OOP mit Java: Objektorientierte Programmierung

Idee	ein Objekt kann die Eigenschaften aus mehreren Klassen beziehen ein Objekt kann mehrere Schnittstellen besitzen

	Beliebtes Beispiel in der OO-Literatur: Es gibt FleischFresser und PflanzenFresser, AllesFresser besitzen die Eigenschaften von beiden.

	Autos und Schiffe sind Unterklassen von Fahrzeug, AmphibienFahrzeug ist sowohl Auto als auch Schiff.

	MehrfachVERerbung ist eigentlich der falsche Begriff.
	MehrfachBEerbung beschreibt die Richtung des Erbens präzise.
in C++	Mehrfachvererbung erlaubt

Beispiel	class Point { private: double x; double y; public: Point(double x1, double y1) { x = x1; y = y1; } double getX() const { return x; } double getY() const { return y; } };
	class Color { private: int c; public: Color(int c1) { c = c1; } int getColor() const { return c; } };
	class ColoredPoint : public Point, public Color { public: ColoredPoint(double x, double y, int c) : Point(x,y), Color(c) { } };
	void f() { ColoredPoint * cp = new ColoredPoint(1.0,2.0,255); cp->getX(); // --> 1.0 cp->getY(); // --> 2.0 cp->getColor(); // --> 255 }

	mit Mehrfachvererbung kann eine Klasse ohne großen Aufwand aus bestehenden Klassen zusammengesetzt werden. Die beerbende Klasse enthält alle Datenfelder und alle Methoden aus allen beerbten Klassen.

	Verständlichkeit? Programmteile über viele Stellen verstreut.

	schwierig zu implementieren!

	Namenskonflikte!
?	Was geschieht, wenn mehrere Oberklassen gleiche Methoden definieren?
?	Was geschieht, wenn mehrere Oberklassen eine gemeinsame Oberklasse als Vorfahre in der Klassenhierachie besitzen?

Namenskonflikte	bei Mehrfachvererbung
	class X { public: int d; void foo() { ++d; } };
	class Y1 : public X { public: int d1; void bar() { ++d1; } };
	class Y2 : public X { public: int d2; void bar() { --d2; } };
	class Z : public Y1, public Y2 { };
	void f() { Z * o; o->bar(); // welches bar? o->foo(); // welches foo? o->d; // welches d, wieviele d Variablen }

?	Wann ist Mehrfachvererbung sinnvoll?

mehrere Schnittstellen	eine Klasse kann mehrere Schnittstellen besitzen

	Wenige Schnittstellen einheitlich in einem System definieren und diese Schnittstellen an vielen Stellen verwenden!
	Verständlichkeit wird erhöht.

Beispiel	eine gemeinsame Schnittstelle für Vergleichsoperationen ==, !=, >, >=, <, <=.
	Diese Schnittstelle in jeder Klasse, auf der eine totale Ordnung definiert werden soll, verwenden.

Equality	eine abstrakte Klasse für Vergleiche == und !=, nur == muss von Unterklassen implementiert werden.
	class Equality { public: virtual int operator == (const Equality & x2) const = 0; virtual int operator != (const Equality & x2) const { return !( *this == x2 ); } };

Ordering	eine abstrakte Klasse für Vergleiche >, >=, <, <=, nur > muss von Unterklassen implementiert werden, die anderen Operationen werden auf > und == zurueckgeführt
	class Ordering : public Equality { public: virtual int operator > (const Ordering & x2) const = 0; virtual int operator >= (const Ordering & x2) const { return ( this > x2 ) \|\| ( this == x2 ); } virtual int operator <= (const Ordering & x2) const { return ( x2 >= this ); } virtual int operator < (const Ordering & x2) const { return ( x2 > this ); } };

Anwendung	nur zwei Methoden für == und für > müssen implementiert werden
	class Str : public Ordering { char * s; public: // ... int operator == (const Equality & x2) const { // downcast mit Laufzeitcheck Str & s2 = dynamic_cast<Str &>(x2); return strcmp(s, s2.s) == 0; } int operator > (const Ordering & x2) const { return strcmp(s, ((Str &)x2).s) > 0; } };

	Von dieses Arten von Klassen/Schnittstellen können konkrete Klassen ohne Probleme mehrfach Gebrauch machen.
	Mehrfachvererbung ist hier ohne Probleme bezüglich Mehrdeutigkeiten, Verständlichkeit und Implementierung sinnvoll einsetzbar.

	Die Schnittstellen-Klassen besitzen keine Datenfelder
	Keine Probleme mit Datenfeldern bei Mehrfachvererbung

	Die Schnittstellen-Klassen sind abstrakte Klassen, einige Methoden sind nicht implementiert.
	Keine Exemplare von diesen Klassen erzeugbar.

Mehrfachvererbung	ist in Java für Klassen nicht möglich.
aber	Mehrfachvererbung mit Schnittstellen ist erlaubt.

?	Software-technischen Probleme und Konsequenzen?
Beispiel	für Gleichheitstest und Ordnung hier der Einfachheit halber ohne Nutzung von Generics

Equality	die Schnittstelle
	public interface Equality { boolean isEqual(Object o2); boolean isNotEqual(Object o2); }

Ordering	die Schnittstelle erweitert Equality
	public interface Ordering extends Equality { boolean isGreater(Object o2); boolean isGreaterOrEqual(Object o2); boolean isLessThan(Object o2); boolean isLessOrEqual(Object o2); }

Anwendung	alle Methoden aus der Ordering Schnittstelle müssen neu implementiert werden.
	public class OrderExample implements Ordering { public boolean isEqual(Object o2) { // ... } public boolean isNotEqual(Object o2) { // ... } // ... die restlichen 4 Methoden }

	Gefahr der Codeverdopplung

	In einer Schnittstelle dürfen nur Methoden deklariert werden, sie dürfen aber nicht definiert werden. Also nur Methodenköpfe, keine Methodenrümpfe.

	Alle Methoden in einer Schnittstelle sind per Definition abstrakt.

	Alle deklarierten Größen in einer Schnittstelle sind per Definition öffentlich (public).

	In einer Schnittstelle dürfen Konstanten definiert und initialisiert werden.

	Beispiel
	Schnittstellen dürfen andere Schnittstellen erweitern, auch mehrfach.

	Beispiel mit Generics

	vollständiges Beispiel für Ordnungsfunktionen als Schnittstelle und abstrakte Klasse

	vollständiges Beispiel für Schnittstellen und/oder abstrakte Klassen

`Comparable`	Eine Schnittstelle für totale Ordnungen ist in Java ab 1.5 mit Hilfe von Generics definiert.
	public interface Comparable<T> { int compareTo(T o); }
	Für Gleichheitstest gibt es dieses leider nicht (Abwärtskompatibilität).
	Gleichheitstest in Java mit equals aus `Object`

Objektorientierte Programmierung

Mehrfachvererbung

Schnittstellen mit default-Implementierungen

Schnittstellen in Java