Кулямин В.В. Технологии программирования. Компонентный подход
Подождите немного. Документ загружается.
170
se & null ==
rue
. Также
чаемые при
е операндов в указанных примерах.
в
, являющиеся аналогами указателей на
яется примерно так же,
ный метод, не имеющий
гатного типа можно
овать с помощью подходящего по
етров и результата метода или с
онимного
метода (anonymous
в C# 2.0) [9].
ом ниже примере объявляется
тип
BinaryOperation и 6 объектов
емых различными
и op3 инициализируются при
ского метода
A.Op1(), объекты
при помощи метода Op2(),
объекте a, объекты op5 и op6
анонимных методов.
gate int BinaryOperation
(int x, int y);
private int x = 0;
public A(int x) { this.x = x; }
int Op1(int a, int b)
b; }
(int a, int b)
.
BinaryOperation op3 =
Op1);
delegate(int c, int d)
{ return c * d; };
логическое значение. Т.е.
fal
false
, а true | null == t
полнены равенства, полувы
перестановк
Имеется специальный оператор
??,
применимый к объектам ссылочных типов или
мых типов.
к значениям обнуляе
Значение равно
(a != null)?a:b. a??b
Кроме перечисленных разновидностей типов,
ость определять ссылочные
C# имеется возможн
типы
функцию в C — делегатные типы (delegate
types).
тип объявл
Делегатный
как абстракт
реализации.
Объект деле
инициализир
типам парам
помощью ан
method, введены
В приведенн
делегатный
этого типа, инициализиру
способами.
Объекты
op1
помощи статиче
op2 и op4 —
выполняемого в
щи
— при помо
public del e
public class A
{
public static
{ return a +
public int Op2
{ return x + a + b; }
public static = new A(15);
A a
BinaryOperation o
p1 = A Op1;
BinaryOperation op2 = a.Op2;
new BinaryOperation(A.
op4 = BinaryOperation
new BinaryOperation(a.Op2);
BinaryOperation op5 =
BinaryOperation op6 =
delegate { return 10; };
}
171
предназначены служить обработчиками
заданного события надо вызвать
ять в
ходе выполнения программы — добавлять в них
одни действия и удалять другие.
Поэтому каждый объект-делегат представляет
некоторый список операций (invocation list). При
этом пустой список
представляется как
null.
Добавлять элементы в конец этого списка
можно при помощи операторов
+ и +=,
применяемых к делегатам (и методам, которые
неявно преобразуются в объекты делегатного
типа, как видно из инициализации
op1 и op2 в
примере). При объединении двух делегатов
список операций результата получается
конкатенацией списков их операций — список
операций правого операнда пристраивается в
конце списка операций левого операнда.
Списки операций операндов не меняются.
Удалять операции из делегатов можно при
помощи операторов
- и -=. При вычитании
одного делегата из другого находится
последнее вхождение списка операций второго
операнда как подсписка в список операций
первого операнда. Список операций результата
получается как результат удаления этого
подсписка из списка операций первого
операнда. Если этот список пуст, результат
вычитания делегатов равен
null. Если такого
подсписка нет, список операций результата
совпадает со списком операций первого
операнда.
Объект делегатного типа можно вызвать,
передав ему набор аргументов. При этом
вызываются друг за другом все операции из
представляемого им списка. Если объект-
делегат равен
null, в результате вызова
выбрасывается исключение типа
System.NullReferenceException.
using System;
public class A
{
delegate void D();
static void M1()
{ Console.WriteLine("M1 called"); }
static void M2()
{ Console.WriteLine("M2 called"); }
public static void Main()
{
По идее, объекты делегатных типов
некоторых событий. Т.е. при наступлении
соответствующий делегат.
Обработчики событий часто надо измен
172
D d1 = M1, d2 = M2;
Console.WriteLine("------------");
---");
}
Программа из приведенного примера выдает
M1 called
------------
M1 called
M1 called
------------
мотрен ьских типов
#.
Литература к Лекции 10
[1] Страница платформы J2SE http://java.sun.co
d1 += M1;
d2 = d1 + d2 + d1;
d1();
Console.WriteLine("------------");
d2();
Console.WriteLine("------------");
(d1 + d2)();
(d1 - d2)();
Console.WriteLine("---------
(d2 - d1)();
}
следующий результат.
M1 called
M1 called
M2 called
M1 called
M1 called
------------
M1 called
M1 called
M1 called
M2 called
M1 called
M1 called
M1 called
M1 called
------------
M1 called
M1 called
M2 called
В следующей лекции продолжается расс
в Java и C
ие способов описания пользовател
m/j2se/index.jsp
.
[2] Страница платформы J2EE
http://java.sun.co
m/j2ee/index.jsp.
m/j2me/index.jsp
[3] Страница платформы J2ME
http://java.sun.co
.
n.com/products/javacard/index.jsp
[4] Страница платформы Java Card
http://java.su
.
www.m
[5] Страница для разработчиков на .NET
http:// icrosoft.com/net/developers.mspx
.
[6] Страница проекта Mono
http://www.mono-project.com/Main_Page.
[7] J. Gosling, B. Joy, G. Steele, and G. Bracha. Java Language Specification, 3-rd edition. Addison
Wesley Professional, 2005.
Доступна как
http://java.sun.com/docs/books/jls/download/langspec-3.0.pdf.
[8] C# Language Specification. Working Draft 2.7. ECMA, June 2004.
Доступна как
http://download.microsoft.com/download/8/1/6/81682478-4018-48fe-9e5e-
f87a44af3db9/standard.pdf.
[9] C# Langauge Specification 2.0, March 2005 Draft.
Доступна как
http://download.microsoft.com/download/8/1/6/81682478-4018-48fe-9e5e-
f87a44af3db9/CSharp%202.0%20Specification.doc.
173
k, 1990.
[10] The Unicode Consortium. The Unicode Standard, Version 4.0. Boston, MA, Addison-Wesley
Developers Press, 2003.
[11] IEEE 754-1985 IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic. Revised 1990, IEEE, New
Yor
[12] IEC 60559:1989 Binary floating-point arithmetic for microprocessor systems. (2-nd ed.,
previously designated IEC 559:1989) International Electrotechnical Commission, 1989.
174
я
основных конструкци о правилах
ер
амм. Вкратце рассказывается об основных библиотеках Java и .NET.
перегрузка операций, поле класса ктор,
анта, свойство, индексирован , поток,
т лекции
аем рассмотрение эл основе
едование
женности между типами опреде ием. Обычно говорят, что
угому классу или является его ником, если он определяет
ля ого им.
называют пер между интерфейсами
терминах, но вместо «класс обычно говорят, что
фейс.
может наследовать тольк несколько
Интерфейс может наследовать многи м.
торые не должны иметь наследников в Java как
final, а в C# как
ссы (но не интерфейсы!)
следниками класса
lang.Object.
ов-
сы, структурные, перечислимые и
пы (но не интерфейсы!)
атриваются как наследники класса
, на который обычно ссылаются
t с помощью упаковки, строящей
реализовывать один
, но не может
ссу или другому структурному
При наследовании, т.е. сужении типа, возможн ополнительных полей и
дополнительных операций. Возможно также опред -потомке поля, имеющего то же
имя, что
и некоторое поле в классе-предке. В этом дит перекрытие имен —
поле, и в коде потомка по этому имени становится доступно только оно.
ся
не
то в каком-то классе, промежуточном между данными предком и потомком). Конструкции
Лекция 11. Основные конструкции зыков Java и C# (продолжение)
Аннотация
олжается рассмотрение Прод й языков Java и С#. Рассказывается
описания связей между типами, определения оп аций над ними и о создании многопоточных
прогр
Ключевые слова
, Наследование типов
инициализатор, конст
, операция, метод, констру
ное свойство, событие, оператор
синхронизация потоков.
Текс
В этой лекции мы продолж ементов Java 5 и C# 2.0 на
описывающих их стандартов [1] и [2,3].
Насл
Отношение вло
асс наследует др
ляется наследован
томком, наслед
кл по
более узкий тип, т.е. все объекты этого класса яв
й клас этом случае предком
ются также и объектами наследуем
Взаимоотношения
Второ с в
описываютс тех же
вого.
я в
наследует интерфейсу»
класс реализует интер
В обоих языках класс
о одному классу и реализовывать
интерфейсов. м интерфейса
Классы, ко , помечаются
sealed.
В Java все кла
считаются на
java.
Примитивные типы не являются его
наследниками, в отличие от своих класс
оберток.
В C# все клас
делегатные ти
р ссма
System.Object
как на
object.
При этом, однако, типы значений
(перечислимые и структурные типы,
наследники
System.ValueType) преобразуются
к типу
objec
каждый раз новый объект.
Структурный тип может
или несколько интерфейсов
наследовать кла
типу.
о определение д
еление в классе
случае происхо
определяется новое
Если же необходимо получить доступ к соответствующему полю предка, нужно использовать
разные подходы в зависимости от того, статическое это поле или нет, т.е. относится
ли оно к
самому классу или к его объектам. К статическому полю можно обратиться, указав его полное
имя, т.е.
ClassName.fieldName, к нестатическому полю из кода класса-потомка можно обратить
с помощью конструкций
super.fieldName в Java и base.fieldName в C# (естественно, если оно
перекры
175
sup ванным в
объекта в обоих языках
мо
и операций в типах-наследниках. Это значит, что при вызове операции с данной
сиг торая
ой
ом
ь системы типов в целом
—
ния
ную операцию в предке, ее вызов должен
зке
ножество ситуаций, в которых система в целом может оказаться по зова операции в
я
е
объектам, не виртуальны. Они
не кие
ды
ерам и
.е.
,
индексера или события) необходимо пометить
о,
тим
адо
о
зове операции с такой
сигнатурой в некотором объекте будет вызвана
ьных и
er в Java и base в C# можно использовать и для обращения к операциям, деклариро
предке данного класса. Для обращения к полям и операциям самого
жно использовать префикс
this, являющийся ссылкой на объект, в котором вызывается данная
операция.
Основная выгода от использования наследования — возможность перегружать (override)
реализаци
натурой в объекте наследника может быть выполнена не та реализация этой операции, ко
определена в предке, а совсем другая, определенная в
точном типе объекта. Такие операции
называют виртуальными (virtual). Чтобы определить новую реализацию некоторой виртуальн
операции предка в потомке, нужно определить в потомке операцию с той же сигнатурой. При эт
необходимо следовать общему принципу, обеспечивающему корректност
принципу подстановки (Liskov substitution principle) [4,5]. Поскольку тип-наследник является
более узким, чем тип-
предок, его объект может использоваться всюду, где может использоваться
объект типа-предка. Принцип подстановки, обеспечивающий это свойство, требует соблюде
двух правил.
• Во всякой ситуации, в которой можно вызвать дан
быть возможен и в наследнике. Говоря по-другому, предусловие операции при перегру
не должно усиливаться
.
• М сле вы
наследнике, должно быть подмножеством набора ситуаций, в которых она может оказатьс
в результате вызова этой операции в предке. То есть, постусловие операции при перегрузк
не должно ослабляться.
Статические операции, относящиеся к классу в целом, а не к его
могут быть перегружены, но могут быть перекрыты, если в потомке определяются статичес
операции с такими же сигнатурами.
В Java все нестатические методы классов
являются виртуальными, т.е. перегружаются
при определении метода с такой же сигнатурой
в классе-потомке.
Но в Java, в отличие от C#, можно вызывать
статические методы и обращаться к
В C# нестатические операции (обычные мето
и методы доступа к свойствам, индекс
событиям) могут быть как виртуальными, т
перегружаемыми, так и невиртуальными.
Для декларации виртуального метода (свойства
статическим полям класса через ссылки на его
объекты (в том числе, и через
this). Поэтому
работу невиртуальных методов можно
смоделировать с помощью обращений к
статическим операциям.
его модификатором
virtual. Метод (свойств
индексер, событие), перегружающий его в
классе-потомке надо в этом случае пометить
модификатором
override. Если же мы не хо
перегружать элемент предка, а хотим
определить новый элемент с такой же
сигнатурой (т.е. перекрыть старый), то его н
пометить модификатором
new.
Элемент, не помеченный как virtual, не
является перегружаемыми — его можно тольк
перекрыть. При вы
ее реализация, определяемая по
декларированному типу объекта.
Приводимые ниже примеры на обоих языках иллюстрируют разницу в работе виртуал
невиртуальных операций.
using System;
class A
{
public void m()
class A
{
public virtual void m()
176
");
intln("A.n() called");
;
m.out.println("B.n() called");
new A();
n();
public void n()
{
Line("A.n() called");
);
B();
teLine("-----");
a.n();
b.n();
c.n();
д выдает
{
System.out.println("A.m() called
}
public static void n()
{
System.out.pr
}
}
ass B extends A
cl
{
public void m()
{
System.out.println("B.m() called")
}
public static void n()
{
Syste
}
}
public class C
{
public static void main(String[] args)
{
A a =
B b = new B();
A c = new B();
a.m();
b.m();
c.m();
System
.out.println("-----");
a.n();
b.n();
c.
}
}
{
Console.WriteLine("A.m() called");
}
Console.Write
}
}
ass B : A
cl
{
public override void m()
{
Console.WriteLine("B.m() called"
}
public new void n()
{
Console.WriteLine("B.n() called");
}
}
public class C
{
public static void Main()
{
A a = new A();
B b = new
A c = new B();
a.m();
b.m();
c.m();
Console.Wri
}
}
Представленный в примере ко
дующие результаты.
сле
A.m() called
B.m() called
B.m() called
-----
A.n() called
B.n() called
A.n() called
убрать
в классе
B,
ано
и имен, возможно
код выдает
called
ed
ательск ми, полями (в
жно т являть конструкторы, служащие для
. В обоих языках описание конструктора похоже на описание
вм имя самого
Если в приведенном примере
дификатор
у метода
n()
мо
new
ошибки компиляции не будет, но будет выд
предупреждение о перекрыти
случайном.
влен примере
Предста ный в
следующие результаты.
A.m()
B.m() called
) called
B.m(
-----
led A.n() cal
call
B.n()
A.n() called
Элементы типов
Элементы или члены (members) пользов
пами. В классе мо
их типо
объ
в могут быть метода
классах) и вложенными ти
ния объектов этого класса
акже
созда
метода, только тип результата не указывается, а
а.
есто имени метода используется
класс
177
ыват
т б
ва сть
а также ектам
м
c).
ках могу
н
в о
рж без
ивае
я
(abstr
такж
tra
зап
а
жащего их класс как
sealed.
В обоих языках можно использовать операции, о в
C# используются стандартные механизмы .NET —
поддерживаемых .NET, с учетом ограничений на о
доступен из любого другого кода на поддерживаем
В Java для этого предусмотрен механизм Java N
иметь ряд
внешних методов, помеченных модифик
сразу после описания полной сигнатуры идет точк
реализуются в виде функций на языке C (или на др
получить библиотеку с интерфейсом етоды, а также свойства,
дексированные свойства, события и операторы, определенным
правилам к
терфейс на C и не вл # — там такие
ern.
типов,
аторы. Их описание
я
в, полей,
оженных типов, могут быть
дексированными
и, событиями или операторами.
го, в типе можно определить
жать в
х. Остальные из перечисленных
только к тому классу, в
видносте
гичные идиомы в компонентной модели JavaBeans [8,9], предназначенной для построения
ементов пользовательского интерфейса и широк ользуемой в рамках
Java технологий для
о нове
ан кода на
огич s.
оформлять в виде
поля означает, что
тся единожды
ыми далее
или
В обоих языках поля можно только перекр ь в наследниках, а методы м жно и о
перегружать. Вложенные типы, как и поля, могу
сса могут присутство
ыть перекрыты.
еляющие доступно
У каждого элемента кла ть модификаторы, опред
этого элемента из разных мест программы, его контекст — относится ли он к объ
этого класса (нестатический элемент
) или к само
у классу (статический элемент, помечается как
stati
Для указания доступности в обоих язы
protected и private, указывающие, соответстве
доступен содержащий его тип, доступен только
типа, или только в рамках описания самого соде
т использоваться модификаторы
public,
но, что данный элемент доступен везде, где
писаниях типов-наследников содержащего
ащего типа. Доступность по умолчанию,
мых языках различно.
свойства, индексированные свойства и событи
act), т.е. не задающими реализации
е свойства, индексированные свойства и
указания модификатора трактуется в рассматр
Нестатические методы в обоих языках (а также
в C#) могут быть объявлены абстрактными
соответствующей операции. Такие методы (а
события в C#) помечаются модификатором
abs
после описания полной сигнатуры идет точка с
Методы (свойства, индексированные свойств
перегружены в наследниках содер
ct. Вместо кода у абстрактного метода сразу
ятой.
и события в C#), которые не должны быть
а, помечаются в Java как
final, а в C#
реализованные на других языках. Для этог
класс реализуется на одном из языков,
бщие библиотеки этой среды и становится
ом .NET языке.
ative Interface, JNI [6,7]. Класс Java может
атором
native. Вместо кода у таких методов
а с запятой. Они по определенным правилам
угом языке, если можно в результате
на C). Внешние м
компиляции
ин привязываемые по
функциям, которые имеют ин
ерации помечаются как
ext
ожены в среду .NET, есть и в C
оп
В Java, помимо пер
меются инициализ
ечисленных членов
и
приведено ниже.
Инициализаторы относятся только к тому
льз
классу, в котором они определены, их не
перегрузить.
В C# члены типов,
нструкторов и вл
помимо методо
ко
константами, свойствами, ин
свойствам
это
Кроме
деструктор
и статический конструктор.
Нестат и ства, индексированные ическ е свой
а и события можно перегру
свойств
наследника
ов относятся
элемент
котором описаны.
Для многих из дополнительных разно й членов типов, имеющихся в C#, есть
анало
эл о исп
создания компонентов, структуру которых можн
лагаемых JavaBeans соглашений об именов
анализировать динамически на ос
тодов. Далее вместе с примерами
пред ии ме
C# в правом столбце в левом приводится анал ный код, написанный в соответствии JavaBean
Константы в Java принято
полей с модификаторами
final static.
Модификатор
final для
Константы являю
вычисляемыми и неизменн
значениями, хранящимися в классе
178
ческое, либо в каждом из конструкторов,
ер объявления константы приведен ниже.
деляет
— T
.
тся в
йства
ентами
писания свойств
е
того свойства. Оба
ссылки
можно, только
аются методы доступа к нему.
[10];
city()
;
;
ing[] args)
private int[] items = new int[10];
private
int size = 0;
public int Size
{
get { return size; }
}
public int Capacity
{
get { return items.Length; }
set
{
items = newItems;
}
}
public static void Main()
присвоить ему з е можно только один начени раз
и сделать это нужно либо в статическом
иализаторе класса (см. ниже), если поле
иниц
ти
ста
если поле нестатическое.
public class A2
{
public static final double PHI =
1.61803398874989;
}
структуре.
Прим
public class A2
{
public const double Phi =
1.61803398874989;
}
Свойства (properties) представляют собой
«виртуальные» поля. Каждое свойство имеет
один или оба метода доступа
get и set,
которые определяют действия, выполняемы
при чтении и модификации э
Компонентная модель JavaBeans опре
свойство (property) класса
A, имеющее имя
name и тип T, как набор из одного или двух
методов, декларированных в классе
A
getName()
и void setName(T), называемых
методами доступа (accessor methods) к
свойству.
Свойство может быть доступным только для
чтения, если имеется лишь метод
get, и только
для записи, если имеется лишь метод
set
Если свойство имеет логический тип, для
метода чтения этого свойства используется имя
isName().
ьзую
Эти соглашения широко испол
разработке Java программ, и такие сво
описываются не только у классов,
предназначенных стать компон
JavaBeans.
Они и стали основанием для введения
специальной конструкции для о
в C#.
метода доступа описываются внутри
декларации свойства. Метод
set использует
специальный идентификатор
value для
на устанавливаемое значение свойства.
Обращение к свойству — чтение (возможно,
только если у него есть метод
get) или
изменение значения свойства (воз
если у него есть метод
set) — происходит так
же, как к полю.
При перегрузке свойства в наследниках
перегруж
Пример объявления свойств и их использования
приведен ниже.
public class MyArrayList
{
private int[] items = new int
private int size = 0;
public int getSize()
{
return size;
}
public int getCapa
{
return items.Length
}
public void setCapacity(int value)
{
int[] newItems = new int[value]
System.arraycopy
(items, 0, newItems, 0, size);
items = newItems;
}
public static void main(Str
{
using System;
public class MyArrayList
{
int[] newItems = new int[value];
Array.Copy
(items, newItems, size);
{
179
= new
acity());
System.out println(l getSize());
System.out.println(l.getCapacity());
= new
Capacity );
Line( l Size );
);
ванное
сса
A, имеющее
ли пару методов
T
t, T)
.
аны только
шем
полагалось ослабить это ограничение и
зрешить индексацию несколькими
еть разные
вилась
JavaBeans [9],
ойство или индексер
от набора
ть определен только один
данного набора типов
пределять
ами индексов.
ру объекта (или класса,
будто
индексов
етствующих типов.
ри
перегрузке индексера в наследниках
регружаются методы доступа к нему.
ндексеры должны быть нестатическими.
бращение к индексеру класса-предка в
дексере наследника организуется с помощью
нструкции
base[…].
ример декларации и использования индексера
i)
lic void setItem(int i, int value)
w
;
] args)
yArrayList();
[] items = new int[10];
size = 0;
public
int this[int i]
{
get
{
if (i < 0 || i >= 10) throw new
IndexOutOfRangeException();
else return items[i];
}
set
{
new
);
lue;
rrayList();
(--l[1]);
Console.WriteLine(l[0]);
MyArrayList l MyArrayList();
System.out.println(l.getSize());
System.out.println(l.getCap
l.setCapacity(50);
. .
}
}
MyArrayList l MyArrayList();
Console.WriteLine( l.Size );
le.WriteLine( l.
Conso
. p = 50;
.
l Ca acity
Console.Write
Console.WriteLine( l.Capacity
}
}
JavaBeans определяет индексиро
кла
свойство (indexed property)
name и тип T, как один и
имя
get (int) void set (in
в
Name
и Name
Свойства могут быть индексиро
одним целым числом. В дальней
пред
ра
параметрами, которые могли бы им
поя
типы. Однако с 1997 года, когда
дняя версия спецификаций
после
этого п сделано не было. ока
Индексированное св
(indexer) — это свойство, зависящее
тров.
параме
В C#
может бы
индексер для типа и
параметров. Т.е. нет возможности о
а с разными именами, но одинаковыми
свойств
набор
Обращение к индексе
т.е. статическому) производится так, как
(класс был бы массивом,
этот объект )
индексированным набором
соотв
П
пе
И
О
ин
ко
П
приведен ниже.
public class MyArrayList
{
nt[] items = new int[10];
i
int size = 0;
ic int getItem(int
publ
{
if (i < 0 || i >= 10) throw new
tion(); IllegalArgumentExcep
else return items[i];
}
pub
{
if (i < 0 || i >= 10) throw ne
IllegalArgumentException();
else items[i] = value
}
ing[
public static void main(Str
{
MyArrayList l = new M
l.setItem(0, 23);
l.setItem(1, 75);
l.setItem(1, l.getItem(1)-1);
.setItem(0, l
using System;
public class MyArrayList
{
int
int
if (i < 0 || i >= 10) throw
IndexOutOfRangeException(
else items[i] = va
}
}
public static void Main()
{
MyArrayList l = new MyA
l[0] = 23;
75;
l[1] =
l[0] +=