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Wann wird ein Objekt vom Garbage-Collector gelöscht?
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Mar 1, 2020
Cards (124)
Section 1
(50 cards)
Wann wird ein Objekt vom Garbage-Collector gelöscht?
Wenn es nichtmehr referenziert wird.
Namenskonventionen
-Dateiname = Klassenname -Klassen mit Großbuchstaben und CamelCase -sonstige bezeichner in CamelCase -Konstanten alles Groß und unterstriche
Objektorientierung nach Alan Key
1. „Everything is an object" 2. „Objects communicate by sending and receiving messages" 3. „Objects have their own memory (in terms of objects)" 4. „Every object is an instance of a class" 5. „The class holds the shared behavior for its instances"
Modularisierung
-Gliederung (z.B. hinsichtlich Namensraum) von semantisch zusammengehörigen Programmteilen in Module -Kommunikation von Modulen über wohldefinierte, öffentliche Schnittstellen -Abgrenzung zur Kapselung im Bezug auf verborgene Realisierungsdetails und öffentlichen Schnittstellen nur etwas schwammig möglich
Garbage Collector
automatische Speicherverwaltung in Java
Boxing
Die Umwandlung eines primitiven Datentyps in seinen Wrapper-Typ
Main Methode
public static void main(String[] args) {...}
Funktion eines Konstruktors
-Objekterstellung -Initialisierung von Instanzattributen
Konzepte der Objektorientierung
-Abstraktion -Hierarchisierung -Kapselung -Modularisierung
Syntax Konstruktor
[Sichtbarkeit] Klassenname([Parameterliste]) {...}
Klassenattribute
Attribute die für jedes Objekt einer Klasse die gleiche Belegung besitzen
Abstraktion
-Identifikation und Modellierung von für die Aufgabenstellung benötigten Objekte und Klassen -Konzentration auf die für die Aufgabenstellung relevanten Merkmale eines Objekts -Vernachlässigung der übrigen Informationen
Eigenschaften von Java
-Imperativ -Objektorientiert -Plattformunabhängig -Einfach -Performant -Netzwerkfähig -Open Source -Sicher/Robust
Arten von Beziehungen in der OO
-„Is a"/„kind of" -„has a"/„part of"
Überladen von Methoden
-Unterschiedliche „Varianten" einer Methode Unterscheidung nach Typ und/oder Anzahl der Parameter
Was macht der javac Befehl
Kompilierung/Aufruf des Java Compilers auf der Kommandozeile
Schnittstellen/Interfaces
-Dienen zur Vorgabe bestimmter Methodensignaturen
Rückgabewert void
Eine Methode hat keinen Rückgabewert
Was ist Objektorientierung
-Abbildung realer Sachverhalte in Programmen -Datenstruktur im Vordergrund -Datenstrukturen heißen Objekte und haben bestimmte Eigenschaften und Funktionen -Basis moderner Software Entwicklung
Syntax neues Objekt erzeugen
new Klassenname([Parameterliste])
Spezialisierung
Erweiterung eines bestehenden Datentyps
Syntax Zugriff auf Klassenattribut
Klassenname.attributname
Schlüsselwort "this"
Das Schlüsselwort „this" dient in erster Linie als Objektreferenz auf die aktuelle Objektinstanz innerhalb einer Klasse
Syntax Objekt Referenzieren
Klassenname referenzName;
Arrays
Arrays sind „Objekt-Behälter"
Was wird eingebungen bei java -classpath /lib;. Hauptklasse
-/lib Sucht im Ornder Lib sowie dem aktuellen verzeichnis
JVM
-führt den Bytecode aus -enthält den JIT -Wird von Sun/Oracle für viele Betriebssysteme bereitgestellt
default-Wert einer noch nicht initialisierten Objektreferenz
null
Was bedeutet "null"
Referenz zeigt auf nichts
Syntax Methoden Rückgabe
return Wert/Variable
Syntax Variablen
[Sichtbarkeit] Typ Bezeichner [=Wert]
Kapselung
-Struktur und Verhalten werden in einem Objekt gekapselt (vgl. prozedurale Programmierung) -Interne Abläufe, die für Außenstehende nicht zugänglich sein sollen, werden verborgen → Wird auch als „information hiding" Prinzip bezeichnet -Es werden definierte Schnittstellen angeboten, die den Zugriff von Außen ermöglichen -Durch die Zusammenfassung von Methoden und Attributen entsteht ein Objekt als geschlossene Einheit -Durch das Verbergen von Implementierungsdetails sind diese geschlossenen Einheiten robust -Trennt Abstraktion von der Implementierung (Black-Box Konzept/Theorie)
Vorteile/Nachteile primitive Datentypen
Vorteile: • Einfachere Verwendung durch Literalschreibweise • Bessere Performance Nachteile: • Haben keine Methoden
Versionen von Java
-JavaSE: Standard Edition -JavaEE: Enterprise Edition -JavaME: Java Micro Edition
Polymorphie
1. Ein Objekt kann Instanz mehrerer Klassen sein 2. Unterschiedliche Objekte reagieren auf die gleiche Nachricht unterschiedlich
Probleme der prozeduralen Programmierung
-Trennung von Daten und Funktionen -Direkte(r) Zugriff/Manipulation auf/von Daten möglich -Subjekt/Objekt?!
Syntax Array
Klassenname[] referenzName = new Klassenname[n]
Syntax Methoden
[Sichtbarkeit] Rückgabetyp Name ([Parameterliste]) {. . . }
Ziele der Objektorientierung
-Geringere Komplexität -Wiederverwendbarkeit -Einfache Änderarkeit und Erweiterbarkeit -Beheben der Probleme Prozedualer Programmierung
Wieviele Rückgabewerte hat eine Java-Methode?
Einen oder Keinen
Syntax Klassenattribute
[Sichtbarkeit] static Typ Bezeichner [=Wert]
Klasse
-Bauplan/Schablone zur Erzeugung ähnlicher Objekte
Generalisierung
Ermittlung der Gemeinsamkeiten bestehender
Ablauf einer Java Anwendung
Syntax Klassenmethode
[Sichtbarkeit] static Rückgabetyp Name([Parameterliste]){. . . }
Unboxing
Die Umwandlung eines Wrapper-Typs in einen primitiven Typ
Standard Rückgabewert bei Programmbeendung
0
NullPointerException
Ein Zugriff auf Attribute/Methoden einer Referenz, die auf null verweist
Aufgabe des Java Just in Time Compilers
Bei Bedarf übersetzt der JIT (Just-in-Time) Compiler den Bytecode in nativen Maschinencode
JRE
-Wird zur Ausfhrung von Java Programmen verwendet -Beinhaltet die JVM und weitere Komponenten -Programme können auch im Bundle mit der JRE ausgeführt werden
Section 2
(50 cards)
UML - Auto Vererbung (Beispiel)
was macht die Methode hashCode()?
int hashCode() : *Gibt für das aktuelle Objekt einen Hashcode zurück.* Dieser Hashcode wird in einigen Datenstrukturen und Algorithmen für bessere Effizienz genutzt. Laut JDK API Dokumentation muss hashCode() überschrieben werden, wenn equals() überschrieben wird. Der Hashcode muss für gleiche Objekte gleich, für ungleiche Objekte aber nicht zwangsläufig auch ungleich sein.
Normale innere Klassen
-Können genutzt werden zur erweiterten Strukturierung -Muss eine Verbindung zur äußeren Klasse haben
finally
Dieser Block ist optional und wird ausgeführt sobald der try/catch-Mechanismus beendet ist - also unabhängig davon, ob eine Exception aufgetreten ist oder nicht
Unterschied zwischen Abstrakt und Interface?
In einem Interface kann man nur vorgeben, welche Methoden in einem Kind implementiert werden sollen. In einer Abstrakten Klasse kann man jedoch schon Methoden implementieren, welche als Standard genutzt werden können.
Das Liskovsche Substitutionsprinzip
Ein Programm, welches für eine Klasse K konzipiert wurde, auch mit einer Klasse U, die eine Unterklasse von K ist, ohne Anpassungen funktionieren muss
UML - Attribute (Syntax)
[Sichtbarkeit] [Bezeichner] : [Typ] Statische Attribute werden unterstrichen
OOA
- Probleme (aus Sicht des Kunden) verstehen und durchdringen - Anforderungen an die Software erfassen - Ergebnis ist meist ein Pflichtenheft, bzw. eine Spezifikation - Beschreibt, was die Software leisten können muss
Downcasting
Als Downcasting bezeichnet man den Vorgang, eine Referenz in den Typ ihrer Unterklasse umzuwandeln - Funktioniert nur, wenn die Referenz tatsächlich auf ein Objekt der Zielklasse (oder eine ihrer Unterklassen) zeigt → Prüfung mittels instanceof
Was sollte man auch machen wenn man die Methode equals() überschreibt?
hashCode() überschreiben!
Klassenmethoden
-Klassenmethoden sind ebenfalls an die Klasse gebunden und nicht an ein einzelnes Objekt -Klassenmethoden werden dementsprechend auch anhand des Klassenobjekts aufgerufen
try-Block
Dieser Block ist der normale Programmablauf, der von Anfang bis Ende durchlaufen werden soll. Falls eine Exception auftritt, wird der nächste passende catch-Block aufgerufen.
Möglichkeiten zu Initialisierung statischer Variablen
1. direkt bei der Deklaration mit einem konkreten Wert initialisieren 2. Verwendung eines static initializer Block 3. Implizit werden statische Variablen bei der Instanziierung des Klassenobjekts mit ihrem default-Wert initialisiert
UML - Auto Klasse (Beispiel)
UML - Implementierung
gestrichelten Pfeil mit geschlossener Pfeilspitze (am Interface)
Ablauf beim late binding
1. Zur Laufzeit wird ein Methodenaufruf an einer Referenz erkannt 2. Die JVM prüft den konkreten Typ des Objekts, auf das die Referenz verweist 3. Von der Klasse des Objekts wird die Vererbungshierarchie Stück für Stück von unten nach oben traversiert, bis eine Implementierung für die Methoden gefunden wird 4. Dieser Methodenkörper wird ausgeführt
UML
standardisierte Modellierungssprache zur Spezifikation und Dokumentation von Software
UML - Müll Interface (Beispiel)
Konstanten
-Konstanten werden in Java mit Hilfe des Schlüsselwortes „final" erzeugt -Per Konvention wird der Bezeichner einer Konstante ausschließlich aus Großbuchstaben und Unterstrichen gebildet
Wie macht man eine Klasse Abstrakt?
public abstract class Test{ . . . }
UML - Assoziation
- Beziehungen zwischen Instanzen von Klassen - durchgezogene Linie zwischen zwei Klassen, Interfaces, etc. - Werden genutzt, wenn eine Klasse (o.Ä.) festes Element einer anderen Klasse (o.Ä.) ist
Mit welchem Operator kann überprüft werden, ob das Objekt, auf das eine Referenz zeigt, eine Instanz von einer bestimmten Klasse ist?
instanceof-Operator
UML - Vererbung
durchgezogener Pfeil, geschlossene Pfeilspitze, Richtung Oberklasse
UML - Komposition
• Existenzabhängige Beziehung; Das Element kann nur im Kontext seines umgebenden Elements existieren • Darstellung über Verbindungslinie mit schwarzer Raute am beinhaltenden Element • Bsp.: Raum und Gebäude. Ein Raum kann nicht existieren ohne dass er in diesem Modell Teil eines Gebäudes ist
UML - Sichtbarkeiten
- „+": public - „-": private - „#": protected - „~": package (vgl. Java)
Vererbung
-Vererbt werden alle sichtbaren Attribute und Methoden
Syntax Typecast
Typ bezeichner = (Neuer_Typ) bezeichner2;
UML - Interfaces
<<interface>> markiert
catch-Block
Nach jedem try-Block folgt mindestens ein catch-Block. Eventuell möchte man für unterschiedlichen Exceptions eigene catch-Blöcke anbieten, deshalb sind auch mehrere solcher Blöcke erlaubt
Grundideen des Exception Handlings
-Man schreibt den Code des normalen Programmablaufs in einen tryBlock - Man überlegt, welche Ausnahmen auftreten können - Man fängt diese Exceptions in catch-Blöcken und verarbeitet sie wie gewünscht. - „Aufräumarbeiten" und Code, der in jedem Fall ausgeführt werden soll, schreibt man in einen finally-Block
Klasse Object
Die Klasse Object ist implizit die Oberklasse aller Java-Klassen
Arten innerer Klassen
- (Normale) innere Klassen - Lokale innere Klassen - Statische innere Klassen - Anonyme innere Klassen
Syntax Vererbung
[Sichtbarkeit] class Klassenname extends Oberklasse {. . . }
Wie heißen die verschiedenen access modifier und wie weit beschränken diese jeweils ein Objekt?
UML - Enum
<<enumeration>> markiert
Statische innere Klassen
-Die zu definierende Klasse befindet sich in einer umgebende Klasse und wird mit dem Modifier static versehen -Kann ohne Instanz der äußeren Klasse instanziiert werden
UML - Methoden (Syntax)
[Sichtbarkeit] [Bezeichner]([Bezeichner] : [Typ]) : [Rückgabetyp] Statische Methoden werden unterstrichen
UML - Beziehung
Klasse String
-Klasse zur Verwaltung von Zeichenketten -String Objekte sind immutable (unveränderlich)
Sytnax Enums (erweitert)
[Sichtbarkeit] enum Name { ELEMENT1("Parameter"){ // Implementierung von (abstrakten) Methoden }, ELEMENT2("Parameter"){...}, . . .; // Attributes // Constructor // (abstract) Methods }
Anonyme innere Klasse
Anonyme innere Klassen sind Klassen, die ein Interface implementieren oder eine (abstrakte) Klasse erweitern, keinen Namen besitzen und bei denen Klassendeklaration und Objekterzeugung in einem Konstrukt vereint ist
Sytnax Enums (einfach)
[Sichtbarkeit] enum Name { ELEMENT1, ELEMENT2, . . .}
Wie macht man ein Interface?
public interface Test { . . . }
UML - abstrakte Klassen
kursiv geschrieben & ggf. mit <<abstract>> markiert
throw
Mit Hilfe von throw kann eine Exception explizit geworfen werden, wenn man selbst eine Ausnahme auslösen möchte
Upcasting
Als Upcasting bezeichnet man den Vorgang, eine *Referenz in den Typ ihrer Oberklasse umzuwandeln* - Immer gefahrlos möglich - Bsp.: Eine Cabrio-Referenz, wird in eine Auto-Referenz umgewandelt
UML - Aggregation
• Stärkere „part-of"-Beziehung bei der ein Teil funktional abhängig vom Gesamten ist • Darstellung über Verbindungslinie mit weißer Raute am beinhaltenden Element • Bsp.: Ein Auto Objekt ist nicht voll funktionsfähig ohne ein Motor Objekt, ebenso ist ein konkretes Motor Objekt zwar ohne Auto existenzfähig, funktional aber wenig sinnvoll
Sinn und Zweck von Interfaces?
• Schnittstellendefinition (Liste von Methodensignaturen und evtl. Konstanten) • Typisierung (leere Interfaces können z.B. auch als „Markerinterface" benutzt werden) • Trennung von Schnittstelle und Implementierung wird möglich (Komponenten bzw. Objekte mit demselben Interface sind untereinander austauschbar wie die Stecker von elektrischen Geräten in EuroNorm) • Auf Schnittstellenebene ist „Mehrfachvererbung" gegeben • Gemeinsamkeiten von an sich unterschiedlichen Klassen modellieren
OOD
- Softwarearchitektur entwerfen - Beschreibt, wie die Software die Anforderungen umsetzen soll
Wie werden Parameter in Java übergeben?
In Java werden alle Parameter per „call by value" übergeben
Section 3
(24 cards)