.println(p);
f(p);
System.out.println(p);
g(p);
System.out.println(p);
}
}
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Esecuzione di PassingReferences.java
g() può cambiare gli
attributi dell’oggetto a
cui p fa riferimento
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PassingReferences.java
public static void main(String[] args){
Point p = new Point(10, 10);
System.out.println(p);
f(p);
main()
Point
p
y: 10
x: 10
f()
v
java.awt.Point[x=10,y=10]
Met
hod main()'s
variable
p
La variabile
p del
metodo
and
met hod
formal
main()
e ilf()'s
parametro
paramet
er vdel
have
t he same
formale
metodo
f()
hanno
loisstesso
valore,
value,
which
a reference
to
che
è un riferimento
an object
represent inga un
oggetto
locat che
ion (1rappresenta
0, 10)
la posizione (10,10)
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PassingReferences.java
public static void f(Point v) {
v = new Point(0, 0);
}
main()
Point
p
y: 10
x: 10
f()
Point
v
y:
0
x:
0
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PassingReferences.java
public static void main(String[] args){
Point p = new Point(10, 10);
System.out.println(p);
f(p);
main()
Point
p
y: 10
x: 10
g()
System.out.println(p);
g(p);
v
java.awt.Point[x=10,y=10]
java.awt.Point[x=10,y=10]
Met
hod main()'s
variable
p
La variabile
p del
metodo
and
met hod
formal
main()
e ilg()'s
parametro
paramet
er vdel
have
t he same
formale
metodo
f()
hanno
loisstesso
valore,
value,
which
a reference
to
che
è un riferimento
an object
represent inga un
oggetto
locat che
ion (1rappresenta
0, 10)
la posizione (10,10)
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PassingReferences.java
public static void g(Point v) {
v.setLocation(0, 0);
}
main()
Point
p
y:
y: 10
0
x:
x: 10
0
g()
v
Met
hod main()'s
variable
p
La variabile
p del
metodo
and
met hod
formal
main()
e ilg()'s
parametro
paramet
er vdel
have
t he same
formale
metodo
f()
hanno
loisstesso
valore,
value,
which
a reference
to
che
è un riferimento
an object
represent inga un
oggetto
locat che
ion (1rappresenta
0, 10)
la posizione (10,10)
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PassingReferences.java
public static void main(String[] args){
Point p = new Point(10, 10);
System.out.println(p);
f(p);
main()
Point
p
y: 0
System.out.println(p);
g(p);
System.out.println(p);
java.awt.Point[x=10,y=10]
java.awt.Point[x=10,y=10]
java.awt.Point[x=0,y=0]
x: 0
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Attività - Triple.java
 Rappresenta gli oggetti con tre attributi interi
 public Triple()
 Costruisce un valore Triple predefinito che rappresenta tre
zeri
 public Triple(int a, int b, int c)
 Costruisce una rappresentazione dei valori a, b e c
 public int getValue(int i)
 Restituisce l'iesimo elemento del Triple associato
 public void setValue(int i, int value)
 Imposta l'iesimo elemento del Triple associato sul valore
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Attività - Triple.java
 Rappresenta gli oggetti con tre attributi interi
 public String toString()
 Restituisce una rappresentazione di testo del Triple
associato
 public Object clone()
 Restituisce un nuovo Triple la cui rappresentazione è la
stessa del triple associato
 public boolean equals(Object v)
 Indica se v è equivalente al Triple associato
Questi tre metodi sono prevalenze sui
metodi ereditati
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Implementazione di Triple.java
// Triple(): default constructor
public Triple() {
this(0, 0, 0);
}
The new Triple object (t he t his object ) is const ruct ed
Il nuovo oggetto Triple (l'oggetto this) viene
by
invoking invocando
t he Triple const
ruct or expect
ing tche
hreesiint
costruito
il costruttore
Triple
values
astre
act valori
ual paramet
ers parametri effettivi
aspetta
int come
public Triple() {
int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
this(a, b, c);
}
Illegal
t his() invocat
A t his() invocat ion
Invocazione
this()ion.
illegale.
Un'invocazione
deve
essere
must
begin it s st this()
at ement
body
all'inizio del corpo dell'istruzione
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Implementazione di Triple.java
// Triple(): costruttore specifico
public Triple(int a, int b, int c)
setValue(1, a);
setValue(2, b);
setValue(3, c);
}
// Triple(): costruttore specifico - definizione alternativa
public Triple(int a, int b, int c)
this.setValue(1, a);
this.setValue(2, b);
this.setValue(3, c);
}
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Implementazione di Triple.java
 La classe Triple è simile a ogni altra classe Java
 Automaticamente un'estensione della classe standard
Object
 La classe Object specifica alcuni comportamenti di base
comuni a tutti gli oggetti
 Questi comportamenti sono ereditati
 Tre dei metodi Object ereditati
 toString()
 clone()
 equals()
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Raccomandazione
 Le classi dovrebbero avere la prevalenza (fornire
un'implementazione specifica per la classe)
 toString()
 clone()
 equals()
 In questo modo può essere fornito il comportamento previsto
dal programmatore
System.out.println(p);
System.out.println(q);
//
//
//
//
versione stringa di
oggetto referenziato da p
versione stringa di
oggetto referenziato da q
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Implementazione di toString() per
Triple.java
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public
int
int
int
String toString(){
a = getValue(1);
b = getValue(2);
c = getValue(3);
return "Triple[" + a + ", " + b + ", " + c+ "]");
}
 Considerare
Triple t1 = new Triple(10, 20, 30);
System.out.println(t1);
Triple t2 = new Triple(8, 88, 888);
System.out.println(t2);
 Produce
Triple[10, 20, 30]
Triple[8, 88, 888]
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Implementazione di clone() per
Triple.java
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public
int
int
int
String clone() {
a = getValue(1);
b = getValue(2);
c = getValue(3);
return new Triple(a, b, c);
}
 Considerare
Triple t1 = new Triple(9, 28, 29);
Triple t2 = (Triple) t1.clone();
System.out.println("t1 = " + t1);
System.out.println("t2 = " + t2);
 Produce
Triple[9, 28, 29]
Triple[9, 28, 29]
Deve eseguire la
conversione!
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Implementazione di equals() per
Triple.java
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public boolean equals(Object v)
if (v instanceof Triple)
int a1 = getValue(1);
int b1 = getValue(2);
int c1 = getValue(3);
Triple
int a2
int b2
int c2
t
=
=
=
Non può essere
uguale a meno che
sia un Triple
= (Triple) v;
t.getValue(1);
t.getValue(2);
t.getValue(3);
return (a1 == a2) && (b1 == b2) && (c1 == c2);
}
else
return false;
}
}
Confronta gli attributi
corrispondenti
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Triple.java - equals()
Triple e = new Triple(4, 6, 10);
Triple f = new Triple(4, 6, 11);,
Triple g = new Triple(4, 6, 10);
Triple h = new Triple(4, 5, 11);
boolean flag1 = e.equals(f);
Triple
e
x1: 4
x2: 6
x3: 10
Triple
f
x1: 4
x2: 6
x3: 11
Triple
g
x1: 4
x2: 6
x3: 10
Triple
h
x1: 4
x2: 5
x3: 11
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Triple.java - equals()
Triple e = new Triple(4, 6, 10);
Triple f = new Triple(4, 6, 11);,
Triple g = new Triple(4, 6, 10);
Triple h = new Triple(4, 5, 11);
boolean flag2 = e.equals(g);
Triple
e
x1: 4
x2: 6
x3: 10
Triple
f
x1: 4
x2: 6
x3: 11
Triple
g
x1: 4
x2: 6
x3: 10
Triple
h
x1: 4
x2: 5
x3: 11
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Triple.java - equals()
Triple e = new Triple(4, 6, 10);
Triple f = new Triple(4, 6, 11);,
Triple g = new Triple(4, 6, 10);
Triple h = new Triple(4, 5, 11);
boolean flag3 = g.equals(h);
Triple
e
x1: 4
x2: 6
x3: 10
Triple
f
x1: 4
x2: 6
x3: 11
Triple
g
x1: 4
x2: 6
x3: 10
Triple
h
x1: 4
x2: 5
x3: 11
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Che cosa non va?
class Scope {
public static void f(int a) {
int b = 1;
// definizione locale
System.out.println(a); // stampa 10
a = b;
// aggiorna a
System.out.println(a); // stampa 1
}
public static void main(String[] args){
int i = 10;
// definizione locale
f(i);
// invoca f() con i come parametro
System.out.println(a);
System.out.println(b);
}
}
Le variabili a e b non esistono nell'ambito del metodo main()
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Regole per blocchi e ambito

Un blocco è un elenco di istruzioni nidificate all'interno di parentesi
graffe
 Il corpo di un metodo è un blocco
 Un blocco può essere posto ovunque sia consentita un'istruzione
 Un blocco contenuto in un altro blocco è un blocco nidificato

Un parametro formale deve essere definito all'inizio del corpo del
metodo

Una variabile locale può essere utilizzata solo in un'istruzione o nei
blocchi nidificati che seguono la sua definizione

Un nome di identificatore può essere riutilizzato finché i blocchi che
contengono le dichiarazioni duplicate non sono nidificati l'uno
nell'altro

Il riutilizzo del nome all'interno di un metodo è consentito finché
avviene in blocchi distinti
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Consentito
class Scope2 {
public static void main(String[] args){
int a = 10;
f(a);
System.out.println(a);
}
public static void f(int a) {
System.out.println(a);
a = 1;
System.out.println(a);
}
}
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Consentito, ma sconsigliato
public void g() {
{
int j = 1;
System.out.println(j);
}
{
int j = 10;
// definisce j
// stampa 1
// definisce un j
differente
System.out.println(j);
// stampa 10
char j = '@';
// definisce un j
}
{
differente
System.out.println(j);
}
}
// stampa '@'
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Qual è l'output?
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
int j = 0;
++j;
System.out.println(j);
}
 L'ambito della variabile j è il corpo del ciclo for
 j non è nell'ambito durante ++i
 j non è nell'ambito quando i < 3 viene valutato
 j viene ridefinito e reinizializzato ad ogni iterazione nel
ciclo
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Overloading
 È stato visto spesso con gli operatori
int i = 11 + 28;
double x = 6.9 + 11.29;
String s = "April " + "June";
 Java supporta anche l'overloading dei metodi
 Diversi metodi possono avere lo stesso nome
 Utile quando occorre scrivere metodi che eseguono
attività simili ma con elenchi di parametri diversi
 Il nome del metodo può subire l'overloading finché la sua
firma è diversa dagli altri metodi della sua classe
 Differenza nei nomi, nei tipi, nel numero o nell'ordine
dei parametri
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Consentito
public static int min(int a, int b, int c)
return Math.min(a, Math.min(b, c));
}
public static int min(int a, int b, int c, int d)
return Math.min(a, min(b, c, d));
}
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Consentito
public static int power(int x, int n)
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; ++i)
result *= x;
}
return result;
}
public static double power(double x, int n)
double result = 1;
for (int i = 1; i <= n; ++i)
result *= x;
}
return result;
}
Java – Guida alla programmazione - James Cohoon, Jack Davidson
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Qual è l'output?
public static void f(int a, int b) {
System.out.println(a + b);
}
public static void f(double a, double b) {
System.out.println(a - b);
}
public static void main(String[] args){
int i = 19;
double x = 54.0;
f(i, x);
}