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Zugriff auf Datenfelder

• Nach Erzeugung und Initialisierung eines Objekts ist der Zugriff auf dessen Datenfelder möglich.
• Variablenname, gefolgt von einem Punkt und dem Namen des Datenfelds ist typisch.
• Beispiel für lesenden Zugriff: int f = s1.fb;
• Beispiel für schreibenden Zugriff: s2.fachsemester = 10;

Zugriff auf Felder: Ja oder Nein?

• Direkte Veränderung von Datenfeldern kann gefährlich sein, da unerlaubte Zustände entstehen können.
• Beispiel: Direkter Zugriff auf kontoStand ohne Überweisung.
• Es gibt die Zugriffsrechte public und private.
• Public erlaubt uneingeschränkten Zugriff auf die Datenfelder.
• Private erlaubt nur Zugriff innerhalb der Klasse.

Geschützte Datenfelder

• Datenfelder einer Klasse sollten als private deklariert werden.
• Der Zugriff ist nur innerhalb der Klasse möglich, und indirekt über public-Methoden von außerhalb.

Objektmethoden

• Die Operationen des neuen Datentyps, der durch die Klasse bereitgestellt wird, werden durch Objektmethoden realisiert.
• Objektmethoden werden innerhalb des Klassenrumpfs definiert.
• Objektmethoden haben Zugriff auf alle Datenfelder eines Objekts als wären es lokale Variablen der Methode.

Aufruf von Objektmethoden

• Objektmethoden können nur im Kontext eines Objekts genutzt werden.
• Der Aufruf erfolgt durch Objekt, dann ein Punkt, und dann der Methodenname mit den Parametern.
• In der Methode kann auf alle Datenfelder des Objekts lesend und schreibend zugegriffen werden.

Das Schlüsselwort this

• Parametervariablen einer Methode und Datenfelder einer Klasse können den gleichen Namen haben, was zu einem Namenskonflikt führt.
• Der Namenskonflikt kann durch die Verwendung von this aufgelöst werden.
• Durch das Schlüsselwort this erhält man die Referenz des Objekts, in dem man sich befindet.
• this wird wie eine Variable vom Typ der Klasse genutzt.

Selbstreferenz eines Objekts

• Ein Objekt kann in einer Methode eine Referenz auf sich selbst als Ergebnis liefern.
• Die Lösung ist die Verwendung von this.
• Durch this erhält man die Referenz des Objekts, in dem man sich befindet.
• this kann als Ergebnis einer Methode nach außen geliefert werden.

Selbstbezug bei Konstruktoren

• Konstruktoren sehen oft sehr ähnlich aus und unterscheiden sich oft nur in einem Parameter.
• Bei der Bereitstellung von Konstruktoren kann ein anderer Konstruktor benutzt werden.
• Die Lösung ist die Verwendung von this(...).
• Hierdurch kann in einem Konstruktor ein anderer Konstruktor der gleichen Klasse aufgerufen werden.
• this wird dann wie ein Methodenname genutzt.
• Der this-Konstruktoraufruf muss die erste Anweisung in einem Konstruktor sein.

Das Schlüsselwort static

• Das Schlüsselwort static kann vor einer Methode oder einem Datenfeld stehen
• Alle mit static gekennzeichneten Komponenten einer Klasse sind Bestandteile der Klasse.
• Datenfelder und Methoden gehören nicht zu einem Objekt der Klasse.

Static Datenfelder

• Statische Datenfelder werden benötigt, die unabhängig von den Objekten einer Klasse sind.
• Alle Objekte der Klasse sollen die Felder den gleichen Wert haben.
• Statische Felder werden durch das Schlüsselwort static definiert.
• Konstanten werden oft als static final deklariert.
• Der Zugriff von außerhalb der Klasse erfolgt durch den Namen der Klasse: Klasse.datenfeld.

Static Methoden

• Klassenmethoden, die unabhängig von Objekten einer Klasse sind, werden ebenfalls mit dem Schlüsselwort static deklariert.
• In diesen Methoden steht kein "this" zur Verfügung.
• Sie dürfen nur auf static Felder und Methoden der Klasse zugreifen.
• In Java enthält eine Klasse Math nützliche mathematische Funktionen wie z. B. sin, cos, max, min, random, etc. als statische Methoden implementiert.
• Der Aufruf der Methode erfolgt über den Klassennamen, ohne dass ein Objekt von Math erzeugt werden muss.

Unterschied zwischen Klassenmethoden und Objektmethoden

Static und Private Datenfelder

• Es kann erwünscht sein, static-Datenfelder zu nutzen, aber den Gebrauch außerhalb der Klasse zu verbieten.
• Dann ist es sinnvoll, zusätzlich den Modifier private zu benutzen.
• Damit wird eine unkontrollierte Veränderung des Datenfelds verhindert.
• Nur statische Methoden der Klasse haben Zugriff auf das Datenfeld.

Geheimnis gelüftet - Print

• Die Methode zur Ausgabe einer Zeichenkette ist: System.out.println("Hallo Welt");
• System ist eine Klasse.
• System hat ein statisches Datenfeld namens out.
• Der Typ des Datenfelds out ist die Klasse PrintStream.
• Die Klasse PrintStream hat Objektmethoden print und println.

Die main-Methode in Java

• Ohne Verwendung der jshell muss es eine main-Methode geben; die Klasse, die die main-Methode enthält, ist dann ausführbar.
• Die Klasse wird in einer Datei mit dem Namen der Klasse und der Dateiendung ".java" abgespeichert.
• Im vorliegenden Fall Hallo.java.

Aufbau der main-Methode

• Die Methode ist öffentlich nutzbar.
• Die Methode main ist eine statische Methode.
• Die Methode liefert kein Ergebnis.
• Die Methode besitzt genau eine Parametervariable mit dem Typ String[].
• Damit kann man beim Aufruf des Programms beliebig viele Parameter vom Typ String der main-Methode übergeben.

Parameter args in main

• Ein Programm kann alles ausgeben, was in der Kommandozeile nach dem Programmnamen kommt.

Eingabe von Zahlen

• Statische Methode parseInt(String s) aus der Klasse Integer zur Umwandlung von String nach int.
• Wenn die Zeichenkette keine Zahl als Parameter hat, bekommt man eine Fehlermeldung, eine sogenannte Exception, geliefert.

JavaDoc Kommentare Für Klassen

• Spezielle Tags mit dem Präfix @ in Kommentaren für Klassen.
  • @author für Namen des Autors
  • @version für die Version der Klasse/Methode
  • @see für Verweise

Lesbarkeit von Programmen

• Javadoc-Kommentare dienen primär den Benutzern von Klassen, um die Klasse korrekt anzuwenden.
• Die Kommentare werden im Normalfall nur für public Klassen, Methoden und Felder erzeugt.
• Trotzdem sollten auch private Klassen, Methoden und Felder kommentiert werden!

Aktualisierte Coding Conventions

• Aktuelle Coding Conventions siehe ILIAS.

Zusammenfassung

• Klassen erlauben das Definieren eigener Datentypen mit Wertemenge und Operationen.
• Klassen können als Datentypen und Objektfabriken verwendet werden.
• Zu den Konzepten von Klassen gehören Datenfelder und Methoden, Konstruktoren und das Schlüsselwort static.