Liguori R. - Java 8 Leksykon kieszonkowy

O ’REILLY®

Java 8

Leksykon kieszonkowy POZNAJ NOWOŚCI W JĘZYKU JAVA 8!

HELION

Robert Liguori Patricia Liguori

Spis treści

Wprowadzenie...................................................................................... 11

C zęści J ę z y k ................................................................... 15 Rozdział! Konwencje n a zw .................................................................17 Nazwy klas N azw y interfejsów

17 17

Nazwy metod Nazwy egzemplarzy i zmiennych statycznych

18 18

Nazwy parametrów i zmiennych lokalnych Nazwy parametrów typów ogólnych

18 18

N azw y stałych N azw y typów7 wyliczeniowych

19 19

Nazwy pakietów Nazwy adnotacji

19 20

Nazwy akronimów

20

Rozdział 2. Elementy leksykalne...........................................................21 Unicode i ASCII Komentarze

21 23

Słowa kluczowe Identyfikatory

24 24

Separatory Operatory

25 26

Literały Sekwencje sterujące

26 30

Symbole walut w Unicode

31

Rozdział 3. Typy proste.........................................................................33 Typy podstawowe

33

Literały dla typów podstawowych Encje zmiennoprzecinkowe

33 35

Promocja liczbowa dla typów podstawowych

37

Klasy opakowujące

39

Automatyczne pakowanie i rozpakowywanie

39

Rozdział 4. Typy odnośnikowe............................................................. 43 Porównanie typów odnośnikowych i podstawkowych

44

Wartości domyślne Konwersja typów odnośnikowych

44 46

Konwersja między typami podstawowymi i odnośnikowymi Przekazanie typu odnośnikowego metodzie

47 47

Porównywanie typów odnośnikowych Kopiom\7anie typów odnośnikowych

48 51

Alokacja pamięci i usuw7anie nieużytków7 w7 przypadku typów odnośnikowych

52

Rozdział 5. Programowanie zorientowane obiektowo........................53

6

|

Klasy i obiekty

53

Zmiennej długości lista argumentów7

59

Klasy i metody abstrakcyjne

60

Statyczne dane składow7e, metody, stałe i inicjalizatory

61

Interfejsy

63

Wyliczenia Typy adnotacji

63 64

Interfejsy funkcjonalne

66

Sp s treść

Rozdział 6. Polecenia i bloki ................................................................. 67 Polecenie w postaci wyrażenia

67

Polecenie puste Blok

68 68

Polecenia warunkowe Polecenia iteracji

68 70

Transfer kontroli Polecenie synchronized

72 73

Polecenie assert Polecenia obsługi wyjątków

73 74

Rozdział 7. Obsługa wyjątków............................................................. 75 Hierarchia wyjątku

75

Sprawdzane i niesprawdzane wyjątki oraz błędy Najczęstsze sprawdzane i niesprawdzane wyjątki oraz błędy

76 77

Słowa kluczowe związane z obsługą wyjątków

79

Proces obsługi wyjątków Zdefiniowanie własnej klasy wyjątku

84 84

Wyświetlanie informacji o wyjątku

85

Rozdział 8. Modyfikatory w Ja vie .........................................................87 Modyfikatory dostępu Inne modyfikatory (niedotyczące dostępu)

88 88

Część II Platform a............................................................ 91 Rozdział 9. Java S E ............................................................................... 93 Najczęściej używane biblioteki API Javy SE

93

Rozdział 10. Podstawy programowania.............................................. 105 JRE JDK

105 105

Struktura programu w Javie Narzędzia wiersza poleceń

106 108

Classpath

114

Sp s treść

|

7

Rozdziału. Zarządzanie pamięcią...................................................... 115 Rodzaje mechanizmów usuwania nieużytków

115

Narzędzia przeznaczone do zarządzania pamięcią Opcje w wierszu poleceń

117 118

Zmiana wielkości stosu wirtualnej maszyny Javy Przestrzeń Metaspace

121 121

Współpraca z mechanizmem GC

121

Rozdział 12. Podstawowe wejście i wyjście.........................................123 Standardowe strumienie in, out i err Hierarchia klas dla podstawowego wejścia i wyjścia

123 124

Odczyt i zapis pliku Odczyt i zapis gniazda

124 127

Seiializacja Tworzenie archiwum ZIP i rozpakowywanie plików

128 129

Rozdział 13. Nowe API wejścia-wyjścia (NI0.2).................................. 131 Interfejs Path

131

Klasa Files Funkcje dodatkowe

132 133

Rozdział 14. Współbieżność............................................................... 135 Tworzenie wątków

135

Stany wątku Priorytety wątku

136 136

Najczęściej używane metody dotyczące wątków

137

Synchronizacja

138

Narzędzia współbieżności

139

Rozdział 15. Framework Collections....................................................143

8

|

Interfejs Collection Implementacje

143 144

Metody frameworka Collection Algorytmy klasy Collections

144 145

Efektywność algorytmu Interfejs funkcjonalny Comparator

145 146

Sp s treść

Rozdział 16. Framework Generics........................................................149 Klasy i interfejsy frameworka Generics

149

Konstruktory wykorzystujące framework Generics Zasada zastępow7ania

150 151

Parametry typu, znaki wieloznaczne i granice Zasada get i put

151 152

Specjalizacja typów generycznych Metody frameworka Generics w niezmodyfikowanych typach

153 154

Rozdział 17. API skryptowe Javy..........................................................155 Języki skiyptowe

155

Implementacje silnika skryptów Konfiguracja języków skryptowych i silników7

155 157

Rozdział 18. API daty i godziny............................................................ 161 Wsteczna zgodność

162

Kalendarze regionalne Kalendarz ISO

162 162

Rozdział 19. Wyrażenia lambda..........................................................169 Podstawy wyrażeń lambda

169

Interfejsy funkcjonalne specjalnego przeznaczenia Interfejsy funkcjonalne ogólnego przeznaczenia

171 172

Zasoby dotyczące wyrażeń lambda

174

Dodatki ............................................................................175 A API Fluent....................................................................................... 177 B Narzędzia firm trzecich ..................................................................179 C Podstawy UM L...............................................................................189 Skorowidz........................................................................................... 199

Sp s treść

|

9

10

I

Sps treśc

Wprowadzenie

L e k sy k o n k ie s z o n k o w y , k tó ry trz y m a s z w rę k a ch , z o sta ł o p ra c o w a n y w tak i s p o só b , a b y stać się T w o im p ra w d z iw y m k o m p a n e m . Z a w ie ra k ró tk ie o m ó ­ w ie n ie s ta n d a r d o w y c h fu n k c ji ję z y k a p ro g ra m o w a n ia Ja v a i je g o p la tfo rm y . Z n a jd z ie s z tu ta j in fo rm a c je n ie z b ę d n e p o d c z a s tw o rz e n ia lu b d e b u g o w a n ia p r o g r a m ó w Ja v y , a ta k ż e u ż y t e c z n e p r z y k ła d y p r o g r a m is t y c z n e , ta b e le , r y s u n k i i lis ty . W le k sy k o n ie p o ru sz o n o ró ż n e te m a ty , m ię d z y in n y m i A P I s k ry p to w e Jav y , n a r z ę d z ia o p ra c o w a n e p rz e z firm y trz e c ie o ra z p o d s ta w y z u n ifik o w a n e g o ję z y k a m o d e lo w a n ia (a n g . U n ified M o d e lin g L a n g u a g e , U M L ). M a te ria ł z a p re z e n to w a n y w k s ią ż ce p o m a g a w p rz y g o to w a n ia c h d o e g z a ­ m in u O racle C ertified Associate Java, S E 7 P ro gra m m er I. Jeżeli ro zw ażasz p rz y ­ stą p ie n ie d o e g z a m in u i z d o b y c ie w y m ie n io n e g o c e r ty fik a tu , w a rto z a k u ­ p ić ta k ż e k s ią ż k ę O C A Java S E 7 P ro g ra m m e r I S t u d y G u id e (E x a m 1 Z 0 - 8 0 3 ) n a p is a n ą p rz e z E d w a rd a F in e g a n a i R o b e rta L ig u o ri (M cG ra w -H ill O sb o rn e M e d ia , 2 0 1 2 ). In fo r m a c je p r z e d s ta w io n e w n in ie js z e j k s ią ż c e d o ty c z ą w y d a ń Ja v y a ż d o Ja v a S E 8. P o d s ta w o w e ró ż n ic e m ię d z y ty m i w c z e ś n ie js z y m w y d a n ie m le k s y k o n u (p o ś w ię c o n y m Ja v ie 7) w y n ik a ją z d o d a n ia ro z d z ia łó w d o ty c z ą ­ c y c h A P I d a ty i g o d z in y (A P I „ D a te a n d T im e " ) o ra z w y r a ż e ń la m b d a .

Struktura książki K sią ż k a z o sta ła p o d z ie lo n a n a trz y cz ę śc i. P ie rw s z a s k ła d a s ię z ro z d z ia łó w od 1. d o 8., w k tó ry c h z n a jd z ie s z s z c z e g ó ło w e in fo rm a c je o ję z y k u p ro g ra ­ m o w a n ia Ja v a z g o d n y m z e s p e cy fik a cją JL S (an g . Java L a n g u a g e Specification).

11

C z ę ść d ru g a to ro z d z ia ły o d 9. d o 19., w k tó ry ch d o ść sz cz e g ó ło w o o m ó w io n o k o m p o n e n ty p la tfo r m y Ja v y i p o r u s z o n o z w ią z a n e z ty m te m a ty . Z k o le i c z ę ś ć tr z e c ia to d o d a tk i, w k tó r y c h p r z e d s ta w io n o n a r z ę d z ia o p ra c o w a n e p rz e z firm y tr z e c ie o ra z k r ó tk ie w p r o w a d z e n ie d o ję z y k a U M L .

Konw encje zastosow ane w książce W tej k s ią ż c e z a s to s o w a n o n a s tę p u ją c e k o n w e n c je ty p o g ra fic z n e : K u rs y w a

W s k a z u je n a n o w e p o ję cia , a d re sy U R L i e-m ail, n a z w y p lik ó w , ro z sz e ­ rz e n ia p lik ó w itd . Czcionka o s t a ł e j szerokości U ż y ta w p r z y k ła d o w y c h fra g m e n ta c h k o d u , a ta k ż e w s a m y m te k ś c ie , a b y o d w o ła ć s ię d o p e w n y c h p o le c e ń b ą d ź in n y ch e le m e n tó w p ro g ra ­ m isty cz n y ch , ta k ich ja k n a z w y z m ie n n y c h lu b fu n kcji, b a z d an y ch , ty p ó w d a n y c h , z m ie n n y c h ś r o d o w is k o w y c h , p o le c e ń i s łó w k lu c z o w y c h . Pogrubiona czcionka o stałej szerokości

U ż y ta w celu w y e k sp o n o w a n ia p o le ce ń b ą d ź in n e g o tekstu , k tó ry p o w i­ n ie n b y ć w p r o w a d z o n y p rz e z c z y te ln ik a . Pochylona cz cio n k a o s t a ł e j s z e r o k o ś c i

W s k a z u je te k s t, k tó ry p o w in ie n b y ć z a s tą p io n y w a r to ś c ia m i p o d a n y m i p rz e z u ż y tk o w n ik a b ą d ź w y n ik a ją c y m i z k o n te k stu .

Taka ikona oznacza w skazów kę, sugestię lub ogólną uw agę.

Taka ikona oznacza ostrzeżenie.

-o A utorzy

R o b e rt Ja m e s L ig u o ri je s t d y re k to rem G lie sia n L L C (http://gliesians.com /), certy ­ fik o w a n y m e k s p e rte m O ra c le i z a jm u je się o b s łu g ą w ie lu o p a r ty c h n a Ja v ie ap lik acji p rz e z n a cz o n y ch d o zarz ą d z a n ia ru ch em lo tn iczy m o raz z w ią z a n y ch z b e z p ie c z e ń stw e m . Z ko lei P atricia L ig u o ri je s t w s z e ch s tro n n y m in ż y n ie re m

12

|

Wprowadzen e

w ie lu s y s te m ó w in fo r m a ty c z n y c h w T h e M IT R E C o r p o r a tio n (h ttp ://w w w . m itre .o r g /). O d ro k u 1994 z a jm u je się o p ra c o w y w a n ie m d z ia ła ją cy ch w czasie

rzeczy w isty m sy stem ó w zarząd zan ia ru ch em lo tn iczy m o raz sy stem ó w info r­ m a ty cz n y ch p o w ią z a n y c h z lo tn ic tw e m .

Podziękow ania S p e cja ln e p o d z ię k o w a n ia sk ła d a m y n aszej re d a k to r M e g h a n B la n ch e tte , której n a d z ó r i w s p ó łp ra c a o k a z a ły się n ie o c e n io n e p o d c z a s p ra c n a d le k sy k o n e m . P o d z ię k o w a n ia s k ła d a m y M ic h a e lo w i L o u k id e s o w i (k o r e k to r te c h n ic z n y p o c z ą tk o w e j w e rsji le k sy k o n u k ie s z o n k o w e g o ), re c e n z e n to w i te ch n icz n e m u R y a n o w i C u p r a k o w i, a ta k ż e w ie lu r ó ż n y m p r a c o w n ik o m w y d a w n ic tw a O 'R e illy , n a s z e j ro d z in ie i p rz y ja c io ło m . P o n o w n ie ch ce m y p o d z ię k o w a ć w sz y stk im o so b o m z a a n g a ż o w a n y m w p rz y ­ g o to w a n ie p ie rw s z e g o w y d a n ia le k sy k o n u o raz p ra c u ją cy m n a d w y d a n ie m d o ty c z ą c y m Ja v y 7. C o n a jw a ż n ie jsz e , d z ię k u je m y c z y te ln ik o m za k o rz y sta n ie z n in ie jsz e g o lek­ sy k o n u i w y b ó r ję z y k a Jav a. Z a c h ę c a m y d o u m ie s z c z a n ia w se rw isie T u m b lr (h ttp://javapocketguide.tum blr.com /) w ła sn y c h z d ję ć z k sią ż k ą . B ęd z ie n a m b a r­

d z o m iło p r z e k o n a ć się , k to o ra z w ja k ic h o k o lic z n o ś c ia c h (n a p rz y k ła d n a w a k a c ja c h ) c z y ta tę k s ią ż k ę .

Podz ękowan a

|

13

14

I

Wprowadzeń e

CZĘŚĆ I

Język

ROZDZIAŁ 1.

Konwencje nazw

K o n w e n c je n a z w s ą u ż y w a n e w c e lu z a p e w n ie n ia p r o g r a m o m Ja v y w ię k ­ sz ej c z y te ln o ś c i. B a rd z o w a ż n e je s t s to s o w a n ie z r o z u m ia ły c h i je d n o z n a c z ­ n y c h n a z w s k ła d a ją c y c h s ię z ta k z w a n y c h lite r Ja v y .

N azw y klas N a z w a k la s y p o w in n a b y ć rz e c z o w n ik ie m , p o n ie w a ż p rz e d sta w ia „ rz e c z " lu b „ o b ie k t" . N a le ż y s to s o w a ć ta k z w a n ą n o ta c ję c a m e lC a s e , w k tó re j ty lk o p ie rw s z a lite ra k a ż d e g o s ło w a je s t d u ż a , n a p rz y k ła d : public class Fish

N azw y interfejsów Je ż e li in te r fe js o fe r u je p e w n e m o ż liw o ś c i, w te d y je g o n a z w a p o w in n a b y ć p r z y m io tn ik ie m k o ń c z ą c y m s ię n a „ a b le " lu b „ ib le " . W p rz e c iw n y m ra z ie n a z w a p o w in n a b y ć rz e c z o w n ik ie m . W n a z w a c h in te rfe js u n a le ż y s to s o ­ w a ć tę s a m ą k o n w e n c ję w ie lk o ś c i lite r, ja k w n a z w a c h k la s: public interface Serializable { . . . } public interface SystemPanel { . . . }

17

N azw y metod N a z w y m e to d p o w in n y z a w ie ra ć cz a so w n ik , p o n ie w a ż w s k a z u ją n a p o d ję cie akcji p rze z o biek t. N a le ż y zasto so w ać m a łe i d u ż e litery — n a p o czątk u n a z w y m a ła lit e r a , a p ie r w s z a lite r a k a ż d e g o k o le jn e g o s ło w a m u s i b y ć d u ż a . W n a z w a c h m o ż n a s to s o w a ć r z e c z o w n ik i i p rz y m io tn ik i. public void locate() { . . . } // Rzeczownik. public String getWayPoint() { . . . } // Przymiotnik i rzeczownik.

N azw y egzem plarzy i zm iennych statycznych N a z w y e g z e m p la rz y i z m ie n n y c h sta ty cz n y c h p o w in n y b y ć rze c z o w n ik a m i. W ty c h n a z w a c h n a le ż y s to s o w a ć ta k ą s a m ą k o n w e n c ję n a z w , ja k w p r z y ­ p a d k u m e to d : private String wayPoint;

N azw y param etrów i zm iennych lokalnych N a z w a p a ra m e tru i z m ie n n e j lo k a ln e j p o w in n a b y ć o p is o w y m , z a p is a n y m m a ły m i lite ra m i sło w e m , a k ro n im e m lu b sk ró te m . Je ż e li k o n ie c z n e je s t u ż y ­ c ie w n a z w ie k ilk u s łó w , w te d y n a le ż y z a s to s o w a ć ta k ą s a m ą k o n w e n c ję n a z w , ja k w p rz y p a d k u m e to d : public void printHotSpots(ArrayList spotList) { int counter = 0; fo r (String hotSpot : spotList) { System.out.println("Hot Spot #" + ++counter + " : " + hotSpot); } } N a z w y z m ie n n y c h ty m cz a so w y c h m o g ą b y ć p o je d y n cz y m i literam i, n a p rz y ­ k ła d i , j , k, m i n d la lic z b c a łk o w ity c h o ra z c , d i e d la z n a k ó w .

N azw y param etrów typów ogólnych N a z w y p a ra m e tró w ty p ó w o g ó ln y c h p o w in n y b y ć z a p is a n e d u ż y m i, p o je ­ d y n c z y m i lite ra m i. N a p rz y k ła d , d la ty p u z a le c a s ię u ż y c ie lite r y T.

18

|

R o zd zał 1. Konwencje nazw

F ra m e w o rk C o llectio n s in te n sy w n ie k o rzy sta z ty p ó w o g ó ln y ch . N a p rzy k ład , lite ra E je s t u ż y w a n a d la e le m e n tó w k o le k c ji, S d la k o m p o n e n tó w w c z y tu ­ ją c y c h u s łu g i, a K i V d o m a p o w a n ia k lu c z y i w a rto ś c i: public interface Map { V put(K key, V value); }

N azw y stałych N a z w y s t a ły c h p o w in n y b y ć z a p is a n e d u ż y m i l it e r a m i. J e ż e li z a c h o d z i p o tr z e b a u ż y c ia w n a z w ie w ie lu s łó w , w te d y n a le ż y je r o z d z ie lić z n a k a m i p o d k re ś le n ia : public s ta tic final int MAX_DEPTH = 200;

N azw y typów w yliczeniow ych N a z w y ty p ó w w y lic z e n io w y c h p o w in n y s t o s o w a ć t a k ą s a m ą k o n w e n c ję n a z w , ja k w p rz y p a d k u klas. N a z w y p o sz cz e g ó ln y ch o b iek tó w ty p u w y licz e ­ n io w e g o n a le ż y z a p is y w a ć d u ż y m i lite ra m i: enum Battery {CRITICAL, LOW, CHARGED, FULL}

N azw y pakietów N a z w a p a k ie tu p o w in n a b y ć u n ik a ln a i s k ła d a ć s ię z je d y n ie m a ły c h lite r. Je ś li z a c h o d z i p o tr z e b a , w te d y m o ż n a u ż y ć z n a k ó w p o d k re ś le n ia : package com .oreilly.fish_finder; P u b lic z n ie d o s tę p n e p a k ie ty p o w in n y m ie ć n a z w ę w p o s ta c i o d w ró c o n e g o a d re su d o m e n y in te rn e to w e j o rg a n iz a cji. W ta k im p rz y p a d k u n a z w a ro z p o ­ c z y n a s ię o d p o je d y n c z e g o s ło w a w p o s ta c i n a z w y d o m e n y n a jw y ż s z e g o p o z io m u (n a p rz y k ła d com , n et, o rg lu b e d u ), a n a s tę p n ie m a m y n a z w ę o rg a­ n iz a c ji i p r o je k t u b ą d ź te ż o d d z ia łu . (P a k ie ty w e w n ę t r z n e z r e g u ły m a ją n a z w ę z g o d n ą z k o n w e n c ją s to s o w a n ą w p ro je k c ie ). N a z w y p a k ie tó w ro z p o c z y n a ją c e się o d s ło w a ja v a lu b jav ax są z a s trz e ż o n e i m o g ą b y ć u ż y w a n e je d y n ie w c e lu d o s ta r c z e n ia im p le m e n ta c ji b ib lio te k k la s Ja v y .

Nazwy pak etów

|

19

N azw y adnotacji N a z w y ad n o tacji m o g ą b y ć p rz e d sta w ia n e n a w ie le ró ż n y ch sp o so b ó w w A P I Ja v y S E d la p r e d e fin io w a n y c h ty p ó w a d n o ta c ji [p rz y m io tn ik I c z a so w n ik ] [rz e c z o w n ik ]: @Documented @Retention(RetentionPoli cy.RUNTIME) @Target(ElementType.TYPE) public ^interface FunctionalInterface {}

N azw y akronim ów P o d c z a s s to s o w a n ia w n a z w ie a k r o n im u ty lk o p ie r w s z a lite r a a k r o n im u p o w in n a b y ć d u ż a i ty lk o w te d y , g d y u ż y c ie d u ż e j lite ry je s t o d p o w ie d n ie : public String getGpsVersion() { . . . }

20

|

Rozdz ał 1. Konwencje nazw

ROZDZIAŁ 2.

Elementy leksykalne

K o d ź r ó d ło w y w ję z y k u Ja v a s k ła d a s ię z e s łó w i s y m b o li, n a z y w a n y c h e le m e n ta m i le k s y k a ln y m i lu b p o p r o s t u to k e n a m i. E le m e n t y le k s y k a ln e w Ja v ie o b e jm u ją z n a k i k o ń c a w ie r s z a , z n a k i o d s tę p u , k o m e n ta r z e , s ło w a k lu c z o w e , id e n ty fik a to ry , s e p a ra to ry , o p e ra to ry i lite ra ły . S ło w a i s y m b o le w ję z y k u p r o g r a m o w a n ia Ja v a s k ła d a ją s ię z e z n a k ó w z a k o d o w a n y c h ja k o U n ic o d e .

Unicode i ASCII O p ra c o w a n y i o b słu g iw a n y p rz e z U n ic o d e C o n so rtiu m s ta n d a rd U n ic o d e to u n iw e r s a ln y z e sta w z n a k ó w , w k tó ry m p ie rw s z e 12 8 z n a k ó w je s t d o k ła d n ie ta k ic h s a m y c h , ja k w s ta n d a r d z ie A S C II (a n g . A m e ric a n S ta n d a rd C o d e f o r Inform ation In terch a n ge). U n ico d e z a p e w n ia u n ik a ln ą liczb ę k o d o w ą d la z n a k u

s to s o w a n ą n a w s z y s tk ic h p la tfo rm a c h , w p ro g ra m a c h i ję z y k a c h p ro g ra m o ­ w a n ia . Ja v a S E 8 u ż y w a U n ic o d e w w e rs ji 6 .2 .0 ; w ię c e j in fo rm a c ji n a te m a t p o d a n e j w e rsji stan d ard u z n ajd zie sz n a stro n ie http ://w w w .u nico d e.o rg/uersio ns/ U n ico d e6 .2 .0 /. W Ja v ie S E 7 z a sto so w a n o U n ico d e 6.0.0, w Ja v ie S E 6 i J2 S E 5.0

u ż y to U n ic o d e 4 .0 .

W szystkie pozostałe elem enty danych wejściow ych w Javie są dostarczane jako znaki standardu ASCII.

21

K o n k re tn a w e rs ja sta n d a rd u U n ico d e u ż y w a n a p rz e z o k re ślo n ą w e rsję p la t­ fo rm y Ja v a je s t p o d a n a w k la s ie C h aracter A P I Ja v y . In fo r m a c je d o ty c z ą c e k o d ó w z n a k ó w U n ic o d e d la s k ry p tó w , s y m b o li i z n a k ó w p rz e s ta n k o w y c h z n a jd z ie s z n a s tro n ie h ttp ://u n ic o d e .o rg /c h a rts /.

Drukowane znaki ASCII W sta n d a rd z ie A S C II lic z b a k o d o w a 3 2 (sp acja) i o d 3 3 d o 126 (lite ry , cy fry , z n a k i p rz e sta n k o w e i k ilk a in n y ch ) są p rz e z n a cz o n e d la ta k z w a n y ch z n a k ó w d ru k o w a n y c h . W ta b e li 2.1 w y m ie n io n o w a rto ści d z ie się tn e i o d p o w ia d a ją c e im z n a k i s ta n d a r d u A S C II. Tabela 2 .1 . D rukow ane znaki A S C II

3z SP

4s o

64 @

so P

ga l

iiz p

aa i

4g i

as A

si Q

gl a

Ha q

a4 "

so z

aa B

sz R

gs b

ii4 r

as t

si a

ai C

s3 S

gg c

i is s

aa s

sz 4

as D

s4 T

ioo d

iia t

ai %

sa s

ag E

ss U

ioi e

iii u

3s &

s4 a

io F

sa v

ioz f

iis v

ag l

ss i

ii G

si W

io3 g

iig w

4o (

sa s

iz H

ss X

io4 h

izo x

4i )

si g

i3 I

sg Y

ios i

iz i y

4z *

ss :

i4 J

go z

ioa j

izz z

4a +

sg ;

is K

g! [

ioi k

iz3 {

44 ,

ao <

16 L

gz \

ios l

iz4 I

4s -

ai =

ii M

g3 ]

iog m

izs }

4a .

az >

is N

g4 ~

iio n

1z6 -

4i /

63 ?

lg O

gs _

iii o

Niedrukowane znaki ASCII L ic z b y k o d o w e o d 0 d o 31 o ra z 1 2 7 są w s ta n d a rd z ie A S C II z a re z e rw o w a n e d la ta k z w a n y ch znaków steru ją cy ch . W ta b e li 2 .2 w y m ie n io n o w a rto ści d z ie ­ s ię tn e i o d p o w ia d a ją c e im z n a k i s te r u ją c e s ta n d a r d u A S C II.

22

I

Rozdz ał 2. Elementy leksykalne

Tabela 2.2. Niedrukowane znaki A SCII OO NUL

O7 BEL

l4 SO

Zl NAK

Z8 FS

Ol SOH

O8 BS

lB SI

ZZ SYN

Z9 GS

OZ STX

O9 HT

l6 DLE

ZS ETB

SO RS

OS ETX

lO NL

l7 DCl

Z4 CAN

Sl US

O4 EOT

l l VT

l8 DCZ

ZB EM

lZ7 DEL

OB ENQ

lZ NP

l9 DCS

Z6 SUB

O6 ACK

lS CR

ZO DC4

Z7 ESC

Liczba kodow a 10 w standardzie A SC II oznacza znak now ego wiersza (wysuw wiersza). Z kolei liczba kodowa 13 w ASCII ozna­ cza znak pow rotu do początku wiersza.

Kom entarze K o m e n ta r z m ie s z c z ą c y s ię w je d n y m w ie r s z u r o z p o c z y n a s ię o d d w ó c h u k o ś n ik ó w i k o ń c z y n a ty c h m ia s t p o z n a k u k o ń c a w ie rsz a : / / Komentarz wpojedynczym wierszu.

Z k o le i k o m e n ta r z o b e jm u ją c y w ie le w ie r s z y r o z p o c z y n a s ię o d u k o ś n ik a i g w ia z d k i, a k o ń c z y z n a k a m i g w ia z d k i i u k o ś n ik a . P o je d y n c z e g w ia z d k i m ię d z y z n a c z n ik a m i p o c z ą t k u i k o ń c a k o m e n t a r z a s ą u ż y w a n e w c e lu z a p e w n ie n ia e le g a n c k ie g o fo r m a to w a n ia — z w y k le są s to s o w a n e , a le n ie z a lic z a ją s ię d o w y m a g a n y c h : /* * Komentarz może obejmować wiele wierszy, * jak wpokazanym przykładzie. */

K o m e n ta rz Ja v a d o c je s t p rz e tw a r z a n y p rz e z n a r z ę d z ie javadoc w celu w y g e ­ n e ro w a n ia d o k u m e n ta c ji A P I w fo rm a c ie H T M L . K o m e n ta r z Ja v a d o c m u si z a c z y n a ć s ię o d u k o ś n ik a i d w ó c h g w ia z d e k i k o ń c z y ć g w ia z d k ą w r a z z u k o śn ik ie m . N a stro n ie d o k u m e n ta cji p rz y g o to w a n e j i u d o s tę p n io n e j p rz e z O ra c le (h ttp ://w w w .o ra cle.co m /tech n etw o rk /ja v a /ja v a se/d o cu m en ta tio n /in d ex-jsp 1 3 5 4 4 4 .h t m l) z n a jd z ie s z w ię c e j in fo rm a c ji d o ty c z ą c y c h n a r z ę d z ia i k o m e n ­

ta rz y Ja v a d o c . /** To jest komentarz Javadoc. */

W Ja v ie k o m e n ta r z e n ie m o g ą b y ć z a g n ie ż d ż o n e : /* Taki komentarz /* jest niedozwolony */ w Javie. */

Komentarze

|

23

Słow a kluczow e W ta b e li 2 .3 w y m ie n io n o s ło w a k lu c z o w e Ja v y . D w a z n ic h (c o n st i goto) s ą z a r e z e r w o w a n e , a le n ie s ą u ż y w a n e w ję z y k u p r o g r a m o w a n ia Ja v a . W Ja v ie 5 .0 w p r o w a d z o n o s ło w o k lu c z o w e enum. Tabela 2 .3 . Słowa kluczow e w Javie

abstract

double

int

super

assert

else

interface

switch

boolean

enum

long

synchronized this

break

extends

native

byte

final

new

throw

case

fin ally

package

throws

catch

float

private

transient

char

for

protected

try

class

if

public

void

const

goto

return

v o latile

continue

implements

short

while

default

import

s ta tic

do

instanceof

s tri ctfp

W programach Javy słowa kluczowe nie mogą być używane jako identyfikatory.

Czasam i literały true, false i null są błędnie uznaw ane za słowa kluczowe. To nie są słowa kluczowe, ale zarezerwowane literały.

Identyfikatory Id e n ty fik a to r w Ja v ie to n a z w a , k tó r ą p ro g r a m is ta n a d a je k la s ie , m e to d z ie , z m ie n n e j itd . Id e n ty fik a to r y n ie m o g ą m ie ć ta k ie j s a m e j s e k w e n c ji z n a k ó w U n ic o d e , ja k w p rz y p a d k u ja k ie g o k o lw ie k s ło w a k lu c z o w e g o , boolean lu b lite ra łu n u ll.

24

|

Rozdz ał 2. Elementy leksykalne

W Ja v ie id e n ty f ik a t o r y s ą tw o r z o n e z a p o m o c ą t a k z w a n y c h lite r Ja v y . W s p o m n ia n a lite ra Ja v y to z n a k , d la k tó re g o w a rto ś c ią z w ro tn ą w y w o ła n ia C h a r a c te r .is Ja v a ld e n tifie r S ta r t(in t) je s t tru e. W p rz y p a d k u sta n d a rd u A S C II lite ry Ja v y s ą o g r a n ic z o n e d o z n a k u d o la ra ($), z n a k u p o d k re ś le n ia (_) o ra z m a ły c h i d u ż y c h lite r. C y fry ró w n ie ż m o g ą b y ć u ż y w a n e w id en ty fik ato rach , ale d o p ie ro po p ie rw ­ szy m z n a k u : / / Przykłady prawidłowych identyfikatorów.

cl ass TestDriver { . . . } String testV ariable; int _testV ariable; Long $testVariable; startT est(testV ariab lel); In fo r m a c je d o ty c z ą c e k o n w e n c ji n a z w p rz e d s ta w io n o w ro z d z ia le 1.

Separatory K ilk a z n a k ó w A S C II je s t p rz e z n a c z o n y c h d o o g r a n icz a n ia c z ę śc i p ro g ra m u , czy li są sto s o w a n e w c h a ra k te rz e se p a ra to ró w . Z n a k i ( ) , {} i [] są u ż y w a n e p a r a m i: () {} [] <> :: : ; , . -> W tab eli 2.4 p rz e d sta w io n o n a z e w n ictw o , ja k ie m o ż e b y ć sto so w a n e w o d n ie­ sien iu d o sep arato ró w w p o sta ci ró ż n e g o ro d z a ju n a w ia só w . P ierw sza z n a z w w y m ie n io n y c h d la p o s z c z e g ó ln y c h n a w ia s ó w to z w y k le ta, k tó ra je s t u ż y ­ w a n a w s p e c y fik a c ji ję z y k a Ja v a . Tabela 2 .4 . Stosowane w Javie separatory w postaci nawiasów

Naw as

Nazewn ctwo

Użyc e

()

Nawiasy nawiasy zaok ąglone nawiasy owalne nawiasy ok ągłe

Ok eślają pie wszeństwo w wy ażeniach a ytmetycznych wskazują zutowane typy o az zawie ają a gumenty metody

{}

Nawiasy klam owe nawiasy k ęcone nawiasy fantazyjne nawiasy falowane i nawiasy zwa iowane

Zawie ają blok kodu i obsługują tablice

[]

Nawiasy kwad atowe nawiasy zamknięte i nawiasy pudełkowe

Obsługują i inicjalizują tablice

<>

Nawiasy ost e nawiasy diamentowe i nawiasy jodełkowe

Zawie ają typy ogólne

Separatory

|

25

Z n a k i g u illem et1 (« i ») są u ż y w a n e d o o k reślan ia stereo ty p ó w w ję z y k u U M L .

O peratory O p e r a to r y p r z e p r o w a d z a ją o p e r a c ję n a m a k s y m a ln ie tr z e c h o p e r a n d a c h i z w r a c a ją w y n ik . D o s tę p n e w Ja v ie o p e ra to ry to m ię d z y in n y m i o p e ra to r p r z y p is a n ia , a r y tm e ty c z n y , p o r ó w n a n ia , b ito w y , in k r e m e n ta c ji i d e k r e m e n t a c ji o r a z k la s y i o b ie k t u . W t a b e li 2 .5 w y m ie n io n o o p e r a to r y Ja v y z u w z g lę d n ie n ie m ich p ie rw s z e ń stw a (o p e ra to ry o n a jw ię k s z y m p ie rw s z e ń ­ stw ie z n a jd u ją s ię n a p o c z ą tk u ta b e li). K a ż d y o p e r a to r z o s ta ł p o k r ó tc e o p i­ s a n y i w s k a z a n o je g o k ie r u n e k d z ia ła n ia : o d le w e j d o p ra w e j (L ^

P ) lu b

o d p ra w e j d o le w e j (P ^ L ).

Literały L ite ra ły w k o d z ie ź ró d ło w y m p rz e d sta w ia ją w arto ści. P o c z ą w sz y o d w y d an ia Ja v a S E 7, w lite ra ła ch lic z b o w y c h d o z w o lo n e je s t sto so w a n ie z n a k ó w p o d ­ k reślen ia, co z w ię k sz a c z y te ln o ść k o d u . Z n a k i p o d k re śle n ia m o g ą b y ć u m iesz ­ cz a n e m ię d z y p o sz cz e g ó ln y m i fra g m e n ta m i licz b y i są ig n o ro w a n e w tra k cie u r u c h a m ia n ia p ro g ra m u . W ię c e j in fo rm a c ji d o ty c z ą c y c h p o d s ta w o w y c h ty p ó w lite r a łó w z n a jd z ie s z w ro z d z ia le 3.

Literały boolowskie L ite r a ły b o o lo w s k ie s ą w y r a ż o n e w p o s ta c i tru e lu b fa ls e : boolean isReady = true; boolean isSet = new Boolean(false); // Rozpakowana. boolean isGoing = fa lse ;

Literały znakowe L ite ra ł z n a k o w y je s t p o je d y n c z y m z n a k ie m lu b s e k w e n c ją s te r u ją c ą u ję tą w a p o s tro fy . N ie d o z w o lo n e je s t u ż y w a n ie z n a k ó w k o ń c a w ie rs z a :

1 To jest para znaków przestankowych używanych w charakterze znaków cytowania w języku francuskim oraz innych językach europejskich — przyp. tłum.

26

|

Rozdz ał 2. Elementy leksykalne

Tabela 2.5. Operatory w Javie

1

++ --

postink ementacja postdek ementacja

P— L

2

++ --

p eink ementacja p edek ementacja

P— L

+ -

jednoa gumentowy plus i minus

P— L

-

bitowe uzupełnienie

P— L

!

bitowe NOT

P ——L

3

new

utwo zenie obiektu

P ——L

(typ)

zutowanie typu

P— L

4

* /%

mnożenie dzielenie i eszta z dzielenia

L— P

5

+ -

dodawanie odejmowanie

L— P

+

łączenie ciągów tekstowych

L— P

<< >> >>>

p zesunięcie w lewo p zesunięcie w p awo p zesunięcie w p awo bez znaku

L— P

V

mniejszy niż mniejszy niż lub ówny większy niż większy niż lub ówny

L— P

6 7

II A

K erunek dz ałan a

A

Ops

II V

Operator

P erwszeństwo

instanceof 8

== ! =

9

typ po ównania ówność i nie ówność wa tości

L— P L— P

== ! =

odniesienie do ówności i nie ówności

L— P

&

boolowskie AND

L— P

&

bitowe AND

L— P

10

boolowskie XOR

L— P

bitowe XOR

L— P

11

I

boolowskie OR

L— P

I

bitowe OR

L— P

12

&&

logiczne AND

L— P

13

II

14 15

logiczne OR

L— P

t ója gumentowy ope ato wa unkowy

L— P

ope ato y p zypisania

L— P

*= /= %= &= char charValue1 = 'a // Apostrof.

Character charValue2 = new Character ( '\ '') ;

L terały

|

27

Literały w postaci liczb całkowitych T y p y lic z b c a łk o w ity c h (b y te, sh o rt, in t i long) m o ż n a w y r a ż a ć w p o s ta c i licz b d z ie s ię tn y ch , sz e s n a s tk o w y c h , ó s e m k o w y c h i d w ó jk o w y c h . D o m y śln ie lite ra ły w p o s ta c i lic z b c a łk o w ity c h s ą ty p u in t: int intValue1 = 34567, intValue2 = 1_000_000; D z ie s ię tn e lic z b y c a łk o w ite z a w ie r a ją d o w o ln ą lic z b ę c y fr A S C II o d 0 d o 9 i p r z e d s ta w ia ją lic z b y d o d a tn ie : Integer integerValue1 = new Integer(100); U m ie s z c z e n ie n a p o c z ą tk u lic z b y o p e ra to ra n e g a c ji p o w o d u je u tw o r z e n ie u je m n e j d z ie s ię tn e j lic z b y c a łk o w ite j: public s ta tic final int INT_VALUE = -200; L icz b y sz esn a stk o w e ro z p o cz y n a ją się o d z n a k ó w 0x lu b 0X, p o k tó ry ch m a m y c y fry A S C II o d 0 d o 9 o ra z lite ry o d a d o f (lu b o d A d o F). W p rz y p a d k u lite ra łó w w p o sta ci sz e s n a s tk o w y ch licz b c a łk o w ity ch w ie lk o ść lite r w Ja v ie n ie m a z n a c z e n ia .

L ic z b y sz e s n a s tk o w e m o g ą p rz e d sta w ia ć d o d a tn ie i u je m n e licz b y całk o w ite o ra z z e ro : int intValue3 = 0X64; //Dziesiętna liczba 100 utworzona na podstawie liczby szesnastkowej. L ite ra ły ó se m k o w e ro z p o c z y n a ją się o d 0, p o k tó ry m m a m y je d n ą lu b w ię ce j c y fr A S C II z z a k r e s u o d 1 d o 7: int intValue4 = 0144; //Dziesiętna liczba 100 utworzona na podstawie liczby ósemkowej. L ite r a ły d w ó jk o w e s ą w y r a ż a n e z a p o m o c ą p r e fik s u 0b lu b 0B, p o k tó ry m z n a jd u ją s ię z e ra i je d y n k i: char msgValue1 = 0b01001111; // O char msgValue2 = 0B01001011; //K char msgValue3 = 0B0010_0001; //! A b y z d e fin io w a ć lic z b ę c a łk o w itą ty p u long, k o n ie c z n e je s t u m ie s z c z e n ie n a je j k o ń c u d u ż e j lite r y L z e s ta n d a r d u A S C II (to r o z w ią z a n ie p r e fe r o w a n e , z a p e w n ia ją c e n a jle p s z ą c z y te ln o ś ć ) lu b m a łe j lite ry l : long longValue = 100L;

Literały w postaci liczb zmiennoprzecinkowych P ra w id ło w y literał w p o staci liczb y zm ien n op rzecin k o w ej w y m a g a całej liczb y i/ lu b c z ę ś c i u ła m k o w e j, p r z e c in k a d z ie s ię tn e g o i p r z y ro s tk a w s k a z u ją c e g o typ . W y k ła d n ik je s t w s k a z y w a n y p rz e z lite rę e lu b E i je s t o p cjo n a ln y . C z ę ść

28

|

R o zd zał 2. Elementy leksykalne

u ła m k o w a i p r z e c in e k d z ie s ię tn y n ie s ą w y m a g a n e w p r z y p a d k u z a s to s o ­ w a n ia w y k ła d n ik a lu b p r z y ro s tk a ty p u . L ite ra ł w p o s ta ci lic z b y z m ie n n o p rz e c in k o w e j o p o d w ó jn e j p re c y z ji (double) to lic z b a z m ie n n o p r z e c in k o w a z a b ie r a ją c a o s ie m b a jt ó w . Z w y k ła lic z b a z m ie n n o p r z e c in k o w a ty p u f l o a t z a b ie r a c z te r y b a jty . P r z y r o s te k ty p u d la lic z b y o p o d w ó jn e j p re c y z ji to d lu b D, d la s ta n d a r d o w e j to f lu b F: [całaOli czba].[część_ułamkowa][e|E wykładni k][f|F|d|D] float floatValue1 = 9.1 5 f, floatValue2 = 1_168f; Float floatValue3 = new Float(20F); double doubleValue1 = 3.12; Double doubleValue2 = new Double(1e058); float expValue1 = 10.0e2f, expValue2=10.0E3f;

Literały w postaci ciągów tekstowych L ite r a ły w p o s ta c i c ią g ó w te k s to w y c h z a w ie r a ją z e ro lu b w ię c e j z n a k ó w , m ię d z y in n y m i z n a k i steru ją c e u ję te w cu d z y słó w . L ite ra ły w p o sta ci cią g ó w te k s to w y c h n ie m o g ą z a w ie r a ć z n a k ó w U n ic o d e o k o d a c h \u000a i \u000d w s k a z u ją c y c h n a k o n ie c w ie rs z a , z a m ia s t n ic h n a le ż y u ż y w a ć \r i \n. C ią g i te k s to w e są n ie m o d y fik o w a ln e : String String String String

stringValue1 stringValue2 stringValue3 stringValue4

= = = =

new String("Prawidłowy l i t e r a ł ." ) ; "Prawidłowy.\nW nowym wierszu."; "Łączenie cią" + "gów tekstowych"; "\"Sekwencje sterujące\"\r";

Is tn ie je p u la c ią g ó w t e k s to w y c h p o w ią z a n y c h z k la s ą S tr in g . P o c z ą tk o w o w s p o m n ia n a p u la je s t p u sta . L ite ra ły w p o s ta c i c ią g ó w te k s to w y c h i w y ra ­ ż e n ia s ta ły c h o w a r to ś c ia c h s k ła d a ją c y c h s ię z c ią g ó w te k s to w y c h s ą p r z e ­ c h o w y w a n e w p u li i d o d a w a n e d o n ie j ty lk o je d n o k r o tn ie . P rz e d s ta w io n y p o n iż e j p rz y k ła d p o k a z u je , ja k lite ra ły są d o d a w a n e d o p u li i u żyw ane: //Dodanie ciągu tekstowego "tenCiągTekstowy” do puli. String stringValue5 = "tenCiągTekstowy"; // Użycie ciągu tekstowego "tenCiągTekstowy” z puli.

String stringValue6 = "tenCiągTekstowy"; C iąg te k sto w y m o ż e z o sta ć d o d a n y d o p u li (jeżeli je sz cz e się w n iej n ie zn aj­ d u je) p rz e z w y w o ła n ie m e to d y in te rn () w z g lę d e m ciąg u te k sto w e g o . W a rto ­ ś c ią z w r o tn ą m e to d y i n t e r n ( ) je s t c ią g te k s to w y b ę d ą c y o d n ie s ie n ie m d o n o w e g o c ią g u te k s to w e g o d o d a n e g o d o p u li lu b o d n ie s ie n ie m d o is tn ie ją ­ c e g o c ią g u te k s to w e g o :

L terały

|

29

String stringValue7 = new String("tenCiągTekstowy"); String stringValue8 = stringValue7.intern();

Literały null L ite ra ł n u ll je s t ty p u null i m o ż e b y ć z a s to s o w a n y d o ty p ó w o d n o ś n ik o ­ w y c h . N ie je s t s to s o w a n y d o ty p ó w p o d s ta w o w y c h : String n = null;

Sekw encje sterujące W ta b e li 2 .6 w y m ie n io n o s e k w e n c je s te r u ją c e u ż y w a n e w Ja v ie . Tabela 2.6. Literały znakowe oraz w postaci ciągów tekstowych dla sekwencji sterujących

Nazwa

Sekwencja

Dz es ętn e

Un code

\b

8

\u0008

Tabulato poziomy

\t

9

\u0009

Wysuw wie sza

\n

10

\u000A

Znak końca st ony

\f

12

\u000C

Znak nowego wie sza

\r

13

\u000D

Cudzysłów

\"

34

\u0022

Apost of

\'

39

\u0027

Backspace

P o sz cz eg ó ln e z n a k i k o ń ca w ie rsz a są u ż y w a n e n a ró ż n y ch p la tfo rm a ch w celu p rz e jś c ia d o n o w e g o w ie r s z a (p a trz ta b e la 2 .7 ). U ż y c ie m e to d y p r in t ln ( ) o b e jm u ją ce j k o n ie c w ie rsz a to le p sz e ro z w ią z a n ie n iż u m iesz c z a n ie w k o d zie n a s ta łe s e k w e n c ji s te r u ją c y c h \n i \r. Tabela 2 .7 . Znaki now ego wiersza na różnych platformach

System operacyjny

Znak nowego w ersza

System ope acyjny zgodny z POS X (na p zykład Sola is Linux) i OS X

LF(\n)

Mac OS do we sji 9

CR(\r)

Mic osoft Windows

CR+LF (\r\n)

30

I

R o zd zał 2. Elementy leksykalne

Sym bole w alut w Unicode S y m b o le w a lu t w U n ic o d e s ą p r z e d s ta w ia n e z a p o m o c ą z n a k ó w o lic z b ie k o d o w e j z z a k r e s u o d \u20A0 d o \u20CF (8352-+8399+). P rz y k ła d y z n a jd z ie s z w ta b e li 2 .8 . Tabela 2 .8 . Sym bole walut w zakresie od \ u 2 0 A 0 do \ u 2 0 C F

Nazwa

Symbol

Dz es ętn e

Un code

F ank f ancuski

t

8355

\u20A3

Li

f

8356

\u2GA4

8357

\u20A5

Rs

8360

\u20A8

Dong

d

8363

\u2GAB

Eu o

€

8364

\u2GAC

D achma

4

8367

\u2GAF

i

8368

\u20B0

Mill Rupia

Fenig

W ie le in n y c h s y m b o li w a lu t is tn ie je p o z a w y m ie n io n y m z a k r e s e m . P r z y ­ k ła d y p rz e d s ta w io n o w ta b e li 2.9 . Tabela 2 .9 . Sym bole walut spoza zakresu od \ u 2 0 A 0 do \ u 2 0 C F

Nazwa

Symbol

Dz es ętn e

Un code

Dola

S

36

\u0024

Cent

i

162

\u00A2

Funt

£

163

\u00A3

Znak waluty

n

164

\uGGA4

Jen

¥

164

\uGGA5

Małe łacińskie f z k eską

f

Symbol upii bengalskiej

402

\uG192

2546

\uG9F2

Znak upii bengalskiej

*

2547

\uG9F3

Znak upii gudża ackiej

3.

2801

\uGAF1

Znak upii tamilskiej

«

3065

\uGBF9

Symbol bahta tajskiego

1

3647

\uGE3F

8499

\u2133

Wielka lite a M

Symbole walut w Un code

I

31

Tabela 2.9. Symbole walut spoza zakresu od \u20A0 do \u20CF — ciąg dalszy Nazwa

Symbol

Dz es ętn e

Un code

Ujednolicony ideog am CJK2 1

TC

20803

\u5143

Ujednolicony ideog am CJK 3

n

20870

\u5186

Ujednolicony ideog am CJK 2

■

22278

\u5706

Ujednolicony ideog am CJK 4

■

22291

\u5713

2 CJK (ang. Chinese, Japanese and Korean) oznacza ujednolicone znaki pisma chińskiego, japońskiego i koreańskiego — przyp. tłum.

32

|

R o zd zał 2. Elementy leksykalne

ROZDZIAŁ 3.

Typy proste

T y p y p r o s te o b e jm u ją ty p y p o d s ta w o w e (a n g . p rim itiv e ty p es) i o d p o w ia ­ d a ją c e im k la s y o p a k o w u ją c e o ra z ty p y o d n o ś n ik o w e (a n g . re fe re n c e ty p es). Ja v a 5.0 i n o w s z e z a p e w n ia ją a u to m a ty c z n ą k o n w e rsję m ię d z y ty p a m i p o d ­ s ta w o w y m i i o d n o śn ik o w y m i z a p o m o c ą a u to m a ty c z n e g o p a k o w a n ia i ro z ­ p a k o w y w a n ia . P ro m o c ja licz b o w a je s t s to so w a n a w z g lę d e m ty p ó w p o d sta ­ w o w y c h , g d y ty lk o ta k ie ro z w ią z a n ie je s t o d p o w ie d n ie .

Typy podstaw ow e W Ja v ie istn ie je o sie m ty p ó w p o d sta w o w y ch , k a ż d y z n ic h je s t sło w e m z a re ­ z e rw o w a n y m . O p is u ją z m ie n n e z a w ie r a ją c e p o je d y n c z e w a rto ś c i o o d p o ­ w ie d n im fo rm a c ie i w ie lk o ś c i (p a trz ta b e la 3 .1 ). T y p y p o d s ta w o w e z a w s z e c h a r a k te r y z u ją s ię p o d a n ą p r e c y z ją , n i e z a le ż n ie o d p r e c y z ji u ż y w a n e g o s p r z ę tu (n a p rz y k ła d 3 2 - lu b 6 4 -b ito w y ).

W przypadku typów podstaw ow ych byte, short, int, long, float i doubl e m ożna w skazać znak. Z kolei typ char jest bez znaku.

Literały dla typów podstaw ow ych W s z y s tk ie ty p y p o d s ta w o w e p o z a boolean m o g ą a k c e p to w a ć z n a k i, lic z b y d ziesiętn e, szesn astk o w e, ó se m k o w e i literały U n ico d e, a tak że sek w en cje z n a ­ k ó w steru jących . K ied y zach o d zi p o trzeb a, w a rto ść literału je s t a u to m aty czn ie

33

Tabela 3.1. Typy podstawowe Typ

Op s

Wymagana lość pam ęc masowej

Zakres wartośc

boolean

true lub false

1 bit

nie dotyczy

char

znak Unicode

2 bajty

od \u0000 do \uFFFF

byte

liczba całkowita

1 bajt

od 128 do 127

short

liczba całkowita

2 bajty

od 32 768 do 32 767

int

liczba całkowita

4 bajty

od 2 147 483 648 do 2 147 483 647

long

liczba całkowita

8 bajtów

od 263 do 263 1

fl oat

liczba zmiennop zecinkowa

4 bajty

od 1 4e-45 do 3 4e+38

double

liczba zmiennop zecinkowa

8 bajtów

od 5e-324 do 1 8e+308

r z u to w a n a lu b k o n w e rto w a n a . P a m ię ta j, ż e tra k c ie s k ra c a n ia d o c h o d z i d o u tr a ty b itó w . P o n iż e j p r z e d s ta w io n o p r z y k ła d y p r z y p is a ń ty p ó w p o d s ta ­ w ow y ch : boolean is T it le F ig h t = tr u e ; W p rz y p a d k u ty p u p o d sta w o w e g o boolean je d y n e p ra w id ło w e w a rto ś ci lite ra łó w to tru e i f a ls e . char [] cArray = {'\ u 0 0 4 B ',

'O ',

0x0064, 041,

(ch ar) 131105, 0b00100001}; / / K O ’d !!! T y p p o d s ta w o w y char p rz e d s ta w ia p o je d y n c z y z n a k U n ic o d e . W a rto ś c i lite r a łó w ty p u p o d s ta w o w e g o char w ię k s z e n iż d w a b a jty w y m a g a ją w y ra ź n e g o rz u to w a n ia . byte rounds = 12, fig h te r s = (b y te) 2; L ite rałe m d la try bu p o d sta w o w e g o byte jest czterob ajto w a liczba całk o w ita z e z n a k ie m . Je że li n ie z o sta n ie p rz e p ro w a d z o n e w y ra ź n e rz u to w a n ie , w s p o m n ia n a licz b a c a łk o w ita b ę d z ie n ie ja w n ie rz u to w a n a n a je d e n b a jt. sh o rt seatin g C ap acity = 17157, v ip Seats = (s h o rt) 500; L ite ra łe m d la try b u p o d sta w o w e g o short je s t c z tero b a jto w a licz b a całk o ­ w ita z e z n a k ie m . Je ż e li n ie z o s ta n ie p r z e p r o w a d z o n e w y r a ź n e rz u to ­ w a n ie , w sp o m n ia n a liczb a całk o w ita b ę d z ie n ie ja w n ie rz u to w a n a n a d w a b a jty . in t ppvRecord = 19800000, vs = v ip S e a ts , venues = ( i n t ) 20000.50D ; L ite r a łe m d la try b u p o d s ta w o w e g o in t je s t c z te r o b a jto w a lic z b a c a ł­ k o w ita z e z n a k ie m . K ie d y ty p y p o d s ta w o w e char, byte i sh o rt s ą u ż y ­ w a n e ja k o lite ra ły , a u to m a ty c z n ie z o s ta ją r z u to w a n e n a c z te r o b a jto w e

34

|

Rozdz ał 3. Typy proste

lic z b y c a łk o w ite , ja k w p r z y p a d k u w a r to ś c i sh o rt v ip S e a ts . L ite r a ły w p o sta ci licz b z m ie n n o p rz e cin k o w y c h i ty p u long m u s z ą b y ć w y ra ź n ie rz u to w a n e . long wins = 38L, lo ss e s = 4 l , draws = 0 , knockouts = (long) 30; L ite r a łe m d la try b u p o d s ta w o w e g o long je s t o ś m io b a jto w a lic z b a c a ł­ k o w ita z e z n a k ie m . N a u ż y c ie ty p u long w s k a z u je p r z y r o s te k L lu b l. W p rz y p a d k u b ra k u p rz y ro stk a lu b w sk a z a n e g o rz u to w a n ia w a rto ś ć je s t a u to m a ty c z n ie rz u to w a n a z c z te r e c h b a jtó w n a o sie m . f l o a t payPerView = 5 4 .9 5 F , balcony = 2 0 0 .0 0 f, rin g sid e = ( f l o a t ) 2000, cheapSeats = 50; L ite rałe m d la try b u p o d sta w o w e g o flo a t je st c ztero b ajto w a liczb a z m ie n ­ n o p rz e c in k o w a z e z n a k ie m . N a u ż y c ie ty p u f l o a t w s k a z u je p r z y r o s te k F lu b f. C h o cia ż n ie je s t w y m a g a n e w y ra ź n e rz u to w a n ie d la literału in t, to in t n ie z a w s z e z m ie ś c i s ię w f l o a t , g d y w a r to ś ć b ę d z ie w ię k s z a n iż o k o ło 2 23. double champsPay = 20000000.00D , challeng ersP ay = 12000000.00d, chlT rain erP ay = (double) 1300000, refereesP ay = 3000, soda = 4 .5 0 ; L ite ra łe m d la try b u p o d sta w o w e g o double je s t o śm io b a jto w a liczb a cał­ k o w ita z e z n a k ie m . N a u ż y c ie ty p u double w s k a z u je p r z y r o s te k D, d lu b w y ra ź n e rz u to w a n ie i b r a k p rz y ro stk a . Je ż e li lite rał je s t lic z b ą całk o w itą, b ę d z ie n ie ja w n ie rz u to w a n y . W ię c e j in fo rm a c ji o lite ra ła c h p rz e d s ta w io n o w ro z d z ia le 2.

Encje zm iennoprzecinkow e D o d a tn ie i u je m n e n ie s k o ń c z o n e lic z b y z m ie n n o p r z e c in k o w e , u je m n e z e ro i N a N (an g . n o t-a -n u m b er) to e n c je sp e cja ln e z d e fin io w a n e w celu sp ro sta n ia w y m a g a n io m s ta n d a r d u IE E E 7 5 4 -1 9 8 5 (p a trz ta b e la 3 .2 ). Tabela 3.2. E n cje zm iennoprzecinkow e

Encja

Ops

Przykłady

Infin ity

P zedstawia koncepcję dodatniej nieskończoności

1.0/0.0 1e300/1e-300 Math.abs (-1.0/0.0)

-In fin ity

P zedstawia koncepcję ujemnej nieskończoności

-1.0/0.0 1.0/(-0.0) 1e300/-1e- 300

-0.0

P zedstawia liczbę ujemną bliską ze u

-1.0/(1.0/0.0) -1e-300/1e300

NaN

P zedstawia nieok eślony wynik

0.0/0.0 1e300*Float.NaN Math.sqrt (-9.0)

Encje zm ennoprzec nkowe

|

35

E n cje In fin ity , - I n f in it y i -0 .0 są zw racan e , g d y o p e racja w y g e n e ru je w a rto ść z m ie n n o p rz e c in k o w ą z b y t d u ż ą , a b y m o g ła z o s ta ć p rz e d sta w io n a w tra d y ­ c y jn y s p o só b . E n c je d o d a tn ie j i u je m n e j n ie s k o ń c z o n o ś c i o ra z N a N są d o s tę p n e ja k o sta łe ty p ó w dobule i f lo a t : Double.POSITIVE_INFINITY; //Nieskończoność. F lo at.POSITIVE_INFINITY; //Nieskończoność. Double.NEGATIVE_INFINITY; //Ujemna nieskończoność. Fl oat. NEGATI VE_INFINITY; //Ujemna nieskończoność. Double.NaN; //NaN. Float.NaN; //NaN. K la s y o p a k o w u ją c e Double i F lo a t m a ją m e to d y p o z w a la ją c e n a u s ta le n ie , c z y lic z b a je s t s k o ń c z o n a , n ie s k o ń c z o n a lu b N a N : Double.isFinite(Double.POSITIVE_INFINITY); // Wartość false. Double.isFinite(Double.NEGATIVE_INFINITY); // Wartość false. Double.isFinite(Double.NaN); // Wartość false. D ouble.isFinite(1); // Wartość true. D ouble.isInfinite (Double.POSITIVE_INFINITY); // Wartość true. D ouble.isInfinite (Double.NEGATIVE_INFINITY); // Wartość true. D ouble.isInfinite (Double.NaN); // Wartość false. D ouble.isInfinite(1); // Wartość false. Double.i sNaN(Double.NaN); // Wartość true. Double.isNaN(1); // Wartość false.

Operacje obejmujące encje specjalne W ta b e li 3 .3 p rz e d s ta w io n o w y n ik i o p e ra c ji o b e jm u ją c y c h e n c je s p e c ja ln e . W e w s p o m n ia n y c h o p e ra c ja ch z n a c z e n ie o p e ra n d ó w je s t n a s tę p u ją c e : INF to Double.POSITIVE_INFINITY, -INF to Double.NEGATIVE_INFINITY, n a to m ia s t NAN to Double.NaN. N a p rz y k ła d w k o lu m n ie cz w a rte j (- 0 .0 ) w o sta tn im w ie rsz u (* NAN) o trz y ­ m u je m y w y n ik NaN. A lte r n a ty w n y s p o s ó b z a p is u te g o w ie rs z a p rz e d s ta w ia s ię n a s tę p u ją c o : / / Dane wyjściowe to 'NaN'.

System .out.print((-0.0) * Double.NaN); *

m%

36

|

W ynikiem dowolnej operacji przeprow adzanej na NaN jest NaN. N ie m a czegoś takiego, jak -NaN.

Rozdz ał 3. Typy proste

Tabela 3.3. Operacje obejmujące encje specjalne NF

(- NF)

(-0.0)

Infin ity

-In fin ity

NaN

+ INF

Infin ity

NaN

Infin ity

- INF

NaN

-In fin ity

-In fin ity

/ INF

NaN

NaN

-0.0

* 0.0

NaN

NaN

-0.0

+ 0.0

Infin ity

-In fin ity

0.0

+ 0.5

Infin ity

-In fin ity

0.5

* 0.5

Infin ity

-In fin ity

-0.0

+ (-0.5)

Infin ity

-In fin ity

-0.5

* INF

* (-0.5)

-In fin ity

Infin ity

0.0

+ NAN

NaN

NaN

NaN

* NAN

NaN

NaN

NaN

Promocja liczbow a dla typów podstaw ow ych P ro m o c ja lic z b o w a to z b ió r re g u ł s to s o w a n y c h w o k r e ś lo n y c h w a r u n k a c h w z g lę d e m o p e ra n d ó w o p e ra to ra a ry tm e ty c z n e g o . R e g u ły p ro m o c ji lic z b o ­ w e j s k ła d a ją się z z a ró w n o je d n o a rg u m e n to w y c h , ja k i d w u a rg u m e n to w y c h re g u ł p ro m o c ji.

Jednoargumentowa promocja liczbowa K ie d y ty p p o d sta w o w y je s t c z ęścią w y ra ż e n ia (ja k w y m ie n io n o w ta b e li 3.4), w te d y z a s to s o w a n e z o s ta ją n a s tę p u ją c e r e g u ły p ro m o c ji: • G d y o p erato r je s t typ u byte, short lu b char, zo staje p ro m o w a n y d o ty p u int. • W p rz e c iw n y m r a z ie ty p o p e ra n d u p o z o s ta je n ie z m ie n io n y .

Dwuargumentowa promocja liczbowa K ie d y d w a ró ż n e ty p y p o d sta w o w e s ą p o ró w n y w a n e z a p o m o c ą o p e ra to ró w w y m ie n io n y c h w tab eli 3.5, w ó w c z a s je d e n ty p je s t p ro m o w a n y n a p o d sta w ie p r z e d s ta w io n y c h p o n iż e j re g u ł d w u a rg u m e n to w e j p r o m o c ji lic z b o w e j:

Promocja l czbowa dla typów podstawowych

|

37

Tabela 3.4. Wyrażenie dla reguł jednoargum entow ej prom ocji liczbowej Wyrażen e Ope and jednoa gumentowego ope ato a plus (+) Ope and jednoa gumentowego ope ato a minus (-) Ope and bitowego ope ato a uzupełniania (~) Wszystkie ope ato y p zesunięcia (>> >>> i <<) Wy ażenie indeksu w wy ażeniu dostępu do tablicy Wy ażenie wymia u w wy ażeniu two zenia tablicy • Je ż e li k tó r y k o lw ie k o p e r a n d je s t ty p u double, w ó w c z a s d r u g i (in n y n iż double) ró w n ie ż z o s ta je s k o n w e r to w a n y n a ty p double. • Je ż e li k tó r y k o lw ie k o p e r a n d je s t ty p u f l o a t , w ó w c z a s d ru g i (in n y n iż f l o a t ) ró w n ie ż z o s ta je s k o n w e r to w a n y n a ty p f l o a t . • Je ż e li k tó r y k o lw ie k o p e r a n d je s t ty p u long, w ó w c z a s d ru g i (in n y n iż long) ró w n ie ż z o s ta je s k o n w e r to w a n y n a ty p long. • W p rz e c iw n y m ra z ie o b a o p e ra n d y z o s ta ją s k o n w e rto w a n e n a ty p in t. Tabela 3 .5 . O peratory dla d w u argum entow ej prom ocji liczbowej

Operator

Op s

+i-

Ope ato y dodawania i odejmowania

* / i%

Ope ato y mnożenia dzielenia i eszty z dzielenia

< <= > i>=

Ope ato y po ównywania

== i ! =

Ope ato y ówności i nie ówności

&~i |

Ope ato y bitowe

?:

Ope ato wa unkowy (pat z kolejny punkt w ozdziale)

Specjalne przypadki operatorów warunkowych • Je ż e li je d e n o p e ra n d je st ty p u byte, n a to m ia s t d ru g i short, w ó w c z a s w y ra ­ że n ie w a ru n k o w e ró w n ie ż b ę d z ie ty p u sh o rt: short = true ? byte : short • Je ż e li o p e ra n d R je s t ty p u byte, short lu b char, a d ru g i je s t s ta łą ty p u in t, k tó re j w a rto ś ć m ie śc i się w z a k r e sie R, w ó w c z a s w y ra ż e n ie w a ru n k o w e je s t ty p u R: short = (true ? short : 1967)

38

|

R o zd zał 3. Typy proste

• W p rz e c iw n y m ra z ie z o s ta n ie z a s to s o w a n a d w u a rg u m e n to w a p ro m o cja liczb o w a, a ty p e m w y ra ż e n ia w a ru n k o w e g o b ę d z ie p ro m o w a n y ty p d ru ­ g ie g o i trz e c ie g o o p e ra n d u .

Klasy opakow ujące K a ż d y ty p p o d sta w o w y p o sia d a o d p o w ia d a ją c ą m u k la sę o p a k o w u ją c ą i ty p o d n o ś n ik o w y , k tó re z n a jd u ją s ię w p a k ie c ie ja v a .la n g . P o s z c z e g ó ln e k la s y o p a k o w u ją c e m a ją w ie le m e to d , m ię d z y in n y m i p r z e z n a c z o n y c h d o z w ró ­ c e n ia w a r to ś c i d a n e g o ty p u (p a trz ta b e la 3 .6 ). K la s y o p a k o w u ją c e d la lic z b c a łk o w ity ch i z m ie n n o p rz e cin k o w y c h m o g ą z w ra c a ć w a rto ści w ie lu ró ż n y ch ty p ó w p o d s ta w o w y c h . Tabela 3 .6 . Klasy opakowujące

Typ podstawowy

Typ odnosn kowy

Metody przeznaczone do pob eran a wartośc typów podstawowych

boolean

Boolean

booleanValue()

char

Character

charValue()

byte

Byte

byteValue() shortValue() intValue() longValue() flo at Value() doubleValue()

short

Short

byteValue() shortValue() intValue() longValue() flo at Value() doubleValue()

int

Integer

byteValue() shortValue() intValue() longValue() flo at Value() doubleValue()

long

Long

byteValue() shortValue() intValue() longValue() flo at Value() doubleValue()

fl oat

Fl oat

byteValue() shortValue() intValue() longValue() flo at Value() doubleValue()

double

Double

byteValue() shortValue() intValue() longValue() flo at Value() doubleValue()

Autom atyczne pakow anie i rozpakow yw anie A u t o m a ty c z n e p a k o w a n ie i r o z p a k o w y w a n ie je s t n a jc z ę ś c ie j s to s o w a n e w z g lę d e m k o le k c ji ty p ó w p o d s ta w o w y c h . A u to m a ty c z n e p a k o w a n ie o bej­ m u je d y n a m icz n ą alok ację p a m ię c i i in icjalizację o b iek tu d la k ażd e g o elem en tu

Automatyczne pakowan e rozpakowywan e

|

39

ty p u p o d sta w o w e g o . Z w ró ć u w ag ę, ż e o b cią ż e n ie z w ią z a n e z a u to m a ty cz ­ n y m p a k o w a n ie m m o ż e c z ęsto b y ć w ię k s z e n iż z sa m y m w y k o n a n ie m ż ą d a ­ n ej o p eracji. Z k o lei ro z p a k o w y w a n ie o zn acza w y g e n e ro w a n ie e lem e n tu typ u p o d s ta w o w e g o d la k a ż d e g o o b ie k tu . O p a r te n a ty p a c h p o d s t a w o w y c h z a d a n ia p r z e p r o w a d z a ją c e in te n s y w n e o b lic z e n ia (n a p rz y k ła d iteracja p rz e z e lem e n ty ty p u p o d sta w o w e g o w k o n ­ te n e rz e ) p o w in n y b y ć w y k o n y w a n e z a p o m o c ą ta b lic ty p u p o d s ta w o w e g o z a m ia s t z u ż y c ie m k o le k c ji o b ie k tó w o p a k o w u ją c y c h .

Automatyczne pakowanie A u to m a ty c z n e p a k o w a n ie o z n a c z a a u to m a ty c z n ą k o n w e rs ję ty p u p o d s ta ­ w o w e g o n a e g z e m p la r z o d p o w ia d a ją c e j m u k la s y o p a k o w u ją c e j. W p r z e d ­ s ta w io n y m p o n iż e j p r z y k ła d z ie w a r to ś ć 147 b ę d z ie a u to m a ty c z n ie s k o n w e rto w a n a n a eg z e m p la rz o d p o w ia d a ją cej je j k la sy o p a k o w u ją cej, p o n ie w a ż k o le k c je p r z e c h o w u ją o d n ie s ie n ia , a n ie w a rto ś c i ty p ó w p o d s ta w o w y c h : //Utworzenie mapy hash dla grup wagi. HashMap weightGroups = new HashMap (); weightGroups.put("welterweight", 147); weightGroups.put("middleweight", 160); weightGroups.put("cruiserweight", 200); P o n iż s z y fra g m e n t k o d u p o k a z u je a k c e p to w a ln y , c h o ć n ie z a le c a n y p rz y k ła d a u to m a ty c z n e g o p a k o w a n ia : // Określenie dopuszczalnej wagi.

Integer weightAllowanceW = 5; // Niepoprawnie.

~TV*~

^

W przedstawionych przykładach nazwy zmiennych klasy opakowującej kończą się na dużą literę W. To nie jest konwencja.

N ie m a p o w o d u w y m u sz a n ia a u to m aty czn eg o p ak o w an ia. D lateg o też p rz e d ­ staw io n e w c z e ś n ie j p o le c e n ie p o w in n o b y ć z a p is a n e n a s tę p u ją c o : Integer weightAllowanceW = new Integer (5);

Rozpakowywanie R o z p a k o w y w a n ie o z n a c z a a u to m a ty c z n ą k o n w e rsję e g z e m p la rz a k la sy op ak o w u jącej n a o d p o w ia d a ją cy m u ty p p o d sta w o w y . W p rz e d sta w io n y m p rz y ­ k ła d z ie ty p o d n o śn ik o w y z o s ta ł p o b ra n y z m a p y h a s h . N a stę p n ie je s t a u to ­

40

|

Rozdz ał 3. Typy proste

m a t y c z n ie r o z p a k o w y w a n y , a b y m o ż n a g o p r z e d s t a w ić z a p o m o c ą ty p u p o d s ta w o w e g o : / / Pobranie przechowywanej wartości dopuszczalnej wagi.

int weightLimitP = weightGroups.get(middleweight); _**r'

W przedstaw ionych przykładach nazw y zm iennych typu pod­ stawow ego kończą się na dużą literę P. To nie jest konwencja.

P o n iż s z y fr a g m e n t k o d u p o k a z u je a k c e p to w a ln y , c h o ć n ie z a le c a n y p r z y ­ k ła d ro z p a k o w a n ia : // Określenie dopuszczalnej wagi.

weightLimitP = weightLimitP + weightAllowanceW; Z n a c z n ie le p sz y m ro z w ią z a n ie m je s t z a p isa n ie w y ra ż e n ia z a p o m o c ą m e to d y in tV a lu e (), ja k p r z e d s ta w io n o p o n iż e j: weightLimitP = weightLimitP + weightAllowanceW.intValue();

Automatyczne pakowan e rozpakowywan e

|

41

42

I

Rozdz ał S. Typy proste

ROZDZIAŁ 4.

Typy odnośnikowe

T y p y o d n o ś n ik o w e p r z e c h o w u ją o d n ie s ie n ia d o o b ie k tó w i z a p e w n ia ją d o s tę p d o w s p o m n ia n y c h o b ie k tó w z n a jd u ją c y c h s ię g d z ie ś w p a m ię c i. D o k ła d n y a d re s w p a m ię c i n ie m a z n a c z e n ia d la p r o g r a m is ty . W s z y s tk ie ty p y o d n o ś n ik o w e s ą p o d k la s a m i ty p u ja v a .la n g .O b je c t. W ta b e li 4.1 w y m ie n io n o p ię ć ty p ó w o d n o ś n ik o w y c h Ja v y . Tabela 4 .1 . T yp y odnośnikowe

Typ odnośn kowy

Krótk op s

Adnotacja

Zapewnia możliwość powiązania metadanych (czyli danych opisujących dane) z elementami p og amu

Tablica

Zapewnia stałej wielkości st uktu ę danych p zeznaczoną do p zechowywania elementów tego samego typu

Klasa

Zap ojektowana w celu zapewnienia obsługi dziedziczenia polimo fizmu i he metyzacji Z eguły p zedstawia coś zeczywistego i składa się z zestawu wa tości p zechowujących dane o az zestawu metod ope ujących na wspomnianych danych

Wyliczenie

Odniesienie dla zbio u obiektów p zedstawiających powiązane ze sobą elementy

nte fejs

Zapewnia publiczne AP ijest „implementowany” p zez klasy Javy

43

Porów nanie typów odnośnikow ych i podstaw ow ych W Jav ie istnieją d w ie kateg o rie typ ów : o d n o śn ik o w e i p o d staw o w e. W tabeli 4.2 w y m ie n io n o n a jw a ż n ie js z e ró ż n ic e m ię d z y n im i. W ię ce j in fo rm a c ji n a te m a t ty p ó w p r z e d s ta w io n o w ro z d z ia le 3. Tabela 4 .2 . T yp y odnośnikowe w porów naniu do podstawowych

Typy odnośn kowe

Typy podstawowe

Nieog aniczona liczba typów odnośnikowych zdefiniowanych p zez użytkownika

Składa się z typów bool ean i liczbowych char byte short int long float i double

Ad es w pamięci p zechowuje odniesienie do danych

Ad es w pamięci p zechowuje zeczywiste dane typu podstawowego

Kiedy typ odnośnikowy jest p zypisywany innemu typowi odnośnikowemu wtedy oba p owadzą do tego samego obiektu

Kiedy wa tość typu podstawowego jest p zypisywana innej zmiennej tego samego typu wtedy two zona jest kopia wa tości

Kiedy obiekt jest p zekazywany metodzie wywołana metoda może zmienić zawa tość ot zymanego obiektu ale nie jego ad es

Kiedy typ podstawowy jest p zekazywany metodzie tak nap awdę p zekazywana jest jedynie jego kopia Wywoływana metoda nie ma dostępu do o yginalnej wa tości typu podstawowego i dlatego nie może jej zmienić Wywoływana metoda może zmienić skopiowaną wa tość

W artości dom yślne W a rto ś ć d o m y ś ln a to ta k a , k tó ra je s t p rz y p isy w a n a e g z e m p la rz o w i z m ie n ­ n e j w Ja v ie , g d y n ie z o sta n ie w y ra ź n ie z d e fin io w a n a w a rto ś ć in icja liz a cy jn a .

Obiekty zmiennych egzemplarza i lokalnych Z m ie n n e e g z e m p la r z a (to z n a c z y z d e fin io w a n e n a p o z io m ie k la s y ) m a ją w a r to ś ć d o m y ś ln ą n u ll, k tó ra p o p ro s tu o z n a c z a b r a k w a rto ś c i. Z m ie n n e lo k a ln e (to z n a c z y z d e fin io w a n e w m e to d z ie ) n ie m a ją w a r to ś c i d o m y ś ln y c h , n ie m a ją n a w e t p r z y p is a n e j w a r to ś c i n u ll. Z p o w o d u b ra k u w s p o m n ia n y c h w a rto ś ci d o m y ś ln y c h z m ie n n e lo k a ln e z a w s z e n a le ż y in icja ­ liz o w a ć . P ró b a u ż y c ia n ie z a in ic ja liz o w a n e j z m ie n n e j lo k a ln e j o b ie k tu (d o ty ­ c z y to ró w n ie ż s p r a w d z e n ia p o d k ą te m w a r to ś c i n u ll) s p o w o d u je w y s tą ­ p ie n ie b łę d u p o d c z a s k o m p ila c ji.

44

|

Rozdz ał 4. Typy odnośn kowe

W p r a w d z ie z a w ie r a ją c e w a r to ś ć null o d n ie s ie n ia d o o b ie k tó w n ie p ro w a ­ d z ą d o ż a d n y c h o b ie k tó w n a s to s ie , a le d o o b ie k tó w z p rz y p is a n y m i w a r­ to ś c ia m i null m o ż n a s ię o d w o ły w a ć w k o d z ie i n ie p o w o d u je to w y s tą p ie ­ n ia b łę d ó w w tra k c ie k o m p ila c ji lu b w y k o n y w a n ia p r o g r a m u : Date dateOfParty = null; // Ten kod zostanie skompilowany.

i f (dateOfParty == null) { } W y w o ła n ie m e to d y w z g lę d e m z m ie n n ej o w a rto ści null lu b u ż y cie w ob iek cie s k ład n i o p artej n a o p e ra to rz e k ro p k i s p o w o d u je z g ło sz en ie w y ją tk u ja v a . l ang. ^ N u llP o in te rE x ce p tio n : private s ta tic int MAX_LENGTH = 20; String theme = null; //Zgłoszenie wyjątku, ponieważ wartością theme jest null. i f (theme.length() > MAX_LENGTH) { }

Tablice T a b lic e z a w s z e m a ją p rz y p isa n ą w a rto ś ć d o m y śln ą , g d y są d e k la ro w a n e ja k o z m ie n n e e g z e m p la rz a lu b lo k a ln e . W p rz y p a d k u z a d e k la ro w a n ia ta b licy , ale je j n ie z a in ic ja liz o w a n ia w a r to ś c ią d o m y ś ln ą b ę d z ie n u ll. W p rz e d s ta w io n y m p o n iż e j fr a g m e n c ie k o d u n a s tę p u je in ic ja liz a c ja ta b lic y gam eListl, a le n ie p o s z c z e g ó ln y c h w a rto ś c i. O z n a c z a to , ż e o d n ie s ie n ia d o o b ie k tó w b ę d ą m ia ły w a rto ś ć n u ll. O b ie k ty trz e b a d o p ie ro d o d a ć d o tab licy : //Zadeklarowane tablice o nazwach gameListl i gameList2 / / zostały zainicjalizowane i domyślnie mają wartość null. Game[] gameListl; Game gameList2 []; //Poniższa tablica została zainicjalizowana, ale / / odniesienia do obiektów nadal mają wartość null, // ponieważ tablica nie zawiera jeszcze obiektów.

gameListl = new Game[10]; //Dodanie obiektu Game do listy. // Teraz lista ma jeden obiekt.

gameList1[0] = new Game();

Wartość domyślne

|

45

W Ja v ie ta b lic e w ie lo w y m ia ro w e w rz e c z y w is to ś c i s ą ta b lic a m i ta b lic . M o g ą b y ć in ic ja liz o w a n e z a p o m o c ą o p e ra to ra new lu b p rz e z p o d a n ie ich w a rto ś c i w n a w ia s a c h k w a d ra to w y c h . T a b lic e w ie lo w y m ia ro w e m o g ą , ale n ie m u sz ą b y ć je d n a k o w e . / / Tablica anonimowa.

int twoDimensionalArray[][] = new in t[6 ][6 ]; twoDimensionalArray[0][0] = 100; int threeDimensionalArray[][][] = new int[2] [2 ][2 ]; threeDimensionalArray[0][0][0] = 200; int varDimensionArray[][] = { { 0 ,0 } ,{ 1 ,1 ,1 } ,{ 2 ,2 ,2 ,2 } } ; varDimensionArray[0][0] = 300; T ab lice a n o n im o w e p o z w a la ją n a tw o rzen ie n o w y ch tablic w arto ści w d o w ol­ n y m m ie js c u k o d u : / / Przykłady użycia tablic anonimowych.

int[] luckyNumbers = new in t [] {7, 13, 21}; int totalWinnings = sum(new in t[] {3000, 4500, 5000});

Konw ersja typów odnośnikow ych O b ie k t m o ż e b y ć s k o n w e rto w a n y n a ty p je g o k la s y n a d rz ę d n e j (k o n w e rsja ro z s z e r z a ją c a ) lu b d o w o ln e j p o d k la s y (k o n w e r s ja z a w ę ż a ją c a ). K o m p ila to r sp ra w d z a d a n ą k o n w e rsję w tra k cie k o m p ila c ji, n a to m ia s t w irtu ­ a ln a m a s z y n a Ja v y (ang . Java V irtu a l M a ch in e ) p rz e p ro w a d z a k o n w e rsję p o d ­ cz a s w y k o n y w a n ia p ro g ra m u .

Konwersje rozszerzające O to c e c h y c h a ra k te r y s ty c z n e k o n w e rs ji r o z s z e r z a ją c e j: • K o n w e rsja ro z sz e rz a ją ca p o w o d u je sk o n w e rto w a n ie p o d k la sy n a je j k lasę n a d r z ę d n ą (s u p e rk la s ę ). • K o n w e r s ja r o z s z e r z a ją c a n ie p o w o d u je z g ła s z a n ia w y ją tk ó w w tra k c ie w y k o n y w a n ia p ro g ra m u . • N ie je s t w y m a g a n e w y r a ź n e rz u to w a n ie : String s = new S trin g (); Object o = s; //Konwersja rozszerzająca.

46

|

R o zd zał 4. Typy odnośnkowe

Konwersja zawężająca O to c e c h y c h a ra k te r y s ty c z n e k o n w e rs ji z a w ę ż a ją c e j: • K o n w e rsja z a w ę ż a ją ca p o w o d u je sk o n w e rto w a n ie ty p u o g ó ln e g o n a b a r­ d ziej s z c z e g ó ło w y . • K o n w e rs ja z a w ę ż a ją c a p o w o d u je s k o n w e r to w a n ie k la s y n a d rz ę d n e j n a p o d k la s ę . • W y m a g a n e je s t u ż y c ie w y ra ź n e g o rz u to w a n ia . A b y p rz e p ro w a d z ić rzu ­ to w a n ie o b ie k tu n a in n y , d o c e lo w y ty p n a le ż y p o d a ć w n a w ia s ie tu ż p r z e z r z u to w a n y m o b ie k te m . • N ie p r a w id ło w a k o n w e r s ja z a w ę ż a ją c a p o w o d u je z g ło s z e n ie w y ją tk u C lassC astE xcep tion. • K o n w e rs ja z a w ę ż a ją c a m o ż e p o w o d o w a ć u tr a tę d a n y c h lu b p re c y z ji. O b ie k ty n ie m o g ą b y ć r z u to w a n e n a z u p e łn ie d o w o ln y ty p , c z y li in n y n iż ty p k la s y n a d rz ę d n e j lu b je d n e j z je g o p o d k la s . W p rz y p a d k u te g o ro d z a ju p ró b y w trak cie k o m p ila cji n a stą p i w y g e n e ro w a n ie b łęd u in con vertible types. P o n iż e j p rz e d s ta w io n o p r z y k ła d k o n w e rs ji, k tó ra z a k o ń c z y s ię w y g e n e r o ­ w a n ie m w y m ie n io n e g o b łę d u z e w z g lę d u n a n ie z g o d n o ś ć ty p ó w : Object c = new O bject(); String d = (Integer) c; //Błąd w trakcie kompilacji.

Konw ersja m iędzy typam i podstaw ow ym i i odnośnikow ym i A u to m a ty cz n a k o n w e rsja ty p ó w p o d sta w o w y ch n a o d n o śn ik o w e i n a o d w ró t n o s i n a z w ę o d p o w ie d n io a u to m a ty c z n e g o p a k o w a n ia i r o z p a k o w y w a n ia . W ię c e j in fo rm a c ji n a te n te m a t p rz e d s ta w io n o w ro z d z ia le 3.

Przekazanie typu odnośnikow ego m etodzie K ie d y o b ie k t je s t p r z e k a z y w a n y m e to d z ie ja k o z m ie n n a , w te d y : • N a s tę p u je p r z e k a z a n ie k o p ii o d n ie s ie n ia d o z m ie n n e j, a n ie r z e c z y w i­ s te g o o b ie k tu . • K o m p o n e n t w y w o łu ją cy i w y w o ły w a n e m e to d y m a ją id e n ty cz n e k o p ie o d n ie s ie n ia .

Przekazan e typu odnośn kowego metodz e

|

47

• K o m p o n e n t w y w o łu ją cy b ę d z ie „ w id z ia ł" w s z e lk ie z m ia n y , ja k ie w y w o ­ ły w a n a m e to d a w p r o w a d z a w o b ie k c ie . P rz e k a z a n ie k o p ii o b ie k tu d o w y w o ły w a n e j m e to d y c h ro n i p r z e d w p r o w a d z e n ie m w s p o m n ia n y c h z m ia n w o r y g in a ln y m o b ie k c ie . • W y w o ły w a n a m e to d a n ie m o ż e z m ie n ić a d re s u o b ie k tu , n a to m ia s t m a m o ż liw o ś ć m o d y fik a c ji z a w a r to ś c i o b ie k tu . W p o n iż s z y m p r z y k ła d z ie z ilu s tr o w a n o p r z e k a z y w a n ie m e to d o m ty p ó w o d n o śn ik o w y c h i p o d sta w o w y c h o raz e fe k t d la w s p o m n ia n y ch ty p ó w , g d y z o s ta n ą z m ie n io n e p rz e z w y w o ły w a n ą m e to d ę : void roomSetup() { / / Przekazanie odniesienia.

Table table = new Table(); table.setLength(72); //Długość zostanie zmieniona. modTableLength(table); //Przekazanie typu podstawowego. // Wartość chairs nie ulega zmianie.

int chairs = 8; modChairCount(chairs); } void modTableLength(Table t) { t.setLength(36); } void modChairCount(int i) { i = 10; }

Porów nyw anie typów odnośnikow ych Ja v a p o zw ala n a p o ró w n y w a n ie ty p ó w o d n o śn ik o w y ch . D o p o ró w n a ń m o ż n a w y k o r z y s ta ć o p e ra to ry ró w n o ś c i i m e to d ę e q u a ls ().

Użycie operatorów równości O p e ra to ry ró w n o ści (!= i ==) są u ż y w a n e d o p o ró w n y w a n ia lo kacji w p a m ię ci d w ó ch o b iek tó w . Je ż e li p o ró w n y w a n e a d re sy o b iek tó w są ta k ie sam e, w ó w ­ czas o b ie k ty s ą u z n a w a n e z a je d n a k o w e . W s p o m n ia n e o p e ra to ry ró w n o ś c i n ie s ą s to s o w a n e p o d c z a s p o ró w n y w a n ia z a w a r to ś c i d w ó c h o b ie k tó w . W p o n iż s z y m p r z y k ła d z ie g u e s tl i g u est2 m a ją te n s a m a d r e s w p a m ię c i, a w ię c d a n e w y jś c io w e to k o m u n ik a t Obiekty są ta k ie same:

48

|

Rozdz ał 4. Typy odnośn kowe

Guest guest1= new Guest("name"); Guest guest2= guest1; i f (guest1 == guest2) System.out.println("Obiekty są takie same.") Z k o le i w p o n iż sz y m p rz y k ła d z ie a d re sy w p a m ię c i są ró ż n e i d la te g o d an e w y jś c io w e to k o m u n ik a t Obiekty n ie są ta k ie same: Guest guest3= new Guest("name"); Guest guest4= new Guest("name"); i f (guest3 == guest4) System.out.println("Obiekty są takie same.") else System.out.println("Obiekty nie są takie same.")

Użycie metody equals() W celu p o ró w n a n ia z a w a rto ści d w ó ch o b iek tó w klas m o ż n a n a d p isa ć m e to d ę e q u a ls () k la s y O b ject. K ie d y n a d p is y w a n a je s t m e to d a e q u a ls (), w ó w c z a s n a le ż y n a d p is a ć ta k ż e m e to d ę hashCode(). T o je s t w s k a z a n e w c e lu z a c h o ­ w a n ia z g o d n o ś c i z k o le k c ja m i o p a rty m i n a w a r to ś c ia c h h a s h , n a p rz y k ła d HashMap() i H ashSet().

N a p rz y k ła d , je śli ch ce sz p o ró w n a ć w a rto ści zn a jd u ją ce się w d w ó ch e g z e m ­ p la r z a c h te j s a m e j k la s y , w t e d y p o w in ie n e ś z a s t o s o w a ć p r e d e f in io w a n ą m e to d ę e q u a ls ().

Porównywanie ciągów tekstowych W Ja v ie is tn ie ją d w a s p o s o b y s p ra w d z e n ia , c z y c ią g i te k s to w e s ą je d n a ­ k o w e . Je d n a k d e fin ic ja „ r ó w n o ś c i" je s t in n a w p o s z c z e g ó ln y c h s p o s o b a c h . Je ż e li c e le m je s t p o r ó w n a n ie s e k w e n c ji z n a k ó w z n a jd u ją c y c h s ię w d w ó c h c ią g a c h te k s to w y c h , w te d y n a le ż y u ż y ć m e to d y e q u a ls (): • M e to d a eq u als() p o w o d u je p o ró w n a n ie d w ó ch c ią g ó w te k s to w y c h z n a k p o z n a k u i n a te j p o d s ta w ie u s ta le n ie , c z y s ą ta k ie s a m e . T o n ie je s t d o m y śln a im p le m e n ta cja m e to d y equ als() d o starczan e j p rz e z k lasę O bject, a ra c z e j n a d p is a n a w e rs ja z a im p le m e n to w a n a w k la s ie S trin g . • O p e r a to r === s p ra w d z a , c z y d w a o d n ie s ie n ia d o o b ie k tó w p r o w a d z ą d o te g o s a m e g o e g z e m p la r z a o b ie k tu .

Porównywan e typów odnośn kowych

|

49

P o n iż e j z n a jd u je s ię p ro g ra m p o k a z u ją c y , ja k c ią g i te k s to w e są p o r ó w n y ­ w a n e z a p o m o c ą m e to d y e q u a ls () i o p e ra to ra ===. W ię c e j in fo rm a c ji d o ty ­ c z ą c y c h a n a liz y c ią g ó w te k s to w y c h p rz e d s ta w io n o w ro z d z ia le 2. class MyComparisons { //Dodanie ciągu tekstowego do puli. String f i r s t = "chairs"; //Użycie ciągu tekstowego z puli. String second = "chairs"; // Utworzenie nowego ciągu tekstowego.

String third = new String ("ch airs"); void myMethod() { //Choć wydaje się to dziwne, wynikiem poniższego // porównania jest wartość true. Sprawdź to!

i f (f ir s t == second) { System .ou t.println("first == second"); } //Wynikiem poniższego wywołania jest wartość true. i f (first.equals(second)) { System.out.println("Elementy f i r s t i second są jednakowe."); } // Wynikiem poniższego wywołania jest wartość false.

i f (f ir s t == third) { System .ou t.println("first == th ird "); } // Wynikiem poniższego wywołania jest wartość true.

i f (first.e q u a ls(th ird )) { System.out.println("Elementy f i r s t i third są jednakowe."); } } / / Koniec myMethod(). } //Koniec klasy. Obiekty klasy String są niem odyfikow alne. Z kolei obiekty klas StringBuffer i Stri ngBuil der m ożna m odyfikować.

Porównywanie wyliczeń W a r to ś c i enum m o ż n a p o r ó w n y w a ć z a p o m o c ą o p e ra to ra == lu b m e to d y e q u a ls (), p o n ie w a ż w o b u p rz y p a d k a c h o trz y m u je m y te n sam w y n ik . P o d ­ cz a s p o ró w n y w a n ia w y lic z e ń c z ę ś c ie j s p o ty k a s ię u ż y c ie o p e ra to ra ==.

50

|

Rozdz ał 4. Typy odnośn kowe

Kopiow anie typów odnośnikow ych W tr a k c ie k o p io w a n ia ty p u o d n o ś n ik o w e g o n a s t ę p u je u t w o r z e n ie k o p ii o d n ie s ie n ia d o o b ie k t u lu b r z e c z y w is t e j k o p ii o b ie k tu , c z y li u tw o r z e n ie n o w e g o o b ie k tu . W Ja v ie d ru g a z w y m ie n io n y c h m o ż liw o ś c i n o s i n a z w ę klonow ania.

Kopiowanie odniesienia do obiektu W y n ik ie m o p eracji k o p io w a n ia o d n ie sien ia d o o b iek tu je s t o b ie k t p o siad ający d w a o d n ie sien ia . W p o n iż s z y m p rz y k ła d z ie n a s tę p u je p rz y p isa n ie o b iek to w i closingSong o d n ie s ie n ia d o o b ie k tu w s k a z y w a n e g o p rz e z lastSong . W s z e l­ k ie z m ia n y w p r o w a d z o n e w lastSo ng b ę d ą o d z w ie r c ie d lo n e w closingSong i n a o d w ró t: Song lastSong = new Song(); Song closingSong = lastSong;

Klonowanie obiektów W y n ik ie m k lo n o w a n ia je s t in n a k o p ia o b iek tu , a n ie je d y n ie k o p ia o d n iesien ia d o o b ie k tu . K lo n o w a n ie n ie je s t d o m y ś ln ie o fe ro w a n e p rz e z k la s y . N a le ż y p a m ię t a ć , ż e k lo n o w a n ie to n a jc z ę ś c ie j b a r d z o s k o m p lik o w a n a o p e r a c ja i d la te g o w a rto r o z w a ż y ć u ż y c ie k o n s tru k to ra k o p iu ją c e g o : • A b y k la s ę m o ż n a b y ło k lo n o w a ć , m u s i o n a im p le m e n to w a ć in te r fe js Cloneable. • C h ro n io n a m e to d a c lo n e () p o z w a la n a k lo n o w a n ie o b ie k tó w . • W celu k lo n o w a n ia o b iek tu in n e g o n iż d a n y o b ie k t k o n ie c z n e je s t n a d p i­ sa n ie m e to d y c lo n e (), k tó ra p o w in n a b y ć p u b licz n ie u d o s tę p n ia n a p rz e z k lo n o w a n y o b ie k t. • P o d c z a s k lo n o w a n ia tr z e b a s t o s o w a ć r z u t o w a n ie , p o n ie w a ż m e to d a c lo n e () z w ra c a ty p o b je c t. • K lo n o w a n ie m o ż e z g ło s ić w y ją te k CloneNotSupportedException.

Klonowanie płytkie i głębokie W Ja v ie m a m y d w a ro d z a je k lo n o w a n ia : p ły tk ie i g łę b o k ie .

Kopowane typów odnośn kowych

|

51

W p rz y p a d k u k lo n o w a n ia p ły tk ie g o k o p io w a n e s ą w a rto ści ty p ó w p o d sta ­ w o w y ch i o d n iesien ia w k lo n o w an y m o b iek cie. N ie są tw o rz o n e k o p ie o b iek ­ tów , d o k tó ry c h p r o w a d z ą w s p o m n ia n e o d n ie s ie n ia . W p o n iż s z y m fra g m e n c ie k o d u e g z e m p la rz o w i leadingSong z o sta n ą p rz y p i­ s a n e w a r to ś c i length i y ear, p o n ie w a ż to ty p y p o d s ta w o w e . P o n a d to p r z y p is a n e b ę d ą o d n ie s ie n ia t i t l e i a r t i s t , p o n ie w a ż to s ą ty p y o d n o ś n i­ kow e: Class Song { String t i t l e ; A rtist a r tis t ; flo a t length; int year; void setData() { . . . } } Song firstSong = new Song(); try { // Utworzenie rzeczywistej kopii przez klonowanie.

Song leadingSong = (Song)firstSong.clone(); } catch (CloneNotSupportedException cnse) { cnse.printStackTrace(); } // Koniec. W p rz y p a d k u k lo n o w a n ia g łę b o k ie g o k lo n o w a n y o b ie k t p o sia d a k o p ie k aż­ d eg o p o la o b ie k tu , łą c z n ie z e w s z y s tk im i o b ie k ta m i, d o k tó ry c h p ro w a d z ą o d n ie s ie n ia . M e to d a k lo n o w a n ia g łę b o k ie g o m u si b y ć z d e fin io w a n a p rz e z p ro g ra m istę, p o n ie w a ż A P I Ja v y n ie d o starcza te g o ro d z a ju m e to d y . A lte rn a ­ ty w ą d la k lo n o w a n ia g łę b o k ie g o je s t z a s to s o w a n ie seria liz a cji i k o n stru k to ­ ró w k o p iu ją c y c h . (U ż y c ie k o n s tru k to ró w k o p iu ją c y c h n a jc z ę ś c ie j je s t b a r­ d z ie j p re fe ro w a n y m r o z w ią z a n ie m n iż p r z e p r o w a d z a n ie s e ria liz a c ji).

Alokacja pamięci i usuw anie nieużytków w przypadku typów odnośnikow ych U tw o rz e n ie n o w e g o o b ie k tu o z n a c z a a lo k a c ję p a m ię c i. W p rz y p a d k u b ra k u o d n ie s ie ń d o o b ie k tu z a jm o w a n a p rz e z n ie g o p a m ię ć m o ż e b y ć o d z y s k a n a w trak cie d ziałan ia m e ch a n iz m u u su w a n ia n ie u ż y tk ó w (ang. garbage collection ). W ię c e j in fo rm a c ji n a te n te m a t z n a jd z ie s z w ro z d z ia le 11.

52

|

Rozdz ał 4. Typy odnośn kowe

ROZDZIAŁ 5.

Programowanie zorientowane obiektowo

P o d sta w o w e elem en ty p ro g ra m o w a n ia zo rie n to w an e g o ob iek to w o (ang. objecto r i e n t e d p ro g r a m m in g , O O P ) w Ja v ie o b e jm u ją k la s y , o b ie k ty i in te rfe jsy .

Klasy i obiekty Klasa d efin iu je en cję , k tó ra n a jcz ę ściej p rz e d sta w ia co ś rz e cz y w iste g o . W k la­

sie z n a jd u je s ię z e s ta w w a rto ś c i p r z e c h o w u ją c y c h d a n e o ra z z e s ta w m e to d p r z e z n a c z o n y c h d o o p e ro w a n ia n a w s p o m n ia n y c h d a n y c h . E g z e m p la rz k la s y n o s i n a z w ę o biek tu i je s t a lo k o w a n y w p a m ię c i. W d a n e j c h w ili m o ż e is tn ie ć w ie le e g z e m p la r z y k la s y . K lasa m o ż e d z ie d z icz y ć d a n e sk ła d o w e i m e to d y p o in n y ch k lasach . P o n ad to k la s a m o ż e b e z p o ś r e d n io d z ie d z ic z y ć ty lk o p o je d n e j k la s ie , n a z y w a n e j superklasą. D a n a klasa m o ż e m ie ć ty lk o je d n ą b e z p o śre d n ią su p erk lasę. T o je st

o k r e ś la n e m ia n e m d z ied z icz en ia . P o d c z a s im p le m e n ta c ji k la s y je j w e w n ę tr z n e s z c z e g ó ły p o w in n y p o z o s ta ć p r y w a tn e (d z ię k i u ż y c iu m o d y fik a to ra d o s tę p u p riv a te ) i d o s tę p n e je d y n ie z a p o m o c ą in te rfe js ó w p u b lic z n y c h . T e g o ro d z a ju p o d e jś c ie je s t n a z y w a n e h erm ety z a cją . Z g o d n ie z k o n w e n c ją Ja v a B e a n m e to d y a k c e s o r a i m u ta to r a

(n a p rz y k ła d getFirstName() i setFirstN am e("Leonardina")) są u ż y w a n e w celu u z y sk a n ia p o śre d n ie g o d o stę p u d o e lem e n tó w k la sy i u n ie m o ż liw ien ia in n y m k la s o m m o d y fik a c ji e le m e n tó w p r y w a t n y c h d a n e j k la s y . Z w r o t w a r t o ś c i

53

n ie m o d y fik o w a ln y ch (n a p rz y k ła d c ią g ó w te k sto w y ch , w a rto ś ci ty p ó w p o d ­ sta w o w y c h i o b ie k tó w c e lo w o u c z y n io n y c h n ie m o d y fik o w a ln y m i) to k o le jn y s p o s ó b o c h r o n y e le m e n tó w s k ła d o w y c h p rz e d ic h m o d y fik a c ją p rz e z in n e o b ie k ty .

Składnia klasy K la s a p o s ia d a s y g n a tu r ę , o p c jo n a ln e k o n s t r u k t o r y , m e t o d y i e le m e n t y s k ła d o w e : [modyfikatoryDostępuJavy] class nazwaKlasy [extends dowolnaSuperKlasa] [implements listaIn terfejsów rozdzielonych przecinkami] { / / Dane składowe. // Konstruktory. //Metody.

}

Utworzenie egzemplarza klasy (obiektu) O b ie k t je s t e g z e m p la rz e m k la sy . P o u tw o rz e n iu o b iek ty m a ją w ła sn e z e sta w y m e to d i d a n y c h s k ła d o w y c h : / / Przykładowe definicje klas.

public class Candidate { . . . } class Stats extends ToolSet { . . . } public class Report extends ToolSet implements Runnable { . . . } P o s z c z e g ó ln e o b ie k ty k la s y Candidate s ą tw o rz o n e z a p o m o c ą s ło w a k lu cz o ­ w e g o new: Candidate candidate1 = new Candidate(); Candidate candidate2 = new Candidate();

Metody i dane składowe D a n e sk ła d o w e , n a z y w a n e ta k ż e p o la m i, p rz e c h o w u ją d a n e d o ty cz ą c e klasy. N ie s ta ty c z n e d a n e sk ła d o w e s ą n a z y w a n e ró w n ie ż z m ie n n y m i eg ze m p larza: [modyfikatoryDostępuJavy] typ nazwaDanychSkładowych M e to d y d z ia ła ją n a d a n y c h k la sy : [modyfikatoryDostępuJavy] typ nazwaMetody(listaParametrów) [throws listaWyjątkówRozdzielonychPrzecinkami] { / / Polecenia tworzące metodę.

}

54

|

R o zd zał 5. Programowane zorentowane obektowo

P o n iż e j p rz e d sta w io n o p rz y k ła d k la sy Candidate w ra z z m e to d a m i i d a n y m i s k ła d o w y m i: public class Candidate { / / Dane składowe, czyli pola.

private String firstName; private String lastName; private int year; // Metody.

public void setYear (int y) {year = y;} public String getLastName() {return lastName;} } // Koniec klasy Candidate.

Uzyskanie dostępu do metod i danych składowych w obiekcie O p e r a to r w p o s ta c i k r o p k i ( . ) je s t u ż y w a n y w c e lu u z y s k a n ia d o s tę p u d o m e to d i d a n y c h s k ła d o w y c h w o b ie k c ie . P o d c z a s u z y s k iw a n ia d o s tę p u d o m e to d i d a n y c h sk ła d o w y c h w e w n ą trz o b ie k tu n ie m a k o n ie c z n o śc i k o rz y ­ sta n ia z o p e ra to ra w p o s ta c i k ro p k i. candidate1.setYear(2016); String name = getFirstName() + getLastName();

Przeciążanie M e to d y i k o n s tr u k to r y m o g ą b y ć p r z e c ią ż a n e . W s p o m n ia n e p r z e c ią ż e n ie o z n a c z a , ż e d w ie lu b w ię c e j m e to d m a tę s a m ą n a z w ę , a le ró ż n e s y g n a tu ry (p a r a m e tr y i w a r t o ś ć z w r o tn ą ). N a le ż y p a m ię ta ć , ż e p r z e c ią ż o n e m e to d y m u s z ą m ie ć r ó ż n e p a r a m e tr y o ra z ty p y w a r to ś c i z w r o tn e j. Z m ia n a je d y n ie ty p u w a rto ś c i z w ro tn e j n ie je st p rz e c ią ż e n ie m . M o d y fik a to ry d o stę p u p rz e ­ c ią ż a n y c h m e to d m o g ą b y ć r ó ż n e : public class VotingMachine { public void startUp() { . . . } private void startUp(int delay) { . . . } } K ie d y m e to d a je s t p r z e c ią ż o n a , je j p o s z c z e g ó ln e s y g n a tu r y m o g ą z g ła s z a ć ró ż n e s p ra w d z a n e w y ją tk i: private String startUp(D istrict d) throws new IOException { . . . }

Klasy ob ekty

|

55

Nadpisywanie P o d k la s a m o ż e n a d p is y w a ć d z ie d z ic z o n e m e to d y . P o d c z a s n a d p is y w a n ia m e to d a z a w ie ra tę s a m ą sy g n a tu rę (n a z w a i p a ra m e try ), ja k m e to d a z n a jd u ­ ją c a s ię w s u p e rk la s ie , a le c h a ra k te r y z u je s ię in n y m i s z c z e g ó ła m i d o ty c z ą ­ c y m i im p le m e n ta c ji. P o n iż e j p r z e d s t a w io n o p r z y k ła d n a d p is a n ia w k la s ie TouchScreenD isplay m e to d y sta rtU p () z s u p e rk la s y Display: public class Display { void startUp(){ System.out.println("Użycie wyświetlacza bazowego."); } } public class TouchScreenDisplay extends Display { void startUp() { System.out.println("Użycie nowego wyświetlacza."); } } R e g u ły d o ty c z ą c e n a d p is y w a n ia m e to d są n a s tę p u ją c e : • N a d p is a ć m o ż n a m e to d y in n e n iż f i n a l , p riv a te lu b s t a t i c . • M e to d y c h ro n io n e m o g ą n a d p isy w a ć m e to d y n ie p o sia d a ją ce m o d y fik a ­ to ró w d o stę p u . • M e to d a n a d p isu ją ca m o ż e m ie ć z n a c z n ie b ard ziej re stry k cy jn y m o d y fi­ k a to r d o stę p u (n a p rz y k ła d package, public, p riv ate, protected) n iż m e to d a n a d p is y w a n a . • N a d p isy w a n a m e to d a n ie m o ż e z g ła sz a ć ż a d n y c h n o w y ch sp ra w d z a n y ch w y ją tk ó w .

Konstruktory W y w o ła n ie k o n stru k to ra n a s tę p u je p o u tw o rz e n iu o b iek tu ; je s t o n o d p o w ie ­ d z ia ln y z a in ic ja liz a c ję d a n y c h w n o w o u tw o r z o n y m o b ie k c ie . K o n s tru k to r je s t o p cjo n a ln y , m a d o k ła d n ie ta k ą sa m ą n a z w ę ja k k lasa, n a to m ia s t w p rz e ­ c iw ie ń stw ie d o m e to d n ie z a w ie ra p o le c e n ia retu rn . W k la s ie m o ż e z n a jd o w a ć s ię w ie le k o n s t r u k t o r ó w . W tr a k c ie tw o r z e n ia n o w e g o o b iek tu n a stę p u je w y w o ła n ie k o n stru k to ra, k tó re g o sy g n atu ra zo staje d o p a so w a n a :

56

|

R o zd zał 5. Programowane zorentowane obektowo

public class Candidate { Candidate(int id) { th is.id e n tifica tio n = id; } Candidate(int id, int age) { th is.id e n tifica tio n = id; this.age = age; } } //Utworzenie nowego egzemplarza klasy Candidate i wywołanie jej konstruktora. Candidate candidate = new Candidate(id); Je ż e li w k la sie n ie z o sta ł w y ra ź n ie z d e fin io w a n y k o n stru k to r, w te d y n a stą p i p o ś re d n ie u ż y c ie k o n stru k to ra p o z b a w io n e g o a rg u m e n tó w . W ty m m ie js c u p a m ię ta j o je d n y m : z d e fin io w a n ie k o n s tru k to ra z a r g u m e n ta m i p o w o d u je , że k la sa n ie b ę d z ie z a w ie ra ła k o n stru k to ra p o z b a w io n e g o a rg u m e n tó w , o ile n ie z o s ta n ie w y r a ź n ie d o d a n y .

Superklasy i podklasy W Ja v ie k la s a (n a z y w a n a podklasę) m o ż e b e z p o ś r e d n io d z ie d z ic z y ć p o je d ­ n ej k la sie (n azy w an e j su p erk la sę). S ło w o k lu cz o w e extends w s k a z u je n a d z ie ­ d z ic z e n ie m e to d i d a n y c h s k ła d o w y c h p o in n e j k la s ie . P o d k la s y n ie m a ją b e z p o ś r e d n ie g o d o s tę p u d o e le m e n tó w p r y w a tn y c h (p riv a te ) s u p e r k la s y , n a t o m ia s t m a ją d o s tę p d o e le m e n tó w p u b lic z n y c h (publ ic ) i c h r o n io n y c h (protected) su p erk lasy. P o n ad to p o d k lasa m a d o stęp d o elem en tó w su p erk lasy w s p ó łd z ie lo n y c h p r z e z te n s a m p a k ie t (p a ck a ge-p riv a te 1 lu b p ro te cted ). Ja k w c z e ś n ie j w s p o m n ia n o , m e t o d y a k c e s o r a i m u ta to r a z a p e w n ia ją m e c h a ­ n iz m p o ś r e d n ie g o d o s tę p u d o e le m e n tó w p r y w a tn y c h k la s y , w ty m ta k ż e s u p e rk la s y : public class Machine { boolean sta te ; void setState(boolean s) {state = s ;} boolean getState() {return s ta te ;} } public class VotingMachine extends Machine { }

1 Zapis package-private oznacza po prostu brak wyraźnie zdefiniowanego modyfikatora dostępu — przyp. tłum.

Klasy ob ekty

|

57

S ło w o k lu c z o w e super w d o m y ś ln y m k o n stru k to rz e k la sy Curtain je s t u ż y ­ w a n e w c e lu u z y s k a n ia d o s tę p u d o m e to d s u p e r k la s y n a d p is a n y c h p rz e z m e to d y z d e fin io w a n e w p o d k la s ie : public class PrivacyWall { public void printSpecs() { . . . } } public class Curtain extends PrivacyWall { public void printSpecs() { super.printSpecs(); } } In n e c z ę sto s p o ty k a n e p rz e z n a c z e n ie sło w a k lu c z o w e g o super to w y w o ła n ie k o n s tru k to ra s u p e rk la s y i p r z e k a z a n ie je g o p a r a m e tr ó w . Z w r ó ć u w a g ę , ż e w s p o m n ia n e w y w o ła n ie m u s i b y ć p ie rw s z y m p o le c e n ie m w k o n stru k to rz e w y w o łu ją c y m super: public PrivacyWall(int l , int w) { int length = l ; int width = w; } public class Curtain extends PrivacyWall { // Ustawienie domyślnej długości i szerokości.

public Curtain() {super(15, 25);} } Je ż e li w k lasie n ie m a w y ra ź n e g o w y w o ła n ia k o n stru k to ra su p e rk lasy , w te d y n a s tą p i a u to m a ty c z n e w y w o ła n ie p o z b a w io n e g o a rg u m e n tó w k o n stru k to ra su p e rk la s y .

Słowo kluczowe this M a m y trz y n a jc z ę s ts z e z a s to s o w a n ia d la s ło w a k lu c z o w e g o th is : o d n ie ­ s ie n ie d o b ie ż ą c e g o o b ie k tu , w y w o ła n ie k o n s tr u k to r a z p o z io m u in n e g o k o n s tru k to ra w tej s a m e j k la s ie o ra z p r z e k a z a n ie in n e m u o b ie k to w i o d n ie ­ sie n ia d o o b ie k tu b ie ż ą c e g o . P o n iż e j p o k a z a n o p rz y k ła d p r z y p is a n ia z m ie n n e j p a r a m e tr u d o z m ie n n e j e g z e m p la r z a b ie ż ą c e g o o b ie k tu : public class Curtain extends PrivacyWall { String color; public void setColor(String color) { th is.co lo r = color; } }

58

|

R o zd zał 5. Programowane zorentowane obektowo

O to p rz y k ła d w y w o ła n ia k o n stru k to ra z p o z io m u in n e g o k o n stru k to ra w tej s a m e j k la sie : public class Curtain extends PrivacyWall { public Curtain(int length, int width) {} public Curtain() {th is (10, 9 );} } N a to m ia st p o n iżej p rz e d sta w io n o p rz e k a z a n ie in n e m u o b iek to w i o d n iesien ia d o b ie ż ą c e g o o b ie k tu : // Wyświetlenie zawartości klasy Curtain.

System .out.println(this); public class Builder { public void setWallType(Curtain c) { . . . } }

Zm iennej długości lista argum entów P o c z ą w sz y o d Ja v y 5.0, m e to d y m o g ą m ie ć z m ie n n ej d łu g o ści listę a rg u m en ­ tó w . T e g o ro d z a ju m e to d a je s t n a z y w a n a v a ra r g i z o s t a je z a d e k la r o w a n a w ta k i s p o s ó b , ż e o s ta tn i (i ty lk o o s ta tn i) a r g u m e n t m o ż e b y ć p o w tó r z o n y z e ro lu b w ię c e j ra z y p o d c z a s w y w o ła n ia m e to d y . W s p o m n ia n y p a ra m e tr m o ż e b y ć ty p e m p o d sta w o w y m lu b o b iek te m . W ie lo k r o p e k (...) u m ie s z c z o n y n a liś c ie a r g u m e n tó w w s y g n a tu r z e m e to d y w s k a z u je n a z a d e k la r o w a n ie m e to d y ja k o ty p u v a ra rg . S k ła d n ia te g o ro d z a ju p a ra m e tru p rz e d sta w ia się n a s tę p u ją c o : ty p e ... nazwaObiektuLubTypuPodstawowego O to p r z y k ła d s y g n a tu ry m e to d y ty p u v a ra rg : public setDisplayButtons(int row, S trin g ... names) { . . . } K o m p ila to r Ja v y m o d y fik u je m e to d y ty p u v a ra rg , a b y w y g lą d a ły je s t z w y k łe m e to d y . D la te g o te ż w tra k c ie k o m p ila c ji m e to d a p r z e d s ta w io n a p o w y ż e j z o s ta n ie z m o d y fik o w a n a n a n a s tę p u ją c ą p o s ta ć: public setDisplayButtons(int row, String [] names) { . . . } Istn ie je m o ż liw o ść , a b y m e to d a ty p u v a ra rg p o s ia d a ła ty lk o je d e n p a ra m e tr, k tó r y m o ż e p r z y ją ć z m ie n n ą lic z b ę a rg u m e n tó w : //Zero lub więcej wierszy. public void setDisplayButtons (S trin g ... names) { . . . } M e to d a ty p u v a r a r g je s t w y w o ły w a n a w d o k ła d n ie ta k i s a m s p o s ó b , ja k z w y k ła m e to d a , a je d y n a ró ż n ic a p o le g a n a m o ż liw o ś c i p o b ie ra n ia z m ie n ­ n e j lic z b y p a r a m e tr ó w p rz e z p o w ta rz a n ie ty lk o o s ta tn ie g o a rg u m e n tu :

Zm ennej długośc l sta argumentów

|

59

setDisplayButtons("Janek"); setDisplayButtons("Jan", "Maria", "Paweł"); setDisplayButtons("Sylwia", "Dorota", "Tadeusz", "Jan"); M e to d a p r i n t f ( ) je s t b a rd z o c z ę sto s to s o w a n a p o d c z a s fo rm a to w a n ia z b io ru d a n y c h w y jścio w y ch , p o n ie w a ż p r in tf() je s t zalicz a n a w ła śn ie d o m e to d ty p u v a ra rg . W e d łu g d o k u m e n ta cji A P I Ja v y ty p w y m ie n io n e j m e to d y p rz e d sta ­ w ia s ię n a s tę p u ją c o : public PrintStream printf(String format, O b je ct... args) M e to d a p r i n t f ( ) je s t w y w o ły w a n a w r a z z c ią g ie m te k s to w y m fo rm a to w a ­ n ia o ra z z m ie n n ą lic z b ą o b ie k tó w : System .out.printf("W itaj, %s%n To je s t maszyna %d%n", "Sara", 1); W ię ce j sz c z e g ó ło w y c h in fo rm a c ji d o ty c z ą c y c h fo rm a to w a n ia c ią g u te k s to ­ w e g o p rz e k a z y w a n e g o m e to d z ie p r i n t f ( ) z n a jd z ie s z w d o k u m e n ta c ji k la s y ja v a .u t il.F o r m a t t e r . U s p r a w n io n a p ę tla fo r je s t c z ę s to s to s o w a n a d o p rz e p r o w a d z e n ia ite r a c ji p r z e z z m ie n n ą lic z b ę a rg u m e n tó w : printRows() { for (String name: names) System.out.pri ntln(name); }

Klasy i m etody abstrakcyjne K la s y i m e to d y a b s tr a k c y jn e s ą d e k la r o w a n e z a p o m o c ą s ło w a k lu c z o w e g o a b s tr a c t.

Klasy abstrakcyjne K la sa a b s tr a k c y jn a je s t z w y k le u ż y w a n a w c h a ra k te r z e k la s y b a z o w e j i n ie m o ż n a u tw o rz y ć je j eg zem p larza. M o ż e z a w ie ra ć m e to d y ab strak cy jn e i nieab strak cy jn e, a p o n a d to m o ż e b y ć p o d k la s ą k la s y a b s tr a k c y jn e j lu b n ie a b s tra k cy jn e j. W s z y s tk ie je j m e to d y a b s tra k c y jn e m u s z ą b y ć d e fin io w a n e p rz e z k la sy d zied ziczące p o niej (extend), o ile p o d k lasa ró w n ież n ie jest ab strakcyjn a: public abstract class Alarm { public void reset() { . . . } public abstract void renderAlarm(); }

60

I

R o zd zał 5. Programowane zorentowane obektowo

Metody abstrakcyjne M e to d a a b strak cy jn a z a w ie ra je d y n ie d ek larację m e to d y , k tó ra m u si b y ć d efi­ n io w a n a p rz e z k a ż d ą k la sę n ie a b stra k c y jn ą d z ie d z ic z ą c ą p o k la sie z a w ie ra ją ­ cej d a n ą m e to d ę a b s tra k c y jn ą : public class DisplayAlarm extends Alarm { public void renderAlarm() { System.out.pri ntln("Aktywacja alarmu."); } }

Statyczne dane składow e, metody, stałe i inicjalizatory S ta ty cz n e d a n e sk ła d o w e , m e to d y , stałe i in icja liz a to ry z n a jd u ją się w klasie, a n ie w e g z e m p la rz a c h d a n e j k la sy . D o s tę p d o s ta ty c z n y c h d a n y c h sk ła d o ­ w y c h , m e to d i s ta ły c h m o ż n a u z y s k a ć w k la s ie , w k tó re j z o s ta ły zd efin io ­ w a n e . D z ię k i u ż y c iu o p e ra to ra k ro p k i m o ż n a d o n ic h u z y s k a ć d o stę p ró w ­ n ie ż z p o z io m u in n y c h k la s.

Statyczne dane składowe S ta ty c z n e d a n e s k ła d o w e c h a ra k te r y z u ją s ię ty m i s a m y m i fu n k c ja m i, ja k ie m a ją m e to d y s ta ty c z n e , i s ą p r z e c h o w y w a n e p o d p o je d y n c z y m a d r e s e m w p a m ię c i. S ta ty c z n e d a n e s k ła d o w e są u ż y w a n e , g d y ty lk o je d n a k o p ia d a n y c h s k ła ­ d o w y c h (n a p rz y k ła d lic z n ik ) je s t p o trz e b n a w e w s z y s tk ic h e g z e m p la r z a c h k la s y . //Zadeklarowanie statycznych danych składowych. public class Voter { s ta tic int voterCount = 0; public Voter() { voterCount++;} public s ta tic int getVoterCount() { return voterCount; } } int numVoters = Voter.voterCount;

Statyczne dane składowe, metody, stałe

n cjalzatory

|

61

Metody statyczne W d e k la ra c ji m e to d y s ta ty c z n e j z n a jd u je s ię s ło w o k lu c z o w e s t a t i c : / / Deklaracja metody statycznej.

class Analyzer { public s ta tic int getVotesByAge() { . . . } } // Użycie metody statycznej.

Analyzer.getVotesByAge(); M e t o d y s ta ty c z n e n ie m o g ą u z y s k a ć d o s tę p u d o n ie s t a t y c z n y c h m e to d lu b z m ie n n y c h , p o n ie w a ż m e t o d y s t a ty c z n e s ą p o w ią z a n e z k la s ą , a n ie z o b ie k t e m .

Stałe statyczne S ta łe s ta ty c z n e to e le m e n ty s ta ty c z n e z a d e k la ro w a n e ja k o s ta łe . M a ją s ło w o k lu c z o w e s t a t i c lu b f i n a l , a p ro g ra m n ie m o ż e z m ie n ić s ta łe j: //Zadeklarowanie stałej statycznej. s ta tic final int AGE_LIMIT = 18; // Użycie stałej statycznej.

i f (age == AGE_LIMIT) newVoter = "yes";

Inicjalizator statyczny In ic ja liz a to r s ta ty cz n y z a w ie ra b lo k k o d u p o p rz e d z o n y s ło w e m k lu cz o w y m s t a t i c . K la sa m o ż e z a w ie ra ć d o w o ln ą lic z b ę b lo k ó w in icja liz a to ró w s ta ty cz ­ n y ch ; b ę d ą o n e w y k o n y w a n e w k o le jn o ści ich u m iesz cz en ia w k o d zie. B lo k i in icja liz a to ró w s ta ty c z n y c h są w y k o n y w a n e ty lk o je d e n raz p o d c z a s in icja liza cji k la s y . W s p o m n ia n y b lo k z o s ta n ie w y k o n a n y , g d y k o m p o n e n t w c z y ­ tu ją c y k la sę w irtu a ln e j m a s z y n y Ja v y w c z y tu je k la s ę s ta ty cz n ą , co n a s tę p u je p o p o c z ą tk o w y m o d n ie s ie n iu w k o d z ie : // Inicjalizator statyczny.

s ta tic { numberOfCandidates = getNumberOfCandidates(); }

62

|

R o zd zał 5. Programowane zorentowane obektowo

Interfejsy In te rfe jsy z a p e w n ia ją z e sta w z a d e k la ro w a n y ch m e to d p u b licz n y c h , k tó re n ie p o s ia d a ją im p le m e n ta c ji. K la s a im p le m e n tu ją c a in te r fe js m u s i d o s ta r c z a ć k o n k re tn e im p le m e n ta c je w sz y stk ich m e to d z d e fin io w a n y ch p rz e z in terfejs lu b in te rfe js p o w in ie n b y ć z a d e k la r o w a n y ja k o a b s tr a k c y jn y . D e k la r a c ja in te r fe js u r o z p o c z y n a s ię o d s ło w a k lu c z o w e g o in t e r fa c e , p o k tó r y m z n a jd u je s ię n a z w a in te rfe js u i z e s ta w d e k la ra c ji m e to d . N a z w y in te rfe jsó w są n a jc z ę śc ie j p rz y m io tn ik a m i k o ń c z ą c y m i się n a „ a b le " lu b „ ib le " , p o n ie w a ż in te rfe js d a je p e w n e m o ż liw o śc i: interface Reportable { void genReport(String repType); void printReport(String repType); } K la sa im p le m e n tu ją c a in te rfe js m u si w d e k la ra cji k la s y w s k a z y w a ć in te rfe js, co o d b y w a s ię z a p o m o c ą s ło w a k lu c z o w e g o implements: class VotingMachine implements Reportable { public void genReport (String repType) { Report report = new Report(repType); } public void printReport(String repType) { System.out.pri ntln(repType); } } *

Klasa m oże im plem entow ać wiele interfejsów, a interfejs może

W yliczenia W n ajp ro stszej p ostaci w y liczen ie to z b ió r o b iek tó w p rz e d sta w ia ją cy ch p o w ią ­ za n e z e s o b ą e le m e n ty : enum DisplayButton {ROUND, SQUARE} DisplayButton round = DisplayButton.ROUND; W y k r a c z a ją c p o z a p r o s tą d e fin ic ję , w y lic z e n ie to k la s a ty p u enum b ę d ą c a w z o rc e m p ro je k to w y m S in g le to n . K la sy ty p u enum m a ją m e to d y , k o n stru k to ry i d a n e s k ła d o w e :

Wyl czen a

|

63

enum DisplayButton { //Wielkość wyrażona w calach. ROUND ( .5 0 f ), SQUARE (.4 0 f); private final float size; DisplayButton(float size) {th is.siz e = siz e ;} private float size() { return size; } } W arto ścią z w ro tn ą m e to d y v a lu e s() jest tab lica listy u p o rz ą d k o w a n y ch o b iek ­ tó w , k tó re z o s ta ły z d e fin io w a n e d la d a n e g o w y lic z e n ia : for (DisplayButton b : DisplayButton.values()) System.out.println("Przycisk: " + b .s iz e ());

Typy adnotacji T y p y a d n o ta cji z a p e w n ia ją s p o só b p o w ią z a n ia m e ta d a n y c h (d a n e d o ty cz ą ce d a n y c h ) w ra z z e le m e n ta m i p ro g ra m u w tra k c ie je g o k o m p ila c ji i d z ia ła n ia . A d n o ta c je m o ż n a s to s o w a ć w z g lę d e m p a k ie tó w , k la s, m e to d , p ó l, p a ra m e ­ tró w , z m ie n n y c h i k o n s tru k to ró w .

Wbudowane adnotacje A d n o ta c je w Ja v ie u m o ż liw ia ją p o b ra n ie m e ta d a n y c h o k la sie . Ja v a p o sia d a trz y w b u d o w a n e ty p y a d n o ta cji, w y m ie n io n e w ta b e li 5.1. W s p o m n ia n e ty p y a d n o ta c ji s ą z a w a r te w p a k ie c ie ja v a .la n g . Tabela 5 .1 . W budow ane adnotacje w Javie

Typ adnotacj

Op s

@Override

Wskazuje że metoda jest p zeznaczona do nadpisania metody supe klasy

@Deprecated

Wskazuje na użycie lub nadpisanie AP uznanego za p zesta załe

@SuppressWarnings

Używane do wybió czego zawieszania wyświetlania ost zeżeń

A d n o ta c je m u sz ą b y ć u m ie s z c z a n e b e z p o śre d n io p rz e d e le m e n te m , k tó re g o d o ty c z ą . N ie m a ją ż a d n y c h p a r a m e tr ó w i n ie p o w o d u ją z g ła s z a n ia w y ją t­ k ó w . W a r to ś c ią z w r o tn ą a d n o ta c ji je s t ty p p o d s ta w o w y , w y lic z e n ie , k la sa S trin g , k la s a C lass, a d n o ta c ja i ta b lic a (w y m ie n io n y c h ty p ó w ). P o n iż e j p rz e d s ta w io n o p rz y k ła d u ż y c ia a d n o ta c ji: @Override public String toString() { return super.toString() + " w ięcej"; }

64

|

R o zd zał 5. Programowane zorentowane obektowo

P o n ie w a ż u ż y to a d n o ta c ji @Override, je ż e li n ie z o s ta n ie z n a le z io n a m e to d a p r z e z n a c z o n a d o n a d p is a n ia , w ó w c z a s w a r to ś c ią z w r o tn ą b ę d z ie w y g e n e ­ ro w a n y p rz e z k o m p ila to r k o m u n ik a t o str z e ż e n ia .

Adnotacje zdefiniowane przez programistę P ro g ra m iści m o g ą d efin io w a ć w ła sn e a d n o ta cje z a p o m o c ą trz e ch d o stę p n y ch ty p ó w a d n o ta cji. A d n o ta c ja m a rk er n ie m a p a ra m e tró w , a d n o ta cja pojedyncza w artość m a p o je d y n c z y p a ra m e tr, n a to m ia s t ad n o ta cja w iele w artości m a w ie le

p a ra m e tró w . D e f in ic ją a d n o t a c ji je s t z n a k @, p o k t ó r y m z n a jd u je s ię s ło w o i n t e r f a c e i n a z w a a d n o ta c ji. D o z w o lo n e je s t s to s o w a n ie p o w ta r z a ją c y c h s ię a d n o ta c ji. M e ta a d n o ta c ja Retention w s k a z u je , ż e a d n o ta cja p o w in n a b y ć p o z o s ta w io n a p rz e z m a s z y n ę w irtu a ln ą , c o p o z w a la n a je j o d c z y t w tra k c ie d z ia ła n ia p ro ­ g ra m u . R etention z n a jd u je s ię w p a k ie c ie ja v a .la n g .a n n o ta tio n : @Retention(RetentionPoli cy.RUNTIME) public ^interface Feedback {} //Adnotacja marker. public ^interface Feedback { String reportName(); } //Adnotacja pojedyncza wartość. public @interface Feedback { String reportName(); String comment() default "Brak"; } //Adnotacja wiele wartości. A d n o ta c ję z d e fin io w a n ą p rz e z u ż y tk o w n ik a n a le ż y u m ie ś c ić b e z p o ś r e d n io p rz e d o b ie k te m , k tó re g o d o ty cz y : @Feedback(reportName="Raport 1") public void myMethod() { . . . } P r o g r a m y m o g ą s p r a w d z a ć is t n ie n ie a d n o t a c ji i p o b ie r a ć je j w a r to ś c i z a p o m o c ą w y w o ła n ia m e to d y getA n n otation (): Feedback fb = myMethod.getAnnotation(Feedback.class); S p e c y fik a c ja ty p u a d n o ta c ji (n a z y w a n a ró w n ie ż JS R 3 0 8 ) p o z w a la n a z a p i­ s y w a n ie a d n o ta c ji w ta b lic a c h i s to s o w a n ie a rg u m e n tó w o g ó ln y c h ty p ó w . A d n o ta c je m o g ą b y ć ró w n ie ż u m ie s z c z a n e w s u p e rk la s a c h , z a im p le m e n ­ to w a n y c h in te rfe jsa c h , rz u to w a n ia c h , s p ra w d z e n ia c h in stan ce o f, s p e c y fik a ­ cjach w y ją tk ó w , z n a k a ch w ie lo z n a c z n y ch , re fe re n c ja c h m e to d i k o n stru k to ­ ró w . S z c z e g ó ło w e in fo r m a c je o a d n o ta c ja c h w w y m ie n io n y c h k o n te k s ta c h z n a jd z ie s z w k s ią ż c e C a y a S . H o rs tm a n n a Java S E 8 f o r the R ea lly Im p a tien t (A d d iso n -W e s le y ).

Typy adnotacj

|

65

Interfejsy funkcjonalne In te rfe js fu n k cjo n aln y , n a z y w a n y ró w n ie ż S A M (ang . S in gle A bstract M eth o d ), to je s t in te rfe js , k tó ry d e fin iu je je d n ą i ty lk o je d n ą m e to d ę a b s tr a k c y jn ą . A d n o ta c ja @ F u n c tio n a lIn te rfa c e m o ż e b y ć u m ie s z c z o n a p r z e d in te r fe js e m i w s k a z y w a ć je g o p rz e z n a c z e n ie ja k o in te rfe jsu fu n k c jo n a ln e g o . W a rto w ie ­ d z ie ć, ż e in te rfe js m o ż e m ie ć d o w o ln ą lic z b ę m e to d d o m y ś ln y c h . @FunctionalInterface public interface InterfaceName { //Dozwolona jest tylkojedna metoda abstrakcyjna. public void doAbstractTask(); //Dozwolonych jest wiele metod domyślnych. default public void performTask1(){ System.out.println("Komunikat z zadania 1 ." ) ; } default public void performTask2(){ System.out.println("Komunikat z zadania 2 ." ) ; } } E g z e m p la rz e in te rfe jsó w fu n k c jo n a ln y c h m o g ą b y ć tw o rz o n e w ra z z w y ra ­ ż e n ia m i la m b d a , o d n ie s ie n ia m i d o m e to d lu b k o n s tru k to ró w .

66

|

Rozdz ał 5. Programowan e zor entowane ob ektowo

ROZDZIAŁ 6.

Polecenia i bloki

P o le c e n ie to p o je d y n c z a in s tr u k c ja r e a liz u ją c a p e w n e z a d a n ie p o d c z a s je j w y k o n a n ia p r z e z in te rp re te r Ja v y : GigSim simulator = new GigSim("Zagrajmy na g ita rz e !"); D o p o le c e ń J a v y z a lic z a m y m ię d z y in n y m i: w y r a ż e n ie , in s tr u k c ję p u s tą , b lo k , k o n s tru k c ję w a ru n k o w ą , ite ra cję , tra n s fe r k o n tro li, o b słu g ę w y ją tk ó w , z m ie n n ą , a s e r c ję i p o le c e n ia s y n c h r o n iz o w a n e . S ło w a z a r e z e r w o w a n e u ż y w a n e w p o le c e n ia c h to: i f , e ls e , sw itch, case, w hile, do, fo r, break, con tin ue, retu rn , synchronized, throw, tr y , catch , f i n a l l y i a s s e r t.

Polecenie w postaci w yrażenia P o le c e n ie w p o s ta c i w y ra ż e n ia to ta k ie , k tó re z m ie n ia s ta n p ro g ra m u , c z y li w y ra ż e n ie Ja v y z a k o ń c z o n e ś re d n ik ie m . W y r a ż e n ie o b e jm u je p rz y p is a n ia , in k r e m e n ta c ję p r e fik s o w ą i p o s tfik s o w ą , d e k re m e n ta c ję p r e fik s o w ą i p o s tfiksow ą, tw o rze n ie o b iek tu i w y w o ła n ie m eto d y . P on iżej p rze d staw io n o p rzy ­ k ład y p o le c e ń w p o s ta c i w y ra ż e ń : isWithinOperatingHours = true; ++fret; patron++; --glassOfWater; pick—; Guitarist gu itarist = new G u itarist(); guitarist.placeCapo(guitar, capo, fr e t ) ;

67

Polecenie puste P o le c e n ie p u s te n ie o fe r u je ż a d n e j d o d a tk o w e j fu n k c ji i je s t z a p is y w a n e w p o s ta c i p o je d y n c z e g o ś re d n ik a ( ; ) lu b p u s te g o b lo k u { } .

Blok G r u p a p o le c e ń n o s i n a z w ę b lo k u . W p rz y p a d k u b lo k u p o le c e n ia s ą u ję te w n a w ia s ie k la m ro w y m . Z m ie n n e i k la s y z a d e k la ro w a n e w b lo k u s ą n a z y ­ w a n e o d p o w ie d n io z m ie n n y m i i k la sa m i lo k a ln y m i. Z a s ię g ie m w s p o m n ia ­ n y c h z m ie n n y c h i k las lo k a ln y c h je s t b lo k , w k tó ry m z o sta ły z a d e k la ro w a n e . W b lo k u p o le c e n ia s ą in te r p r e to w a n e w k o le jn o ś c i ic h w y s tę p o w a n ia lu b w k o le jn o ś ci w sk a z y w a n e j p rz e z k o n tro lę ste ro w a n ia d z ia ła n ie m p ro g ra m u . P o n iż e j p rz e d s ta w io n o p r z y k ła d b lo k u : s ta tic { GigSimProperties.setFirstFestivalActive(true); System.out.println("Pierwszy festiwal został rozpoczęty."); gigsimLogger.info("Symulator rozpoczął pierwszy fe stiw a l."); }

Polecenia w arunkow e P o le c e n ia i f , i f e ls e i i f e ls e i f s ą p rz e z n a c z o n e d o p o d e jm o w a n ia d e c y z ji i s te r o w a n ia p rz e b ie g ie m p r o g r a m u . P o z w a la ją n a w a r u n k o w e w y k o n y ­ w a n ie p o le c e ń . W y r a ż e n ie d o w o ln e g o z w y m ie n io n y c h p o le c e ń m u s i m ie ć ty p o d n o ś n ik o w y Boolean lu b ty p p r o s ty boolean. T y p Boolean je s t p o d d a ­ w a n y ro z p a k o w y w a n iu i a u to m a ty c z n e j k o n w e rs ji n a boolean.

Konstrukcja if K o n s tru k c ja i f s k ła d a s ię z w y ra ż e n ia o ra z z p o le c e n ia lu b b lo k u p o le c e ń , k tó r e s ą w y k o n y w a n e , je ś li w a r to ś c ią w y r a ż e n ia b ę d z ie tr u e : Guitar guitar = new Guitar(); guitar.addProblemItem("Whammy b ar"); i f (guitar.isBroken()) { Luthier luthier = new Luthier(); luthier.repairGuitar(gui t a r ) ; }

68

|

R o zd zał 6. Polecen a blok

Konstrukcja if-else P o d cz a s u ż y cia e ls e w ra z z i f p ie rw sz y b lo k p o le ce ń je s t w y k o n y w a n y , g d y w y ra ż e n ie p rz y jm u je w a rto ś ć tru e. W p rz e c iw n y m ra z ie n a stę p u je w y k o n a ­ n ie b lo k u k o d u w e ls e : CoffeeShop coffeeshop = new CoffeeShop(); i f (coffeeshop.getPatronCount() > 5) { System.out.println("Weź udział w wydarzeniu."); } else { System.out.println("Wróć do domu bez p łacen ia."); }

Konstrukcja if-else-if K o n s tru k c ja i f e ls e i f je s t n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n a , g d y z a c h o d z i k o n ie c z n o ś ć d o k o n a n ia w y b o ru w ś ró d w ie lu b lo k ó w k o d u . K ie d y n ie z o s ta n ą s p e łn io n e kry teria w y k o n a n ia k tó re g o k o lw ie k b lo k u , w ó w c z a s n a stą p i w y k o n a n ie k o d u w o s ta tn im b lo k u e ls e : ArrayList playList = new ArrayList<>(); Song song1 = new Song("Mister Sandman"); Song song2 = new Song("Amazing Grace"); playList.add(song1); playList.add(song2); int numOfSongs = p la y L ist.siz e (); i f (numOfSongs <= 24) { System.out.println("Bez rezerw acji."); } else i f ((numOfSongs > 24) & (numOfSongs < 50)){ System.out.println("Rezerwacja na jedną n o c."); } else i f ((numOfSongs >= 50)) { System.out.println("Rezerwacja na dwie noce."); } else { System.out.println("Rezerwacja na tydzień"); }

Polecenie switch P o le c e n ie switch je s t p o le c e n ie m s te ro w a n ia p rz e b ie g ie m p ro g ra m u . R o z p o ­ cz y n a s ię o d w y ra ż e n ia i n a p o d sta w ie je g o w a rto ś c i p rz e p ro w a d z a tra n s fe r k o n tro li d z ia ła n ia p r o g ra m u d o je d n e g o z b lo k ó w case. P o le c e n ie switch d z ia ła z ty p a m i char, byte, sh o rt, in t, a ta k ż e z ty p a m i o p a k o w u ją c y m i Cha ^ r a c t e r , Byte, Short i In te g e r o ra z z ty p a m i w y lic z e n ia i S trin g . O b s łu g a d la o b ie k tó w S trin g z o s ta ła w p r o w a d z o n a w Ja v ie S E 7. P o le c e n ie break s łu ż y

Polecen a warunkowe

|

69

d o o p u szcze n ia k o n stru k cji switch. Jeżeli b lo k case n ie b ę d z ie za w ie ra ł p o le ce ­ n ia break, n a s tą p i w y k o n a n ie w ie r s z a k o d u z n a jd u ją c e g o s ię p o b lo k u case. W y k o n y w a n ie k o d u b ę d z ie k o n ty n u o w a n e aż d o n a p o tk a n ia p o le ce n ia break lu b k o ń c a k o n s tru k c ji sw itch. D o z w o lo n e je s t u ż y c ie je d n e g o b lo k u d e fa u lt; w c e lu z a c h o w a n ia c z y t e ln o ś c i je s t o n n a jc z ę ś c ie j u m ie s z c z a n y n a k o ń c u k o n s tru k c ji: String sty le; String gu itarist = "Erie Clapton"; switch (gu itarist) { case "Chet Atkins": style = "Nashville"; break; case "Thomas Emmanuel": style = "Skomplikowany"; break; default: style = "Nieznany"; break; }

Polecenia iteracji D o p o le c e ń ite r a c ji z a lic z a m y p ę tlę fo r, u s p r a w n io n ą p ę tlę fo r, p ę tlę while i p ę tlę do-while. W y m ie n io n e p o le ce n ia są u ż y w a n e w celu p rz e p ro w a d z a n ia ite r a c ji p rz e z fr a g m e n ty k o d u .

Pętla for P o le c e n ie fo r s k ła d a s ię z trz e c h c z ę ś c i: in ic ja liz a to r a , w y ra ż e n ia i u a k tu a l­ n ie n ia . J a k p o k a z a n o n ie c o d a le j, w p o le c e n iu fo r z m ie n n a (n a p rz y k ła d i ) m u si b y ć zain icjalizo w an a p rz e d u ży ciem . W y ra ż e n ie (n a p rzy k ład i < bArray. ^ le n g t h ) je s t o b lic z a n e p rz e d p rz e p r o w a d z e n ie m ite r a c ji p ę tli (n a p r z y ­ k ła d i++). Ite r a c ja z a c h o d z i ty lk o w te d y , g d y w a r to ś c ią w y r a ż e n ia je s t tru e. Z m ie n n a je s t u a k tu a ln ia n a p o k a ż d e j ite ra cji. Banjo [] bArray = new Banjo[2]; bArray[0] = new Banjo(); bArray[0].setManufacturer("Windsor"); bArray[1] = new Banjo(); bArray[1].setManufacturer("Gibson"); for (int i=0; i
70

|

R o zd zał 6. Polecen a blok

Usprawniona pętla for U sp r a w n io n a p ę tla fo r (in a cz e j fo r in lu b fo r each) je s t s to s o w a n a w celu p rz e p ro w a d z e n ia iteracji p rz e z u m o ż liw ia ją cy iterację o b ie k t lu b p rz e z tab licę. P ę tla je s t w y k o n y w a n a ra z d la k a ż d e g o e le m e n tu ta b lic y lu b z b io r u i n ie u ż y w a lic z n ik a , p o n ie w a ż lic z b a ite r a c ji je s t ju ż u s ta lo n a : ElectricGuitar eGuitarl = new E lectricG uitar(); eGuitar1.setName("Blackie"); ElectricGuitar eGuitar2 = new E lectricG uitar(); eGuitar2.setName("L u cille"); ArrayList eList = new ArrayList<>(); eList.add(eG uitarl); eList.add(eGuitar2); for (ElectricG uitar e : eList) { System.out.println("Nazwa:" + e.getName()); }

Pętla while W p o le ce n iu while n a s tę p u je o b lic z e n ie w a rto ści w y ra ż e n ia i w y k o n a n ie p ę tli ty lk o w te d y , g d y w a r to ś c ią w y r a ż e n ia je s t tru e . W s p o m n ia n e w y r a ż e n ie m o ż e b y ć ty p u boolean lu b Boolean: int bandMembers = 5; while (bandMembers > 3) { CoffeeShop c = new CoffeeShop(); c.performGig(bandMembers); Random generator = new Random(); bandMembers = generator.nextInt(7) + 1; //1-7. }

Pętla do-while W p o le c e n iu do-w hile p ę tla je s t z a w s z e w y k o n y w a n a p rz y n a jm n ie j je d n o ­ k r o tn ie , a je j w y k o n y w a n ie tr w a , d o p ó k i w a r to ś c ią w y r a ż e n ia je s t tru e . W s p o m n ia n e w y r a ż e n ie m o ż e b y ć ty p u boolean lu b Boolean: int bandMembers = 1; do { CoffeeShop c = new CoffeeShop(); c.performGig(bandMembers); Random generator = new Random(); bandMembers = generator.nextInt(7) + 1; //1-7. } while (bandMembers > 3);

Polecen a teracj

|

71

Transfer kontroli P o le c e n ia tra n sfe ru k o n tro li są u ż y w a n e w celu z m ia n y p rz e b ie g u d ziałan ia p ro g ra m u . S k ła d a ją s ię n a n ie p o le c e n ia break, continue i return.

Polecenie break P o z b a w io n e e ty k ie ty p o le ce n ie break je st u ż y w a n e d o o p u szcze n ia k o n stru k cji sw itch lu b n a ty c h m ia s to w e g o w y jś c ia z p ę tli, w k tó re j z o s ta ło w y w o ła n e . P o le c e n ie break z n a jd u je s ię w ite r a c ja c h p ę tli fo r, u s p r a w n io n e j p ę tli fo r, p ę tli while i p ę tli do-whi le : Song song = new Song("Pink Panther"); Guitar guitar = new Guitar(); int measure = 1; int lastMeasure = 10; while (measure <= lastMeasure) { i f (guitar.checkForBrokenStrings()) { break; } song.playMeasure(measure); measure++; } P o le c e n ie break w ra z z e ty k ie tą w y m u s z a o p u sz c z e n ie p ę tli n a ty ch m ia st p o e ty k ie c ie . E ty k ie ty s ą n a jc z ę ś c ie j s to s o w a n e w p ę tla c h fo r i w hile, g d y ist­ n ie ją z a g n ie ż d ż o n e p ę t le i tr z e b a z id e n t y f ik o w a ć p ę t lę d o o p u s z c z e n ia . W celu d o d a n ia e ty k ie ty d o p ę tli lu b p o le c e n ia n a le ż y ją u m ie ś c ić tu ż p rz e d p ę tlą lu b p o le c e n ie m , ja k p o k a z a n o w p o n iż s z y m fr a g m e n c ie k o d u : playMeasures: while (isWithinOperatingHours()) { while (measure <= lastMeasure) { i f (guitar.checkForBrokenStrings()) { break playMeasures; } song.playMeasure(measure); measure++; } } / / Opuszczenie do tego miejsca.

Polecenie continue P o w y d a n iu p o z b a w io n e e ty k ie ty p o le c e n ie continue p o w o d u je z a trz y m a ­ n ie w y k o n y w a n ia b ie ż ą c e j p ę tli fo r, u s p r a w n io n e j p ę tli fo r, p ę tli w hile lu b p ę tli do-while, a n a stę p n ie ro z p o c z y n a n a s tę p n ą itera cję p ę tli. Z a s to s o w a n ie

72

|

R o zd zał 6. Polecen a blok

m a ją r e g u ły te s to w a n ia w a r u n k ó w p ę tli. P o le c e n ie continue w ra z z e ty k ie tą w y m u s z a n a s tę p n ą ite r a c ję p ę tli n a ty c h m ia s t p o n a tk n ię c iu s ię n a e ty k ie tę : for (int i=0; i<25; i++) { i f (p lay L ist.g et(i).isP lay ed ()) { continue; } else { song.playAllMeasures(); } }

Polecenie return P o le c e n ie re tu rn je s t u ż y w a n e w c e lu o p u s z c z e n ia m e to d y i p r z e k a z a n ia w a rto ś c i z w ro tn e j, o ile m e to d a w s k a z u je w a r to ś ć z w ro tn ą : private int numberOfFrets = 18; // Wartość domyślna. public int getNumberOfFrets() { return numberOfFrets; } P o le c e n ie retu rn je s t o p c jo n a ln e , g d y b ę d z ie o s ta tn im p o le c e n ie m w m e to ­ d z ie , a s a m a m e to d a n ie z w ra c a ż a d n e j w a rto ś c i.

Polecenie synchronized W Ja v ie s ło w o k lu c z o w e synchronized m o ż e b y ć u ż y te w c e lu o g r a n ic z e n ia d o s tę p u p e w n y c h s e k c ji k o d u (n a p r z y k ła d c a ły c h m e to d ) ty lk o d o p o je ­ d y n c z e g o w ą tk u . Z a p e w n ia m o ż liw o ść w z a k re sie k o n tro li d o stę p u d o z a so ­ b ó w w s p ó łd z ie lo n y c h p r z e z w ie le w ą tk ó w . W ię c e j in fo rm a c ji n a te n te m a t z n a jd z ie s z w ro z d z ia le 14.

Polecenie assert A s e rc je i w y r a ż e n ia Boolean s ą u ż y w a n e d o s p ra w d z e n ia , c z y z a c h o w a n ie k o d u je s t z g o d n e z o cz e k iw a n ia m i. W s p o m n ia n e s p ra w d z e n ie n a s tę p u je p o u r u c h o m ie n iu k o d u w tr y b ie d e b u g o w a n ia (n a p r z y k ła d z a p o m o c ą o p c ji -e n a b le a s s e r tio n s lu b -e a w i n te r p r e t e r z e Ja v y ) . A s e r c je s ą z a p is y w a n e n a s tę p u ją c o : assert wyrażenie_boolowskie; A s e r c je u ła tw ia ją w y k r y w a n ie b łę d ó w , m ię d z y in n y m i id e n ty fik a c ję n ie ­ o c z e k iw a n y c h w a r t o ś c i. Z o s ta ły z a p r o je k to w a n e d o w e r y fik a c ji z a ło ż e ń ,

Polecen e assert

|

73

k tó r e z a w s z e p o w in n y p r z y jm o w a ć w a r to ś ć tru e. Je ż e li p o u r u c h o m ie n iu k o d u w try b ie d e b u g o w a n ia a s e r c ja p r z y jm ie w a r to ś ć f a l s e , w te d y n a s tą p i z g ło s z e n ie b łę d u ja v a .la n g .A s s e r t io n E r r o r i p r o g r a m z a k o ń c z y d z ia ła n ie . N a to m ia st je śli asercja p rz y jm ie w a rto ść tru e, p ro g ra m d ziała w z w y k ły sp o ­ sób. A se rc je m u sz ą b y ć w y ra ź n ie w łą cz o n e . A b y o d sz u k a ć a rg u m e n ty w ie r­ sza p o le c e ń u ż y w a n e d o w łą c z a n ia a s e rc ji, z a p o z n a j s ię z ro z d z ia łe m 10. // Wartość 'strings'powinna wynosić 4, 5, 6, 7, 8 lub 12.

assert (strings == 12 || (strings >= 4 && strings <= 8 )); A s e rc je m o g ą b y ć u tw o r z o n e w ta k i s p o s ó b , ż e z a w ie r a ją o p c jo n a ln y k o d b łęd u . W p ra w d z ie n a z y w a m y g o k o d e m b łęd u , ale ta k n a p ra w d ę to p o p ro ­ stu te k s t lu b w a r to ś ć u ż y w a n e je d y n ie w c e la c h in fo rm a c y jn y c h . K ied y asercja zaw iera jąca k o d b łęd u p rz y jm ie w a rto ść fa ls e , w ó w czas w sp o ­ m n ia n y k o d b łęd u z o sta n ie z a m ie n io n y n a ciąg te k sto w y i w y św ie tlo n y u ży t­ k o w n ik o w i tu ż p r z e d z a k o ń c z e n ie m d z ia ła n ia p ro g ra m u : assert wyrażenie_boolowskie : kod_błędu; P o n iż e j p rz e d s ta w io n o p r z y k ła d a s e r c ji w y k o r z y s tu ją c e j k o d b łę d u : // Wyświetlony zostanie komunikat ''Nieprawidłowa liczba ciągów tekstowych”.

assert (strings == 12 || (strings >= 4 && strings <= 8)) : "Nieprawidłowa liczba ciągów tekstowych: " + strings;

Polecenia obsługi w yjątków P o le c e n ia o b s łu g i w y ją tk ó w są u ż y w a n e w c e lu w s k a z a n ia k o d u , k tó ry m a z o s ta ć w y k o n a n y p o w y s tą p ie n iu n ie o c z e k iw a n y c h o k o lic z n o ś c i. S ło w a k lu cz o w e throw i try / c a tc h / fin a lly są sto so w a n e p o d cz a s o b słu g i w y ją tk ó w . W ię c e j in fo rm a c ji n a te m a t o b s łu g i w y ją tk ó w z n a jd z ie s z w ro z d z ia le 7.

74

|

R o zd zał 6. Polecen a blok

ROZDZIAŁ 7.

Obsługa wyjątków

W yjątek to a n o m a lia z m ie n ia ją ca lu b z a k łó cająca p rz e b ie g d ziałan ia p ro g ram u .

Ja v a o fe ru je w b u d o w a n ą o b s łu g ę w y ją tk ó w , a b y p o z w o lić p r o g r a m iś c ie n a ro z w ią z a n ie te g o ro d z a ju p ro b le m ó w . O b s łu g a w y ją tk ó w n ie p o w in n a b y ć c z ę ś c ią n o r m a ln e g o d z ia ła n ia p ro g ra m u .

Hierarchia w yjątku Ja k p o k a z a n o n a ry s u n k u 7.1 , w s z y s tk ie w y ją tk i i b łę d y są d z ie d z ic z o n e p o k la s ie Throwable, k tó ra z k o le i d z ie d z ic z y p o k la s ie O bject.

R y su n ek 7.1. H ierarchia wyjątku

75

Spraw dzane i niespraw dzane w yjątki oraz błędy W y ją tk i i b łę d y z a lic z a ją s ię d o tr z e c h k a te g o rii: s p r a w d z a n e w y ją tk i, n ie ­ s p r a w d z a n e w y ją tk i i b łę d y .

Sprawdzane wyjątki O to k ilk a w a ż n y c h fa k tó w d o ty c z ą c y c h s p r a w d z a n y c h w y ją tk ó w : • S p ra w d z a n e w y ją tk i s ą s p ra w d z a n e p rz e z k o m p ila to r w tra k c ie k o m ­ p ila c ji. • M e to d y z g ła s z a ją c e s p ra w d z a n e w y ją tk i m u s z ą te n fa k t w s k a z y w a ć z a p o m o c ą k lau zu li throws w d ek laracji m e to d y . W y m ie n io n ą klau zu lę trzeba p o d a w a ć n a c a ły m s to s ie w y w o ła ń a ż d o c h w ili o b s łu ż e n ia w y ją tk u . • W s z y s tk ie s p ra w d z a n e w y ją tk i m u s z ą b y ć w y r a ź n ie p r z e c h w y ty w a n e p rz e z b lo k catch . • S p ra w d z a n e w y jątk i o b e jm u ją m ię d z y in n y m i w y jątk i ty p u Exception oraz w sz y stk ie k lasy b ę d ą ce p o d ty p am i Exception, p o z a ty p em RuntimeException i je g o p o d ty p a m i. P o n iż e j p rz e d s ta w io n o p r z y k ła d m e to d y z g ła s z a ją c e j s p ra w d z a n y w y ją te k : / / Deklaracja metody zgłaszającej // wyjątek IOException.

void readFile(String filename) throws IOException { }

Niesprawdzane wyjątki O to k ilk a w a ż n y c h fa k tó w d o ty c z ą c y c h n ie s p r a w d z a n y c h w y ją tk ó w : • K o m p ila to r n ie s p ra w d z a te g o r o d z a ju w y ją tk ó w w tr a k c ie k o m p ila c ji p ro g ra m u . • N ie s p r a w d z a n e w y ją tk i w y s tę p u ją w tr a k c ie d z ia ła n ia p r o g r a m u i są z g ła s z a n e z e w z g lę d u n a b łą d p o p e łn io n y p r z e z p r o g r a m is tę (in d e k s sp o za d o z w o lo n e g o zak resu , d zie le n ie p rz e z zero , w s k a ź n ik n u ll itd .) lu b z p o w o d u w y k o rz y s ta n ia z a s o b ó w s y s te m u . • N ie s p r a w d z a n e w y ją tk i n ie m u s z ą b y ć p r z e c h w y ty w a n e .

76

|

Rozdz ał 7. Obsługa wyjątków

M e to d y zg ła sz a ją ce n ie sp ra w d z a n e w y ją tk i n ie m u sz ą (ch o ć o czy w iście m o g ą ) z g ła s z a ć te g o fa k tu w d e k la ra c ji m e to d y . N ie s p r a w d z a n e w y ją tk i o b e jm u ją w y ją tk i ty p u RuntimeException o ra z w s z y s tk ie je g o p o d ty p y .

Błędy O to k ilk a w a ż n y c h fa k tó w d o ty c z ą c y c h b łę d ó w : • B łę d y s ą n a jc z ę ś c ie j n ie m o ż liw e d o u s u n ię c ia i o z n a c z a ją w y s tą p ie n ie p o w a ż n e g o p ro b le m u . • P o d c z a s k o m p ila c ji n ie n a s tę p u je s p r a w d z e n ie p o d k ą te m b łę d ó w ; n ie m u s z ą (c h o ć m o g ą ) b y ć w te d y p r z e c h w y c o n e lu b o b s łu ż o n e .

Przechw ycić m ożna każdy spraw dzany i niespraw dzany w yją­ tek oraz błędy.

N ajczęstsze spraw dzane i niespraw dzane w yjątki oraz błędy S ta n d a r d o w ą c z ę ś ć p la tfo r m y Ja v a s ta n o w ią r ó ż n e s p ra w d z a n e i n ie s p ra w d z a n e w y ją tk i o ra z n ie s p r a w d z a n e b łę d y . W p rz y p a d k u n ie k tó r y c h p r a w d o p o d o b ie ń s tw o ic h w y s tą p ie n ia je s t w y ż s z e n iż in n y ch .

Najczęściej występujące sprawdzane wyjątki O to lis ta n a jc z ę ś c ie j w y s tę p u ją c y c h s p r a w d z a n y c h w y ją tk ó w : ClassNotFoundException Z g ła s z a n y , g d y k la s a n ie m o ż e z o s ta ć w c z y ta n a z e w z g lę d u n a b r a k je j d e fin ic ji. IOException Z g ła s z a n y w p r z y p a d k u n ie p o w o d z e n ia lu b p r z e r w a n ia o p e r a c ji. D o d w ó c h n a jc z ę ś c ie j w y s tę p u ją c y c h p o d ty p ó w w y ją tk u IOException z a li­ c z a m y EOFException i FileNotFoundException.

Najczęstsze sprawdzane n esprawdzane wyjątk oraz błędy

|

77

FileNotFoundException Z g ła s z a n y w p r z y p a d k u p r ó b y o tw o r z e n ia p lik u , k tó r y n ie m o ż e b y ć z n a le z io n y . SQLException Z g ła s z a n y w p rz y p a d k u w y s tą p ie n ia b łę d u w b a z ie d a n y c h . In terru ptedE xception Z g ła s z a n y , g d y n a s tą p i p r z e r w a n ie d z ia ła n ia w ą tk u . NoSuchMethodException Z g ła s z a n y w p r z y p a d k u n ie z n a le z ie n ia w y w o ły w a n e j m e to d y . CloneNotSupportedException T e n w y ją te k je s t z g ła sz a n y , g d y n a stą p i w y w o ła n ie m e to d y clone () p rz e z o b ie k t, k tó re g o n ie m o ż n a k lo n o w a ć .

Najczęściej występujące niesprawdzane wyjątki O to lis ta n a jc z ę ś c ie j w y s tę p u ją c y c h n ie s p r a w d z a n y c h w y ją tk ó w : A rithm eticE xception Z g ła s z a n y w c e lu w s k a z a n ia w y s tą p ie n ia p o w a ż n e g o p ro b le m u a ry t­ m e ty c z n e g o . ArrayIndexOutOfBoundsException Z g ła s z a n y w c e lu w s k a z a n ia , ż e w a r to ś ć in d e k s u je s t s p o z a d o z w o ­ lo n e g o z a k r e s u . C lassC astE xception Z g ła s z a n y w c e lu w s k a z a n ia , ż e p o d ję to p r ó b ę rz u to w a n ia o b ie k tu n a p o d k la s ę , k tó re j n ie je s t e g z e m p la r z e m . DateTimeException Z g ła sz a n y w celu w sk a z a n ia w y stąp ie n ia p ro b le m ó w z w ią z a n y c h z tw o ­ r z e n ie m , u ż y w a n ie m i p r z e p r o w a d z a n ie m o p e r a c ji n a o b ie k ta c h d a ty i g o d z in y . IllegalA rgum entException Z g ła sz a n y , g d y m e to d z ie z o sta n ie p rz e k a z a n y n ie p ra w id ło w y arg u m en t. Ille g a lS ta te E x c e p tio n Z g ła s z a n y w celu w s k a z a n ia , ż e m e to d a z o sta ła w y w o ła n a w n ie p ra w i­ d ło w y m m o m e n c ie . IndexOutOfBoundsException Z g ła s z a n y w c e lu w s k a z a n ia , ż e w a r to ś ć in d e k s u je s t s p o z a d o z w o lo ­ n eg o zak resu .

78

|

Rozdz ał 7. Obsługa wyjątków

N ullP ointerE xcep tion Z g ła s z a n y w c e lu w s k a z a n ia , ż e k o d o d w o łu je s ię d o o b ie k tu n u ll, g d y w y m a g a n e je s t u ż y c ie o b ie k tu in n e g o n iż n u ll. NumberFormatException Z g ła s z a n y , g d y z o s ta n ie p o d ję ta n ie p ra w id ło w a p ró b a k o n w e rs ji c ią g u te k s to w e g o n a ty p lic z b o w y . UncheckedIOException O p a k o w u je w y ją te k IOException n ie s p ra w d z a n y m w y ją tk ie m .

Najczęściej występujące błędy O to lis ta n a jc z ę ś c ie j w y s tę p u ją c y c h b łę d ó w : A ssertion E rro r Z g ła s z a n y w c e lu p o in fo r m o w a n ia o n ie u d a n e j a s e rcji. E x c e p tio n In In itia liz e E r r o r Z g ła s z a n y w c e lu p o in fo rm o w a n ia o n ie o c z e k iw a n y m w y ją tk u w sta ­ ty c z n y m in ic ja liz a to r z e . V irtualM achineError Z g ła s z a n y , a b y w s k a z a ć n a p ro b le m z w ir tu a ln ą m a s z y n ą Ja v y . OutOfMemoryError Z g ła sz a n y , g d y n ie m a w o ln e j p a m ię c i d la a lo k a cji o b ie k tu lu b p rz e p ro ­ w a d z e n ia o p e ra c ji p rz e z m e c h a n iz m u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w . NoClassDefFoundError Z g ła sz a n y , g d y w irtu a ln a m a s z y n a Ja v y n ie m o ż e z n a le ź ć d efin icji k lasy , k tó ra b y ła w tra k c ie k o m p ila c ji. StackO verflow Error Z g ła s z a n y w c e lu p o in fo r m o w a n ia o p rz e p e łn ie n iu sto s u .

Słow a kluczow e zw ią za n e z obsługą w yjątków W Ja v ie k o d p r z e z n a c z o n y d o o b s łu g i b łę d ó w je s t w y r a ź n ie o d d z ie ln y o d k o d u g e n e r u ją c e g o b łą d . K o d g e n e r u ją c y w y ją t e k je s t o k r e ś la n y m ia n e m „ z g ła s z a ją c e g o " w y ją te k , p o d c z a s g d y k o d o b s łu g u ją c y w y ją te k je s t n a z y ­ w a n y „ p r z e c h w y tu ją c y m " w y ją te k :

Słowa kluczowe zw ązane z obsługą wyjątków

|

79

/ / Deklaracja wyjątku.

public void methodA() throws IOException { throw new IOException(); } // Przechwycenie wyjątku.

public void methodB() { /* Wywołanie methodA() musi następować w bloku try/catch, * * ponieważ wyjątek zalicza się do kategorii sprawdzanych; ** w przeciwnym razie methodB() może zgłosić wyjątek. */

try { methodA(); } catch (IOException ioe) { System.err.pri ntln(ioe.getM essage()); ioe.printStackTrace(); } }

Słowo kluczowe throw D o z g ło s z e n ia w y ją tk u s łu ż y s ło w o k lu c z o w e throw. Z g ło s ić m o ż n a k a ż d y w y ją te k s p r a w d z a n y i n ie s p r a w d z a n y o ra z b łą d : i f (n == -1) throw new EOFException();

Słowa kluczowe try, catch i finally Z g ła s z a n e w y ją tk i s ą o b s łu g iw a n e w Ja v ie p r z e z b lo k i t r y , c a tch i f i n a l l y . I n t e r p r e t e r J a v y , s z u k a ją c k o d u p r z e z n a c z o n e g o d o o b s łu g i w y ją t k ó w , w p ie rw s z e j k o le jn o ś ci s p ra w d z a w y m ie n io n e b lo k i k o d u , a n a s tę p n ie p ro ­ p a g u je w y ją t e k w g ó r ę s to s u w y w o ła ń , a ż d o tr z e d o fu n k c ji m ain (), o ile z a ch o d z i p o trz e b a . Jeżeli w ą te k n ie z o sta n ie o b słu ż o n y w w ą tk u g łó w n y m — n a p rz y k ła d w E D T (an g . E v e n t D ispatch T h rea d ), w ó w c z a s p ro g ra m k o ń cz y d z ia ła n ie i n a s tę p u je w y ś w ie tle n ie s to s u w y w o ła ń : try { method(); } catch (EOFException eofe) { eofe.printStackTrace(); } catch (IOException ioe) { ioe.printStackTrace(); } fin a lly { // Sprzątanie.

}

80

|

Rozdz ał 7. Obsługa wyjątków

Konstrukcja try-catch K o n s tru k c ja tr y -c a tc h z a w ie ra je d e n b lo k tr y o ra z je d e n lu b w ię c e j b lo k ó w catch . W b lo k u t r y z n a jd u je s ię k o d , k t ó r y m o ż e z g ła s z a ć w y ją t k i. D la k a ż d e g o s p ra w d z a n e g o w y ją tk u , k tó ry m o ż e b y ć z g ło s z o n y , m u s i is tn ie ć b lo k catch z a w ie ra ją c y k o d o d p o w ie d z ia ln y z a o b słu g ę d a n e g o w y ją tk u . Je ż e li w y ją te k n ie z o s ta n ie z g ło s z o n y , w y k o n y w a n ie k o d u b lo k u tr y k o ń c z y s ię w z w y ­ k ły s p o s ó b . D la b lo k u t r y m o ż e is tn ie ć z e r o lu b w ię c e j b lo k ó w catch p r z e ­ z n a c z o n y c h d o o b s łu g i w y ją tk ó w .

Blokow i try m usi być przypisany przynajm niej jeden blok catch lub finally .

_A Ż a d e n k o d n ie m o ż e s ię z n a jd o w a ć m ię d z y b lo k ie m t r y i b lo k a m i ca tch (o ile są z d e fin io w a n e ) lu b b lo k ie m f i n a l l y (o ile je s t z d e fin io w a n y ). B lo k catch z a w ie r a k o d p r z e z n a c z o n y d o o b s łu g i z g ło s z o n y c h w y ją tk ó w , m ię d z y in n y m i u m ie s z c z a n ia w p lik u in fo rm a cji o w y ją tk u o raz u m o ż liw ie ­ n ia u ż y tk o w n ik o w i d o s ta rc z e n ia o d p o w ie d n ic h in fo rm a c ji. P a m ię ta j, ż e b lo k catch n ig d y n ie p o w in ie n b y ć p u s ty , p o n ie w a ż ta k a „ c is z a " s k u tk u je u k r y c ie m w y ją t k u , c o je s z c z e b a r d z ie j u t r u d n ia w y c h w y ty w a n ie b łę d ó w w k o d z ie p ro g ra m u . N a jc z ę ś c ie j s to s o w a n a k o n w e n c ja n a d a w a n ia n a z w p a ra m e tro m w p o le c e ­ n iu catch to u ż y c ie p ie r w s z y c h lite r z w s z y s tk ic h s łó w tw o rz ą c y c h n a z w ę w y ją tk u : catch (ArrayIndexOutOfBoundsException aioobe) { aioobe.printStackStrace(); } W b lo k u catch m o ż n a ró w n ie ż z g ło sić n o w y w y ją tek , je śli za c h o d z i p o trzeb a. K o le jn o ś ć b lo k ó w catch w k o n s tr u k c ji t r y -c a t c h d e fin iu je p ie r w s z e ń s tw o p o d cz a s p rz e c h w y ty w a n ia w y ją tk ó w . Z a w s z e z a c z y n a j o d n a jd o k ła d n ie j z d e ­ fin io w a n e g o w y ją tk u , k tó ry m o ż e b y ć z g ło s z o n y , a n a k o ń c u p rz e c h o d ź d o n a jb a r d z ie j o g ó ln e g o . Je ż e li ż a d e n p a ra m e tr b lo k ó w catch n ie z o sta n ie d o p a so w a n y d o z g ło sz o n e g o w y ją tk u , w ó w c z a s s y s te m b ę d z ie s z u k a ł d o p a s o w a n ia p a ra m e tru w k la s ie n a d rz ę d n e j w y ją tk u .

Słowa kluczowe zw ązane z obsługą wyjątków

|

81

W yjątki zgłaszane w bloku try są kierowane do pierwszego bloku catch zaw ierającego argum enty takiego samego typu, jak obiekt wyjątku lub superklasa danego typu. Blok catch wraz z parame­ trem Exception zaw sze pow inien znajdow ać się na końcu listy.

Konstrukcja try-finally K o n s tr u k c ja t r y - f i n a l l y s k ła d a s ię z je d n e g o b lo k u tr y o ra z je d n e g o b lo k u f i n a l ly . B lo k f i n a l l y je s t u ż y w a n y d o z w o ln ie n ia z a s o b ó w , g d y z a c h o d z i p o trz e b a : public void testMethod() throws IOException { FileWriter fileW riter = new FileW riter("\\data.txt"); try { f i leWriter.wri te("Inform acje.. . " ) ; } fin a lly { file W rite r.clo se (); } } O m a w ia n y b lo k je s t o p c jo n a ln y i s t o s o w a n y ty lk o w t e d y , g d y z a c h o d z i p o tr z e b a . W p rz y p a d k u je g o u ż y c ia je s t w y k o n y w a n y ja k o o s ta tn i w k o n ­ s t r u k c ji t r y - f i n a l l y . N ie z a le ż n ie o d s p o s o b u z a k o ń c z e n ia b lo k u t r y b lo k f i n a l l y z a w s z e b ę d z ie w y k o n a n y . Je ż e li b lo k f i n a l l y z g ło s i w y ją te k , m u s i o n z o s ta ć o b słu ż o n y .

Konstrukcja try-catch-finally K o n s tru k c ja t r y - c a t c h - f in a l ly z a w ie ra je d e n b lo k tr y o ra z je d e n lu b w ię c e j b lo k ó w catch i je d e n b lo k f i n a l ly . W o m a w ia n e j k o n s tru k c ji b lo k f i n a l l y je s t u ż y w a n y ta k ż e d o p r z e p r o w a ­ d z e n ia o p e ra c ji s p rz ą ta n ia i z w o ln ie n ia n ie p o tr z e b n y c h ju ż z a s o b ó w : public void testMethod() { FileWriter fileW riter = null; try { fileW riter = new FileW riter("\\data.txt"); fi leWriter.wri te("Inform acje.. . " ) ; } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } fin a lly { try { file W rite r.clo se (); } catch (Exception e) { e.printStackTrace();

82

|

Rozdz ał 7. Obsługa wyjątków

} } } B lo k f in a lly je s t o p cjo n a ln y i sto so w a n y ty lk o w te d y , g d y za c h o d z i p o trze b a. W p rz y p a d k u je g o u ż y c ia je s t w y k o n y w a n y ja k o o s ta tn i w k o n s tru k c ji tr y ^ c a t c h - f in a l ly. N ie z a le ż n ie o d sp o so b u z a k o ń cz e n ia b lo k u try lu b w y k o n a ­ n ia b ą d ź n ie b lo k u catch, b lo k fin a l ly z a w s z e b ę d z ie w y k o n a n y . Je ż e li b lo k f i n a l l y z g ło s i w y ją te k , m u s i o n z o s ta ć o b s łu ż o n y .

Konstrukcja try wraz z zasobami K o n stru k cja try z z a so b a m i je s t u ż y w a n a d o z a d e k la ro w a n ia z a s o b ó w , k tó re m u s z ą b y ć z w o ln io n e , g d y n ie s ą d łu ż e j p o tr z e b n e . W s p o m n ia n e z a s o b y są d e k la ro w a n e w b lo k u tr y : public void testMethod() throws IOException { try (FileW riter fw = new FileW riter("\\data.txt")) { fw .w rite("In form acje..."); } } W s z e lk ie z a s o b y im p le m e n tu ją c e in te rfe js A utoClosable m o g ą b y ć u ż y w a n e w k o n s tru k c ji tr y w ra z z z a s o b a m i.

Wieloargumentowy blok catch O m a w ia n y b lo k catch je s t s to so w a n y w celu u m o ż liw ie n ia w s k a z a n ia w ie lu a rg u m e n tó w w y ją tk u w p o je d y n c z e j k la u z u li c a tch : boolean isTest = fa lse ; public void testMethod() { try { i f (isTest) { throw new IOException(); } else { throw new SQLException(); } } catch (IOException | SQLException e) { e.printStackTrace(); } }

Słowa kluczowe zw ązane z obsługą wyjątków

|

83

Proces obsługi w yjątków W p r o c e s ie o b słu g i w y ją tk ó w m o ż n a w y r ó ż n ić k ilk a e ta p ó w : 1. W y s tę p u je a n o m a lia z a k łó c a ją c a p rz e b ie g d z ia ła n ia p ro g ra m u , co p ro ­ w a d z i d o u tw o r z e n ia o b ie k tu w y ją tk u . 2 . N o w y o b ie k t w y ją tk u z o s ta je z g ło s z o n y . 3 . S y stem u ru ch o m ie n io w y szu k a k o d u p rze zn aczo n e g o d o o b słu g i w y jątku . W y s z u k iw a n ie r o z p o c z y n a s ię o d m e to d y , w k tó re j u tw o r z o n o o b ie k t w y ją tk u . Je ż e li o d p o w ie d n i k o d n ie z o s ta n ie z n a le z io n y , ś ro d o w is k o u ru c h o m ie n io w e z a cz y n a się p o ru sz a ć w g ó rę sto su w y w o ła ń (u p o rząd ­ k o w a n e j listy m e to d ) w p o sz u k iw a n iu k o d u o d p o w ie d z ia ln e g o z a o b słu ­ ż e n ie w y ją tk u . G d y w y ją te k n ie z o s ta n ie o b s łu ż o n y , p r o g r a m k o ń c z y d z ia ła n ie i a u to m a ty c z n ie n a s tę p u je w y ś w ie tle n ie s to s u w y w o ła ń . 4 . S y ste m u ru c h o m ie n io w y p rz e k a z u je o b ie k t w y ją tk u d o p ro c e d u ry o b słu g i w y ją tk u w c e lu o b s łu ż e n ia (p rz e c h w y c e n ia ) w y ją tk u .

Zdefiniow anie w łasnej klasy w yjątku W y ją tk i d efin io w an e p rz e z p ro g ram istę p o w in n y b y ć tw o rzo n e, g d y k o n ieczn e je s t u ż y cie w y ją tk ó w in n e n iż o fe ro w a n e p rz e z Ja v ę . O g ó ln ie rzecz b io rąc, jeśli to m o ż liw e , n a le ż y w ie lo k r o tn ie w y k o r z y s ty w a ć w y ją tk i d o s tę p n e w Ja v ie : • W c e lu z d e fin io w a n ia s p ra w d z a n e g o w y ją tk u n o w a k la s a m u s i b e z p o ­ ś re d n io lu b p o ś r e d n io ro z s z e r z a ć k la s ę Exception. • W celu z d e fin io w a n ia n ie sp ra w d z a n e g o w y ją tk u n o w a k la sa m u si b e z ­ p o ś re d n io lu b p o ś re d n io ro z s z e r z a ć k la s ę RuntimeException. • W c e lu z d e fin io w a n ia n ie s p r a w d z a n e g o b łę d u n o w a k la s a b łę d u m u s i ro z s z e r z a ć k la s ę Error. W y ją tk i d e fin io w a n e p r z e z u ż y tk o w n ik a p o w in n y m ie ć p r z y n a jm n ie j d w a k o n s tru k to ry : je d e n n ie a k c e p tu ją c y ż a d n y c h a rg u m e n tó w i je d e n a k c e p tu ­ ją c y a rg u m e n ty : public class ReportException extends Exception { public ReportException () {} public ReportException (String message, int reportId) { } }

84

|

Rozdz ał 7. Obsługa wyjątków

W yśw ietlanie inform acji o w yjątku M e to d y k la s y Throwable d o s ta rc z a ją c e in fo r m a c je o w y ją tk u to getM essage(), to S tr in g () i p rin tS ta c k T ra c e (). O g ó ln ie rz e c z b io r ą c , je d n a z w y m ie n io n y c h m e to d p o w in n a b y ć w y w o ła n a w b lo k u catch o d p o w ie d z ia ln y m z a o b słu g ę w y ją tk u . P ro g ra m ista m o ż e ró w n ie ż u tw o rz y ć k o d p rz e z n a cz o n y d o p o b ie ­ ran ia d a lsz y ch u ż y te cz n y c h in fo rm acji w trak cie z g ła sz a n ia w y ją tk u (na p rz y ­ k ła d n a z w y n ie z n a le z io n e g o p lik u ).

Metoda getMessage() W a r t o ś c ią z w r o t n ą m e t o d y g etM essage() je s t c ią g t e k s to w y z a w ie r a ją c y d o k ła d n e in fo r m a c je o w y ją tk u : try { new F ile R e a d e r("file .js") ; } catch (FileNotFoundException fnfe) { System .err.println(fnfe.getM essage()); }

Metoda toString() W a rto ścią z w ro tn ą m e to d y to S trin g () je s t ciąg te k sto w y za w ie ra ją c y d o k ład n e in fo rm a c je o w y ją tk u , m ię d z y in n y m i n a z w ę k la sy : try { new F ile R e a d e r("file .js") ; } catch (FileNotFoundException fnfe) { System .err.p rin tln (fn fe.to Strin g()); }

Metoda printStackTrace() W a rto ś c ią z w ro tn ą m e to d y p rin tS tack T race() je s t c ią g te k s to w y z a w ie ra ją c y d o k ła d n e in fo rm a c je o w y ją tk u , m ię d z y in n y m i n a z w ę k la sy i stos w y w o ła ń p r z e d s ta w ia ją c y m e to d y o d te j, w k tó re j z o s ta ł p r z e c h w y c o n y b łą d , w s te c z d o m e to d y , w k tó re j b łą d z o s ta ł z g ło s z o n y : try { new F ile R e a d e r("file .js") ; } catch (FileNotFoundException fnfe) { fnfe.printStackTrace(); }

Wyśw etlan e nformacj o wyjątku

|

85

P o n iż e j p rz e d s ta w io n o p r z y k ła d s to s u w y w o ła ń . W ie rs z p ie r w s z y z a w ie ra in fo rm a cje z w ró c o n e p rz e z m e to d ę to S tr in g () w y w o ła n ą w z g lę d e m o b iek tu w y ją t k u . P o z o s t a łe w ie r s z e p o k a z u ją w y w o ła n ia m e to d , p o c z ą w s z y o d m ie js c a z g ło s z e n ia w y ją tk u a ż d o m ie js c a , w k tó ry m z o s ta ł p r z e c h w y c o n y i o b słu ż o n y : java.io.FileNotFoundException: f i l e . j s (The system cannot find the f i le ^sp ecified ) at java.io.FileInputStream.open(Native Method) at java.io.FileInputStream .(init)(FileInputSteam .java:106) at java.io.FileInputStream .(init)(FileInputSteam .java:66) at java.io.FileR ead er(init)(FileR eader.java:41) at EHExample.openFile(EHExample.java:24) at EHExample.main(EHExample.java:15)

86

|

R o zd zał 7. Obsługa wyjątków

ROZDZIAŁ 8.

Modyfikatory w Javie

M o d y fik a to ry , k tó re s ą s ło w a m i k lu c z o w y m i w Ja v ie , m o g ą b y ć s to s o w a n e w z g lę d e m k la s , in te rfe js ó w , k o n s tru k to ró w , m e to d i d a n y c h s k ła d o w y c h . W ta b e li 8.1 w y m ie n io n o m o d y fik a to ry Ja v y i e le m e n ty , w z g lę d e m k tó ry c h m o g ą b y ć s to s o w a n e . Z w r ó ć u w a g ę n a z e z w o le n ie u ż y c ia k la s p r y w a tn y c h i c h ro n io n y ch , ale ty lk o ja k o k la s w e w n ę trz n y c h , to z n a c z y z a g n ie ż d ż o n y c h . Tabela 8 .1 . M odyfikatory Javy

Modyf kator

Klasa

nterfejs

Konstruktor

Metoda

Dane składowe

Modyf katory dostępu package private

tak

tak

tak

tak

tak

private

nie

nie

tak

tak

tak

protected

nie

nie

tak

tak

tak

public

tak

tak

tak

tak

tak

abstract

tak

tak

nie

tak

nie

fi nal

tak

nie

nie

tak

tak

native

nie

nie

nie

tak

nie

s tri ctfp

tak

tak

nie

tak

nie

s ta tic

nie

nie

nie

tak

tak

synchronized

nie

nie

nie

tak

nie

transient

nie

nie

nie

nie

tak

volatile

nie

nie

nie

nie

tak

nne modyf katory

87

K la s y w e w n ę tr z n e m o g ą ró w n ie ż u ż y w a ć m o d y fik a to r ó w d o s tę p u p riv a te lu b p ro tected . Z m ie n n e lo k a ln e m o g ą u ż y w a ć ty lk o je d n e g o m o d y fik a to ra : fin a l.

M odyfikatory dostępu M o d y fik a to ry d o s tę p u d e fin iu ją u p ra w n ie n ia d o s tę p u d o k la s , in te rfe js ó w , k o n stru k to ró w , m e to d i d a n y c h s k ła d o w y ch . W Ja v ie m o ż n a u ż y w a ć n a stę ­ p u ją c y c h m o d y fik a to ró w d o stę p u : pu blic, p riv ate i protected. Je ż e li n ie z o sta ­ n ie w y r a ź n ie p o d a n y m o d y fik a to r d o s tę p u , w ó w c z a s d o m y ś ln ie u ż y ty je s t pack a ge-p riv a te.

W ta b e li 8.2 w y m ie n io n o in fo rm a c je d o ty cz ą ce w id o c z n o ś ci p o d cz a s u ż y cia p o s z c z e g ó ln y c h m o d y fik a to r ó w d o s tę p u . Tabela 8 .2 . M odyfikatory dostępu i ich w idoczność

Modyf kator dostępu

W doczność

package private

Domyślny modyfikato package privateog anicza dostęp jedynie z poziomu pakietu

p riv a te

Metoda p ywatna jest dostępna jedynie z poziomu danej klasy

staje się możliwy

P ywatne dane składowe są dostępne z poziomu klasy Poś ednio są dostępne ównież za pomocą metod (na p zykład typu gette i sette ) p ro tected

Metoda ch oniona jest dostępna na poziomie pakietu a także z zewnąt z pakietu p zez podklasy klasy zawie ającej daną metodę Ch onione dane składowe są dostępne na poziomie pakietu a także z zewnąt z pakietu p zez podklasy klasy zawie ającej ch onione dane składowe

p u b lic

Modyfikato publiczny pozwala na uzyskanie dostępu z każdego miejsca nawet z zewnąt z pakietu w któ ym została zdefiniowana metoda publiczna Wa to pamiętać że domyślnie inte fejs jest publiczny

Inne m odyfikatory (niedotyczące dostępu) W ta b e li 8.3 w y m ie n io n o istn ie ją c e w Ja v ie m o d y fik a to ry , k tó re n ie d o ty cz ą d o s tę p u , o ra z p rz e d s ta w io n o ic h z a s to s o w a n ie .

88

|

R o zd zał 8. Modyf katory w Ja ve

Tabela 8.3. Niedotyczące dostępu modyfikatory w Javie Modyf kator

Op s

abstract

Klasa abst akcyjna to taka któ a została zadekla owana z użyciem słowa kluczowego abstract Nie może być jednocześnie zadekla owana jako fin al nte fejsy są domyślnie dekla owane jako abst akcyjne a więc nie jest konieczne wy aźne stosowanie słowa kluczowego abstract Metoda abst akcyjna to taka któ a zawie a jedynie sygnatu ę i nie posiada definicji Jeżeli choć jedna metoda w klasie jest abst akcyjna wówczas zawie ająca ją klasa ównież jest abst akcyjna Tego odzaju metoda nie może być zadekla owana z użyciem modyfikato a final native private s ta tic lub synchronized

default

Metoda domyślna (ok eślana ównież mianem defender method) pozwala na two zenie w inte fejsie implementacji metody domyślnej

fi nal

Klasy typu final nie można ozsze zać Metody typu final nie można nadpisać Dane składowe fin al są inicjalizowane tylko jednok otnie i nie mogą być zmodyfikowane Dane składowe zadekla owane jako static final są ustawiane w t akcie kompilacji i nie mogą być zmodyfikowane

native

Metoda native jest używana do wyko zystania w p og amie Javy kodu utwo zonego w innym języku p og amowania na p zykład C lub C++ Zawie a jedynie sygnatu ę nie posiada definicji Ten modyfikato może być używany jednocześnie z modyfikato em s tric tfp

s ta tic

Metody i zmienne statyczne są dostępne za pomocą nazwy klasy Wymienione elementy są dostępne do użycia w całej klasie o az wszystkich jej egzempla zach Statyczne dane składowe są dostępne za pomocą nazwy klasy stnieje tylko jeden egzempla z statycznych danych składowych niezależnie od liczby istniejących egzempla zy klasy

s tri ctfp

Klasa typu s tr ic tf p jest zgodna ze specyfikacją EEE 754 1985 dotyczącą liczb zmiennop zecinkowych i ope acji na tego odzaju liczbach Wszystkie wy ażenia w metodzie typu s tr ic t f p są ściśle zgodne z liczbami zmiennop zecinkowymi Metody w inte fejsie nie mogą być zadekla owane jako s tric tfp a ponadto nie mogą być jednocześnie używane w az z modyfikato em native

synchronized

Metoda typu synchronized zezwala aby w danej chwili tylko jeden wątek wykonywał blok metody co zapewnia bezpieczeństwo wątków Polecenia ównież mogą być typu synchronized

transient

Dane składowe typu tran sien t nie są se ializowane w t akcie se ializacji klasy Nie stanowią części t wałego stanu obiektu

volatile

Dane składowe typu v o la tile nakazują wątkowi pob anie najnowszej wa tości zmiennej (zamiast użycia bufo owanej kopii) o az zapis wszystkich uaktualnień zmiennej gdy takie nastąpią

nne modyf katory (n edotyczące dostępu)

|

89

90

I

Rozdz ał 8. Modyf katory w Jav e

CZĘŚĆ II

Platforma

ROZDZIAŁ 9.

Java SE

P la tfo r m a Ja v a S E (Java P la tfo rm , S ta n d a rd E d itio n ) o b e jm u je JR E (a n g . Java R u n tim e E n v iro n m e n t), JD K (a n g . Java D ev elo p m en t K it, p a trz ro z d z ia ł 10 .),

ję z y k p ro g ra m o w a n ia Jav a, w irtu a ln ą m a sz y n ę Ja v y (ang. Java V irtual M a ch ine, JV M ), n a r z ę d z ia o ra z b ib lio te k i Ja v a S E A P I. D o s tę p n e są o d d z ie ln e p la t­ fo r m y d la s y s te m ó w W in d o w s (3 2 - i 6 4 -b ito w y ), O S X (6 4 -b ito w y ), L in u x (3 2 - i 6 4 -b ito w y ), L in u x A R M v 6 / 7 V F P -H a r d F P A B I (3 2 -b ito w y ), S o la ris S P A R C (6 4 -b ito w y ) i S o la r is (6 4 -b ito w y ).

Najczęściej używ ane biblioteki API Javy SE S ta n d a rd o w e b ib lio te k i A P I Ja v y S E (h ttp ://d o cs.o ra cle.co m /ja v a se/8/d o cs/a p i/) są d o sta rc z a n e w p a k ie ta c h . K a ż d y z p a k ie tó w sk ła d a się z k la s i/ lu b in te r­ fe js ó w . W r o z d z ia le p r z e d s ta w io n o s k r ó c o n ą lis tę n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h p a k ie tó w . Ja v a S E o fe ru je b ib lio tek i u ru c h o m ie n io w e Ja v a F X z Ja v a S E 7 U p d a te 6 o raz Ja v a F X 2.2 (h ttp://docs.oracle.com /javafxf2/apil ). W y m ie n io n e b ib lio te k i Ja v a F X z a stę p u ją A P I S w in g ja k o n o w ą b ib lio te k ę in terfejsu u ż y tk o w n ik a d la Ja v y SE.

Biblioteki języka i narzędziowe O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k ję z y k a i n a r z ę d z io w y c h : ja v a .la n g Z a p e w n ia o b słu g ę ję z y k a , m e to d sy ste m o w y ch i m a te m a ty cz n y ch , ty p ó w p ro s ty c h , c ią g ó w te k s to w y c h , w ą tk ó w i w y ją tk ó w .

93

ja v a .la n g .a n n o ta tio n F r a m e w o r k a d n o ta c ji, o b słu g a b ib lio te k i m e ta d a n y c h . ja v a .la n g .in s tru m e n t In stru m e n ta cja p ro g ra m u , u słu g i a g e n ta p rz e z n a cz o n e g o d o in stru m e n ­ tami p r o g r a m ó w JV M . ja v a .la n g .in v o k e O b słu g a d y n a m ic z n y ch ję z y k ó w p ro g ra m o w a n ia (an g . D y n a m ic L a n gu a ge S u p p o rt) d o s tę p n a d la k la s p o d s ta w o w y c h i m a s z y n w irtu a ln y c h .

java.lang.m anagem ent A P I Ja v a M a n a g e m e n t E x te n sio n s, m o n ito ro w a n ie i z a rz ą d z a n ie w irtu ­ a ln ą m a s z y n ą Ja v y . ja v a .l a n g .r e f K la sy d o ty cz ą c e o d n ie sień o b iek tu , o b słu g a w s p ó łp ra cy z m e c h a n iz m e m u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w . ja v a .l a n g .r e f l e c t R e fle k s y jn e in fo rm a c je o k la s a c h i o b ie k ta c h . ja v a .u t i l N a r z ę d z ia : k o le k c je , m o d e l z d a r z e ń , o b s łu g a d a ty i g o d z in y , a ta k ż e o b s łu g a m ię d z y n a r o d o w a . ja v a .u til.c o n c u r r e n t N a rz ę d z ia d o ty cz ą c e w sp ó łb ie ż n o ści: w y k o n a w c y , k o lejk i, o d m ie rz a n ie c z a su i s y n c h ro n iz a to ry . ja v a .u til.c o n c u r r e n t.a to m ic Z e sta w n a rz ę d z i n ie p o d z ie ln o śc i: z a p e w n ia ją c e b e z p ie c z e ń s tw o w ą tk ó w i u n ik a n ie b lo k a d p ro g ra m o w a n ie z u ż y cie m p o je d y n c z y c h z m ie n n y c h . ja v a .u t il.c o n c u r r e n t .lo c k s F r a m e w o r k b lo k a d , o b słu g a b lo k a d i w a ru n k ó w . ja v a .u t il .f u n c t io n In te rfe js y fu n k c jo n a ln e , z a p e w n ia ty p y d o c e lo w e d la w y r a ż e ń la m b d a i re fe re n c ji d o m e to d . ja v a .u t il .ja r F o r m a t p lik u Ja v a A rc h iv e : o d c z y t i z a p is. ja v a .u t il .lo g g i n g R e je s tro w a n ie d a n y ch , n ie p o w o d z e ń , b łę d ó w , p ro b le m ó w z w y d a jn o śc ią i a w a rii.

94

|

Rozdz ał 9. Java SE

j a v a .u t i l . p r e f s P re fe re n c je u ż y tk o w n ik a i s y s te m u , p o b ie r a n ie i z a p is p re fe re n c ji. ja v a .u t il .r e g e x W y r a ż e n ia re g u la rn e , d o p a s o w y w a n ie s e k w e n c ji z n a k ó w d o w z o rc a . ja v a .u t il.s t r e a m S tru m ie n ie : o p e ra c je w sty lu fu n k c jo n a ln y m p rz e p ro w a d z a n e n a stru­ m ie n ia c h e le m e n tó w . j a v a .u t i l . z i p F o r m a ty p lik u Z IP i G Z IP : o d c z y t i z a p is.

Biblioteki bazowe O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k b a z o w y c h : ja v a .a p p le t F r a m e w o r k A p p le t: m e to d y d o ty c z ą c e o s a d z a n y c h o k ie n i ic h k o n tro li. ja v a .b e a n s B ea n s: k o m p o n e n ty o p a rte n a Ja v a B e a n s , d łu g o te rm in o w e p rz e c h o w y ­ w a n ie d a n y c h . ja v a .b e a n s.b e a n co n te x t K o n te k s t B e a n s: k o n te n e ry d la B e a n s, ś ro d o w is k a u r u c h o m ie n io w e . ja v a .i o O p e ra c je w e jścia -w y jśc ia p rz e p ro w a d z a n e z a p o m o c ą s tru m ie n i d a n y ch , s y s te m u p lik ó w i s e r ia liz a c ji. java.m ath M a te m a ty k a , o b słu g a n ie z w y k le o g r o m n y c h lic z b c a łk o w ity ch i o p e ra c ji n a lic z b a c h d z ie s ię tn y c h . ja v a .n e t S ie c i: T C P , U D P , g n ia z d a i a d re sy . ja v a .n io W y s o k o w y d a jn e o p e r a c je w e jś c ia -w y jś c ia , b u fo r y , p lik i m a p o w a n e w p a m ię c i. ja v a .n io .c h a n n e ls K a n a ły d la o p e ra c ji w e jścia -w y jśc ia , se le k to ry d la n ie b lo k u ją c y c h o p eracji w e jś c ia -w y jś c ia . ja v a .n io .c h a r s e t Z e s ta w y z n a k ó w , k o n w e rs ja m ię d z y b a jta m i i U n ic o d e .

Najczęśc ej używane b bl otek AP Javy SE

|

95

ja v a .n io .f ile O b s łu g a p lik ó w : p lik i, a try b u ty p lik u , s y s te m y p lik ó w . j a v a .n i o . f i l e .a t t r i b u t e O b s łu g a a try b u tó w p lik u i s y s te m u p lik ó w . ja v a .t e x t N a r z ę d z ia te k s to w e : te k s t, d a ty , lic z b y i k o m u n ik a ty . ja v a .tim e C z a s : d a ta , g o d z in a , c h w ile , c z a s trw a n ia . ja v a .tim e .ch ro n o C z a s : d o s tę p n e s y s te m y k a le n d a rz y . ja v a .tim e .fo rm a t C z a s : w y ś w ie tla n ie i p rz e tw a r z a n ie . jav a.tim e .tem p o ral C z a s : u ż y c ie p ó l d o s tę p u , je d n o s tk i i d o s to s o w a n ie . ja v a .tim e .z o n e C z a s : o b s łu g a s tr e f c z a s o w y c h i ic h re g u ły . ja v a x .a n n o ta tio n T y p y a d n o ta c ji, o b s łu g a b ib lio te k i. javax.management A P I JM X : k o n fig u ra c ja a p lik a c ji, d a n e s ta ty s ty c z n e i z m ia n y sta n u . ja v a x .n e t S ie c i: c z y n n ik i d o ty c z ą c e g n ia z d . ja v a x .n e t .s s l S S L : w y k r y w a n ie b łę d ó w , s z y fro w a n ie d a n y c h i u w ie rz y te ln ia n ie . ja v a x .t o o ls In te rfe jsy n a rz ę d z i w y w o ły w a n y c h p rz e z p ro g ra m , k o m p ila to ry , m e n e d ż e ry p lik ó w .

Biblioteki integracji O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k in te g ra c ji: ja v a .s q l O b słu g a S Q L (ang. S tru ctu red Q u e ry L an gu a ge): u z y sk a n ie d o stęp u i p rze ­ tw arzan ie in fo rm a c ji p o c h o d z ą c y c h z e ź r ó d e ł d a n y c h .

96

|

Rozdz ał 9. Java SE

ja v a x .jw s U s łu g i s ie c io w e Ja v y : o b s łu g a ty p ó w a d n o ta c ji. ja v a x .jw s.s o a p U s łu g i s ie c io w e Ja v y : w ią z a n ia S O A P i p a r a m e tr y k o m u n ik a tó w . javax.nam ing U s łu g i n a z w : JN D I (a n g . Java N a m in g a n d D irecto ry In terfa ce). ja v a x .n a m in g .d ire cto ry U s łu g i k a ta lo g o w e : o p e r a c je JN D I d la o b ie k tó w p r z e c h o w y w a n y c h w k a ta lo g u . jav ax.nam ing .ev ent U s łu g i z d a r z e ń : p o w ia d o m ie n ia o o p e r a c ja c h z w ią z a n y c h z e z d a r z e ­ n ia m i JN D I. javax.nam ing.ld ap O b s łu g a p r o to k o łu L D A P (a n g . L ig h tw e ig h t D ir e c t o r y A c c e s s P ro to co l) w w e r s ji 3: o p e ra c je i k o n tro la . ja v a x .s c r i p t O b s łu g a ję z y k a s k ry p to w e g o : in te g ra c ja , w ią z a n ia i w y w o ły w a n ie . ja v a x .s q l S Q L : A P I b a z y d a n y c h i m o ż liw o ś c i o fe ro w a n e p rz e z s e rw e r. ja v a x .s q l.r o w s e t.s e r ia l M a p o w a n ia s e r ia liz o w a n e m ię d z y ty p a m i S Q L i ty p a m i d a n y c h . ja v a x .s q l.r o w s e t O b słu g a JD B C (an g . Java D atabase C o n nectiv ity ): in te rfe jsy s ta n d a rd o w e . ja v a x .tr a n s a c tio n s .x a O b s łu g a in te rfe js u X A : m e n e d ż e r tr a n s a k c ji i k o n tra k to w a n ia z a s o b ó w d la JT A .

Różne biblioteki interfejsu użytkownika O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k in te rfe js u u ż y tk o w n ik a : ja v a x .a c c e s s i b i l i t y T e c h n o lo g ia u ła tw ie ń d o stę p n o ś c i: o b słu g a w s p o m a g a ją c a k o m p o n e n ty in te rfe js u u ż y tk o w n ik a . jav ax.im ag eio O p e r a c je w e jś c ia -w y jś c ia d o ty c z ą c e o b r a z ó w w Ja v ie , o p is z a w a r to ś c i p lik u g r a fic z n e g o (m e ta d a n e , m in ia tu r k i).

Najczęśc ej używane b bl otek AP Javy SE

|

97

ja v a x .p r in t U s łu g i w y d ru k u : fo r m a to w a n ie i z le c a n ie z a d a ń w y d ru k u . ja v a x .p r i n t .a t t r ib u t e U s łu g i w y d ru k u w Ja v ie : z b ie r a n ie a try b u tó w i k o le k c ji a try b u tó w . ja v a x .p r in t .a tt r ib u t e .s ta n d a r d A tr y b u ty s ta n d a r d o w e , n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n e a try b u ty i w a rto ś c i. ja v a x .p r in t.e v e n t Z d a r z e n ia w y d r u k u , m o n ito r o w a n ie u s łu g i z a d a ń w y d ru k u . javax.sound.m idi D ź w ię k : o p e ra c je w e jś c ia -w y jś c ia , s e k w e n c je i M ID I ty p u 0 i 1. javax.sound.sam pled D ź w ię k : s a m p lo w a n ie (a n g . s a m p lin g ) d a n y c h a u d io i o b s łu g a d a n y c h w fo r m a ta c h A IF F , A U i W A V .

Biblioteki JavaFX dla interfejsu użytkownika O to lista n a jc z ę śc ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k Ja v a F X d la in te rfe jsu u ż y tk o w n ik a : ja v a fx .a n im a tio n A n im a c je o p a rte n a p rz e jś c ia c h . ja v a fx .a p p lic a tio n C y k l ż y c io w y a p lik a c ji. ja v a fx .b e a n s O g ó ln a fo rm a m o n ito ro w a n ia . ja v a fx .b e a n s.b in d in g C e c h y c h a ra k te r y s ty c z n e w ią z a ń . ja v a fx .b e a n s.p ro p e rty W ła ś c iw o ś c i ty lk o d o o d c z y tu o ra z m o ż liw e d o z a p is u . ja v a fx .b e a n s.p ro p e rty .a d a p te r A d a p te r w ła ś c iw o ś c i. ja v a fx .b e a n s .v a lu e O d c z y t i z a p is. ja v a f x .c o l le c t io n s K o le k c ja n a r z ę d z i Ja v a F X . ja v a fx .c o n c u r re n t W s p ó łb ie ż n e z a d a n ia Ja v a F X .

98

|

Rozdz ał 9. Java SE

javafx.em bed.sw ing A P I S w in g d o ty c z ą c e in te g ra c ji a p lik a c ji. javafx.em bed.sw t A P I S W T d o ty c z ą c e in te g ra c ji a p lik a c ji. ja v a fx .e v e n t F r a m e w o r k E v e n t (n a p r z y k ła d d o s ta r c z a n ie i o b słu g a ). ja v a fx .fx m l Ję z y k z n a c z n ik ó w (n a p r z y k ła d w c z y ty w a n ie h ie r a r c h ii o b ie k tu ). jav afx.g eo m etry G e o m e tr ia d w u w y m ia ro w a . ja v a fx .s c e n e K la s y b a z o w e , A P I S c e n e G ra p h . ja v a fx .s c e n e .c a n v a s K la s y p łó tn a : A P I b e z p o ś r e d n ie g o try b u g e n e r o w a n ia . ja v a fx .s c e n e .c h a r t K o m p o n e n ty w y k r e s ó w , w iz u a liz a c ja d a n y c h . ja v a fx .s c e n e .c o n tr o l K o n tro lk i in te rfe js u u ż y tk o w n ik a , s p e c ja liz o w a n e w ę z ły w A P I S c e n e G rap h . ja v a f x .s c e n e .c o n t r o l .c e ll K la s y z w ią z a n e z k o m ó rk a m i (n a p rz y k ła d k la s y in n e n iż b a z o w e ). ja v a f x .s c e n e .e f f e c t F iltry d la e fe k tó w g r a fic z n y c h , o b s łu g a w ę z łó w w A P I S c e n e G ra p h . ja v a fx .sc e n e .im a g e W c z y ty w a n ie i w y ś w ie tla n ie o b ra z ó w . ja v a fx .s c e n e .in p u t O b s łu g a z d a r z e ń d a n y c h w e jś c io w y c h m y s z y i k la w ia tu ry . ja v a fx .s c e n e .la y o u t K la s y u k ła d u in te rfe jsu . ja v a fx .sc e n e .m e d ia K la s y a u d io i w id e o . ja v a fx .s c e n e .p a in t O b słu g a k o lo ró w i g ra d ie n tó w (na p rz y k ła d w y p e łn ia n ie k sz ta łtó w i tła). ja v a fx .sc e n e .s h a p e K s z ta łty d w u w y m ia ro w e .

Najczęśc ej używane b bl otek AP Javy SE

|

99

ja v a f x .s c e n e .t e x t C z c io n k i i g e n e r o w a n ie w ę z łó w te k s to w y c h . ja v a fx .s c e n e .tr a n s fo rm T r a n s fo r m a c je , ro ta c ja , s k a lo w a n ie , p r z y c in a n ie i tra n s la c je ty p u a ffin e . ja v a fx .sce n e .w e b T r e ś ć s ie c io w a : w c z y ty w a n ie i w y ś w ie tla n ie tre ś c i s ie c io w y c h . ja v a f x .s ta g e K la sa Stage: k o n te n e r n a jw y ż s z e g o p o z io m u . ja v a f x .u t i l N a r z ę d z ia i k la s y p o m o c n ic z e . ja v a f x .u t i l.c o n v e r t e r K o n w e rte ry c ią g ó w te k s to w y c h .

Biblioteki RMI i CORBA O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k z d a ln e g o w y w o ły w a n ia m e to d (a n g . R e m o te M e th o d In v o ca tio n , R M I) i o b s łu g i a r c h ite k tu r y C O R B A (a n g . C o m m o n O bject R eq u est B ro k er A r c h it e c tu r e ):

jav a.rm i B ib lio te k a z d a ln e g o w y w o ły w a n ia m e to d : w y w o ła n ie o b ie k tó w w z d a l­ n y c h w ir tu a ln y c h m a s z y n a c h Ja v y . ja v a .r m i.a c t iv a t io n A k ty w acja o b iek tu R M I: akty w acja trw ały ch o d n iesień z d a ln y ch o biek tó w . ja v a .rm i.d g c R M I D G C (an g . distributed ga rb a ge collection ): m o n ito ro w a n ie z p o z io m u k lie n ta z d a ln y c h o b ie k tó w . ja v a .r m i.r e g is t r y R e je s tr R M I: z d a ln y o b ie k t m a p u ją c y n a z w y n a z d a ln e o b ie k ty . ja v a .r m i.s e r v e r B ib lio te k a z d a ln e g o w y w o ły w a n ia m e to d p o s tro n ie s e rw e ra : p ro to k ó ł tra n sp o rto w y R M I, tu n e lo w a n ie p ro to k o łu H T T P (an g . H y p ertext T ra n sfer P ro to co l ).

jav ax.rm i B ib lio te k a z d a ln e g o w y w o ły w a n ia m e to d : R M I, R M I-IIO P (a n g . R em o te M eth od Invocation In tern et In terO R B Protocol), JR M P (ang. Java R em ote M e t­ hod P ro to co l ).

100

|

Rozdz ał 9. Java SE

javax.rmi.CORBA O b s łu g a a r c h it e k t u r y C O R B A : p r z e n o ś n e A P I d la R M I -II O P i O R B (a n g . O bject R eq u est B ro k ers). ja v a x .r m i.s s l O b słu g a S S L (an g . S ecu re d Sockets L ayer): o b słu g a k lie n ta i serw e ra R M I. org.omg.CORBA O b słu g a a rc h ite k tu ry O M G C O R B A : m a p o w a n ie C O R B A n a Ja v ę , O R B . org.omg.CORBA_2_3 D o d a tk i d la a rc h ite k tu ry O M G C O R B A : z a p e w n ie n ie d a lsz e j z g o d n o ś ci z JC K (a n g . Java C om p a tibility K it).

Biblioteki związane z bezpieczeństwem O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio t e k z w ią z a n y c h z z a p e w n ie n ie m b e z p ie c z e ń s tw a : ja v a .s e c u r it y B e z p ie c z e ń s tw o : a lg o ry tm y , m e c h a n iz m y i p ro to k o ły . ja v a .s e c u r i t y .c e r t C e rty fik aty : p rz e tw a rz a n ie list u n ie w a ż n io n y c h ce rty fik a tó w (an g . C erti­ fica te R evocation L ists, C R L ) o ra z ś c ie ż e k c e rty fik a c ji i z a rz ą d z a n ie n im i.

ja v a .s e c u r i t y .in t e r f a c e s In te r fe js y b e z p ie c z e ń s tw a : g e n e r o w a n ie R S A (a n g . R iv e s t, S h a m ir, a n d A d e lm a n ) i D S A (a n g . D igita l S ig n a t u re A lg o rith m ).

ja v a .s e c u r ity .s p e c S p e c y fik a c je : k lu c z e b e z p ie c z e ń s tw a i p a r a m e tr y a lg o ry tm ó w . ja v a x .c r y p to O p e ra c je k ry p to g r a fic z n e : s z y fro w a n ie , k lu c z e , g e n e r a to r y M A C . ja v a x .c r y p to .in t e r fa c e s K lu c z e D iffie -H e llm a n z d e fin io w a n e w R S A L a b o r a to r ie s ' P K C S #3. ja v a x .c r y p to .s p e c S p e cy fik a cje d o ty cz ą ce k lu cz y b e z p iecz e ń stw a i p a ra m e tró w alg o ry tm ó w . ja v a x .s e c u r ity .a u th U w ie r z y te ln ia n ie i a u to r y z a c ja : s p e c y fik a c je k o n tro li d o s tę p u . ja v a x .s e c u r ity .a u t h .c a llb a c k O b s łu g a w y w o ła ń z w r o tn y c h u w ie r z y te ln ia n ia : w s p ó łd z ia ła n ie u s łu g z a p lik a c ja m i.

Najczęśc ej używane b bl otek AP Javy SE

|

101

ja v a x .s e c u r ity .a u th .k e r b e r o s P ro to k ó ł K e rb e ro s d o u w ie r z y te ln ia n ia s ie c io w e g o i p o w ią z a n e z n im k la s y n a r z ę d z io w e . ja v a x .s e c u r it y .a u t h .lo g in L o g o w a n ie i k o n fig u ra c ja , fra m e w o r k P A M . ja v a x .s e c u r ity .a u th .x 5 0 0 O b s łu g a s ta n d a r d ó w X .5 0 0 : o p e ra c je d o ty c z ą c e p a m ię c i m a s o w e j. ja v a x .s e c u r it y .s a s l O b słu g a S A S L (an g . S im p le A u th en tica tio n a n d S ecu rity L a y er): u w ie rz y ­ te ln ia n ie S A S L . o r g . i e t f . jg s s O b s łu g a J G S S (a n g . Ja v a G e n e r ic S e c u r i t y S e r v i c e ) : u w ie r z y t e ln i a n i e i s p ó jn o ś ć d a n y c h .

Biblioteki XML O to lis ta n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n y c h b ib lio te k d o o b słu g i X M L : javax.xm l O b s łu g a ję z y k a X M L (a n g . E x ten sib le M a rk u p L a n g u a g e ): sta łe . jav ax .x m l.b in d W ią z a n ia ś ro d o w is k a u ru c h o m ie n io w e g o X M L : m a rsh a llin g 1, u n m a rs h a llin g 2 i w e ry fik a c ja . ja v a x .x m l.cry p to K ry p to g ra fia X M L : g e n e r o w a n ie s y g n a tu r i s z y fr o w a n ie d a n y c h . jav ax.xm l.cryp to.d om X M L i m o d e l D O M (ang . D o cu m e n t O bject M o d el ): im p le m e n ta c je k ry p to ­ g raficzn e . ja v a x .x m l.c r y p to .d s ig S y g n a tu r y c y fro w e X M L : g e n e r o w a n ie i w e ry fik a c ja . jav ax .x m l.d ataty p e X M L i ty p y d a n y c h Ja v y : m a p o w a n ie . javax.xm l.nam espace P rz e s trz e n ie n a z w X M L : p rz e tw a r z a n ie .

1 Proces zmiany obiektu na prostszy format — przyp. tłum. 2 Proces odwrotny do marshallingu — przyp. tłum.

102

|

Rozdz ał 9. Java SE

ja v a x .x m l.p a rs e rs P r z e t w a r z a n ie X M L : S A X (a n g . S im p le A P I f o r X M L ) i p r z e tw a r z a n ie DOM. jav ax.xm l.so ap X M L : k o m u n ik a ty S O A P — tw o r z e n ie i b u d o w a n ie . ja v a x .x m l.tra n sfo rm P rz e tw a rz a n ie tr a n s fo rm a c ji X M L : b r a k z a le ż n o ś c i o d D O M lu b S A X . javax.xm l.transform .dom P r z e tw a r z a n ie tr a n s fo r m a c ji X M L : A P I c h a r a k te r y s ty c z n e d la m o d e lu DOM. ja v a x .x m l.tra n s fo rm .sa x P rz e tw a rz a n ie tr a n s fo rm a c ji X M L : A P I c h a ra k te r y s ty c z n e d la S A X . ja v a x .x m l.tra n s fo rm .sta x P r z e t w a r z a n ie t r a n s f o r m a c ji X M L : A P I c h a r a k te r y s t y c z n e d la S tA X (a n g . S tr e a m in g A P I f o r X M L ). ja v a x .x m l.v a lid a tio n W e r y fik a c ja X M L w z g lę d e m s c h e m a tu X M L . javax.xm l.w s A P I Ja v y d la u s łu g s ie c io w y c h X M L (JA X -W S ): p o d s ta w o w e A P I. jav ax.xm l.w s.h an d ler JA X -W S — o b s łu g a k o m u n ik a tó w : k o n te k s t k o m u n ik a tó w i o b s łu g a in te r fe js ó w . jav ax.xm l.w s.h an d ler.so ap JA X -W S : o b słu g a k o m u n ik a tó w S O A P . ja v a x .x m l.w s.h ttp JA X -W S : w ią z a n ia H T T P . jav ax.xm l.w s.soap JA X -W S : w ią z a n ia S O A P . jav ax.xm l.xp ath W y r a ż e n ia X P a th : o b lic z a n ie i d o stę p . org.w3c.dom M o d e l W 3 C D O M : d o s tę p i u a k tu a ln ia n ie tre ś ci o ra z s tr u k tu r y p lik u . o rg .x m l.sax X M L .o r g S A X : d o s tę p i u a k tu a ln ia n ie tre ś c i o ra z s tru k tu ry p lik u .

Najczęśc ej używane b bl otek AP Javy SE

\ 103

104

I

Rozdz ał 9. Java SE

ROZDZIAŁ 10.

Podstawy programowania

Ś ro d o w isk o JR E (an g . Java R u n tim e E n v iro n m en t) z a p e w n ia m o ż liw o ść u ru ­ c h a m ia n ia a p lik a c ji Ja v y . Z k o le i J D K (a n g . Java D ev elo p m en t K it) d o s ta rc z a w sz y stk ie k o m p o n e n ty i z a so b y n ie z b ę d n e d o o p ra c o w y w a n ia ap lik acji Jav y .

JRE JR E to k o le k c ja o p r o g ra m o w a n ia p o z w a la ją c e g o s y s te m o w i o p e ra c y jn e m u n a u r u c h a m ia n ie a p lik a c ji Ja v y . W s p o m n ia n a k o le k c ja s k ła d a s ię z w irtu ­ a ln e j m a s z y n y Ja v y (a n g . Java V irtu a l M a c h in e ) in te rp re tu ją c e j k o d b a jto w y Ja v y i z a m ie n ia ją c e j g o n a k o d m a s z y n o w y , a ta k ż e z b ib lio te k k la s s ta n ­ d a r d o w y c h , z e s ta w ó w n a r z ę d z io w y c h in te r fe js u u ż y tk o w n ik a o r a z w ie lu ró ż n y c h n a r z ę d z i.

JDK JD K to ś ro d o w is k o p ro g ra m is ty c z n e p rz e z n a c z o n e d o k o m p ila c ji, d eb u g o w a n ia i u ru c h a m ia n ia a p lik acji Ja v y , Ja v a B e a n s o raz a p le tó w Ja v y . N a JD K s k ła d a s ię ś ro d o w is k o JR E w r a z z ję z y k ie m p ro g ra m o w a n ia Ja v a , d o d a t­ k o w y m i n a r z ę d z ia m i p ro g r a m is ty c z n y m i i A P I n a r z ę d z i. JD K d o s ta rc z a n e p r z e z firm ę O ra c le o b s łu g u je s y s te m y O S X , S o la r is , L in u x (O ra c le , S u se , R e d H a t, U b u n tu i D e b ia n — ta k ż e n a A R M ), M ic r o s o ft W in d o w s (S e rv e r 2 0 0 8 R 2, S e rv e r 2 0 1 2 , V ista , W in d o w s 7 i W in d o w s 8). S p e cja ln e g o p rz e z n a ­ czen ia w irtu a ln e m a sz y n y Jav y , JD K i JR E d la in n y ch sy ste m ó w o p eracy jn y ch , s ą d o s tę p n e b e z p ła tn ie n a s tro n ie h ttp ://ja v a -v irtu a l-m a ch in e.n et/o th er.h tm l. O b słu g iw a n e p rz e g lą d a rk i in te rn e to w e to In te rn e t E x p lo re r 9+ , M o z illa F irefo x, C h r o m e (W in d o w s ) i S a fa ri 5 + .

105

W ta b e li 10.1 w y m ie n io n o w e rs je JD K d o sta rc z a n e p rz e z O ra c le . N a jn o w s z ą w e rs ję JD K m o ż n a p o b r a ć n a s tro n ie h ttp ://w w w .o ra cle.co m /tech n etw o rk /ja v a / ja v a se/d o w n lo a d s/in d ex.h tm l, n a to m ia s t sta rsz e w y d a n ia są d o stę p n e n a stro ­

n ie h ttp ://w w w .o ra cle.co m /tech n etw o rk /ja v a /a rch iv e-1 3 9 2 1 0 .h tm l. Tabela 1 0 .1 . W ersje JD K dostarczane przez Oracle

JDK

Nazwa kodowa

Java SE 8 i JDK 1 8 0 Java SE 7 i JDK 170

Dolphin

Rok wydan a

L czba pak etów

L czba klas

2014

217

4240

2011

209

4024

Java SE 6 iJDK 1 60

Mustang

2006

203

3793

Java 2 SE 5 0 i JDK 150

Tige

2004

166

3279

Java 2 SE i JDK 140

Me lin

2002

135

2991

Java 2 SE i JDK 13

Kest el

2000

76

1842

Java 2 i SDK 1 2

Playg ound

1998

59

1520

1997

23

504

1996

8

212

Development Kit 11 Development Kit 1 0

Oak

W m a rc u 2 0 1 3 firm a O ra c le z a p rz e s ta ła w y d a w a n ia u a k tu a ln ie ń d la Ja v y SE w w e rs ji 6.

Struktura program u w Javie P lik i k o d u ź ró d ło w e g o Ja v y są tw o rz o n e z a p o m o c ą e d y to ra te k stó w , ta k ie g o ja k jE d it, T e x tP a d , V im , N o te p a d + + lu b d o s ta rc z a n e g o p rz e z z in te g ro w a n e śro d o w is k o p ro g ra m is ty c z n e (an g . In tegra ted D ev elo p m en t E n v iro n m en t, ID E ) Ja v y . P lik i k o d u ź ró d ło w e g o m u s z ą m ie ć r o z s z e rz e n ia .java i ta k ą s a m ą n a z w ę , ja k n a z w a k la s y p u b lic z n e j w d a n y m p lik u . Je ż e li k la s a m a u p r a w ­ n ie n ia d o s tę p u p a ck a g e-p riv a te , w ó w c z a s n a z w a k la s y m o ż e b y ć in n a n iż n a z w a p lik u . D la te g o te ż p lik k o d u ź r ó d ło w e g o o n a z w ie H ello W o rld .ja v a b ę d z ie o d p o ­ w ia d a ł k la s ie p u b lic z n e j o n a z w ie HelloWorld, ja k p r z e d s ta w io n o w p o n iż ­ s z y m p r z y k ła d z ie (w ie lk o ś ć lite r w n a z e w n ic tw ie Ja v y m a z n a c z e n ie ): 1 2 3 4 5 6

106

I

package com .oreilly .tu torial; import jav a.tim e.*; // importjava.time.ZoneId; // importjava.time.Clock;

public class HelloWorld

Rozdz ał 10. Podstawy programowan a

7 { 8 public s ta tic void main(String[] args) 9 { 10 ZoneId zi = ZoneId.systemDefault(); 11 Clock c = Clock.system(zi); 12 System.out.print("Z: " + c.getZ on e().getId()); 13 System .out.println(", \"Witaj, św iecie!\ ""); 14 } 15 } W w ie rsz u 1. w id z im y , ż e k la sa HelloWorld z n a jd u je się w p a k ie c ie o n a z w ie c o m .o r e i l ly .t u t o r ia l . W y m ie n io n a n a z w a p a k ie tu s u g e r u je d o s tę p n o ś ć d la k o m p ila to ra i śro d o w isk a u ru ch o m ie n io w e g o stru k tu ry k a ta lo g ó w com /oreilly/ tutorial. S to so w a n ie te g o ro d z a ju p a k ie tó w d la p lik ó w ź ró d ło w y ch je s t o p cjo ­

n aln e , a le z a le c a n e w celu u n ik n ię c ia k o n flik tó w z in n y m i p a k ie ta m i o p ro ­ g r a m o w a n ia . D ek laracja import w w ie rsz u 2. p o z w a la w irtu aln ej m a sz y n ie Ja v y n a w y sz u ­ k iw an ie k las p o c h o d z ą c y c h z in n y ch p a k ie tó w . U ż y ta tu taj g w ia z d k a o zn acza w s z y s tk ie k la s y w p a k ie c ie ja v a .tim e . Z a w s z e w a r to p o d a w a ć d o k ła d n e n a z w y d o łą c z a n y c h k la s , a b y w te n s p o s ó b d o k u m e n t o w a ć z a le ż n o ś c i. W o m a w ia n y m p r z y k ła d z ie o z n a c z a to u ż y c ie p o le c e ń import ja v a .tim e . ^ Z o n e Id ; i import ja v a .t i m e .C l o c k ;. W y m ie n io n e p o le c e n ia u m ie s z c z o n o w k o m e n ta rz u i s ta n o w ią le p s z e ro z w ią z a n ie n iż p o p ro s tu import ja v a . ^ t i m e . * ; . T rz e b a w ty m m ie js c u w s p o m n ie ć , ż e n ie m a k o n ie c z n o ś c i u ż y ­ w a n ia p o le ce ń import, p o n ie w a ż p e łn ą n a z w ę p a k ie tu m o ż n a p o d a w a ć p rz e d n a z w ą k a ż d e j k la s y . T o je d n a k n ie je s t id e a ln y s p o s ó b tw o r z e n ia k o d u ź ró d ło w e g o . a

P akiet java.lang to jed y n y p ak iet Jav y, który je st d om yślnie

W w ie r s z u 6. w id z im y je d y n ą k la s ę p u b lic z n ą n a jw y ż s z e g o p o z io m u z d e ­ fin io w a n ą w p lik u k o d u ź ró d ło w e g o . W p lik u m o ż e b y ć z d e fin io w a n a ty lk o je d n a k la s a te g o ro d z a ju . P o z a n ią w p lik u m o ż n a z d e fin io w a ć w ie le n a j­ w y ż s z e g o p o z io m u k la s o u p r a w n ie n ia c h d o s tę p u p a ck a ge-p riv a te. P a trz ą c n a w ie rsz 8., z a u w a ż y sz , ż e ap lik a cja Ja v y m u si m ie ć m e to d ę main(). W y m ie n io n a m e to d a je s t p u n k te m p o c z ą tk o w y m d la p r o g r a m u Ja v y , a je j z d e fin io w a n ie je s t k o n ie c z n e . M o d y fik a to r e m d o s tę p u m e to d y m ain() m u si b y ć pu blic s t a t i c void. P a ra m e tr args d o sta rc z a ta b lic ę a rg u m e n tó w w ie rsz a p o le c e ń .

Struktura programu w Ja ve

| 107

Aplikacje oparte na wielowarstwowej architekturze komponen­ towej (na przykład Spring i Java EE) nie m ają m etody main().

W w ie rsz a c h 12. i 13. m a m y p o le ce n ia w y w o łu ją ce m e to d y S y ste m .o u t.p rin t() i S y s te m .o u t.p r in tln () o d p o w ie d z ia ln e z a w y ś w ie tle n ie w s k a z a n e g o te k s tu w o k n ie k o n so li.

N arzędzia w ie rsza poleceń JD K d o sta rc z a w ie le d z ia ła ją c y c h z p o z io m u w ie rsz a p o le ce ń n a rz ęd z i, k tó re m a ją p o m ó c w tw o r z e n iu o p r o g r a m o w a n ia . D o w s p o m n ia n y c h n a r z ę d z i z a lic z a m y m ię d z y in n y m i k o m p ila to r, in te rp re te r, a rc h iw iz a to r i n a r z ę d z ie p rz e z n a cz o n e d o g e n ero w a n ia d o k u m e n ta cji. P ełn ą listę d o stę p n y ch n a rz ęd z i p rz e d s ta w io n o n a s tro n ie h ttp ://d o cs.o m d e.co m /ja v a se /8 /d o c s/tec h n o tes/to o ls/.

Kompilator Javy K o m p ila to r Ja v y p o w o d u je p r z e k s z ta łc e n ie p lik ó w k o d u ź ró d ło w e g o Ja v y n a k o d b a jto w y Ja v y . K o m p ila to r tw o rz y p lik k o d u b a jto w e g o o tak iej sam ej n a z w ie , ja k p lik k o d u ź ró d ło w e g o , a le z ro z s z e rz e n ie m .class. O to lista n a j­ c z ę ś c ie j u ż y w a n y c h o p c ji k o m p ila to ra : ja v a c [-o p c je ]

[p lik i kodu źródłowego]

K o m p ila c ja p lik ó w k o d u ź ró d ło w e g o Ja v y . ja v a c H elloW orld.java K o m p ila c ja p r o g ra m u i w y g e n e r o w a n ie p lik u H ello W o rld .cla ss . ja v a c -cp /dir/C lasses/ H elloW orld.java O p c je -cp i -c la s sp a th m a ją ta k ie s a m o z n a c z e n ie i w s k a z u ją k a ta lo g i, k tó re b ę d ą w y k o r z y s ty w a n e p o d c z a s k o m p ila c ji. ja v a c -d /opt/hwapp/classes H elloW orld.java O p c ja -d p o w o d u je u m ie s z c z e n ie p lik ó w w y g e n e r o w a n y c h k la s w e w s k a z a n y m k a ta lo g u , k tó ry m u s i b y ć w c z e ś n ie j u tw o r z o n y . Je ż e li ist­ n ie je d e fin ic ja p a k ie tu , je g o ście ż k a d o stę p u b ę d z ie d o łą c z o n a (n a p rz y ­ k ła d /o p t/h w a p p /cla sses/co m /o reilly /tu to ria l/ ).

108

|

Rozdz ał 10. Podstawy programowan a

ja v a c - s /opt/hwapp/src H elloW orld.java O p c ja - s p o w o d u je u m ie s z c z e n ie p lik ó w w y g e n e r o w a n y c h k la s w e w s k a z a n y m k a ta lo g u , k tó ry m u si b y ć w c z e śn ie j u tw o rz o n y . Je ż e li istn ieje d efin icja p a k ie tu , je g o ścieżk a d o stę p u b ę d z ie d alej ro z sz e rz o n a (n a p rz y ­ k ła d /o p t/h w a p p /src/co m /o reilly /tu to ria l/). ja v a c -so u rc e 1 .4 H elloW orld.java O p c ja -s o u rc e z a p e w n ia z g o d n o ś ć k o d u ź r ó d ło w e g o z e w s k a z a n y m w y d a n ie m Ja v y i p o z w a la n a u ż y c ie ja k o id e n ty fik a to ró w n ie o b s łu g iw a n y c h s łó w k lu c z o w y c h . ja v a c -X O p c ja -X w y ś w ie tla o p is o p c ji n ie s ta n d a r d o w y c h . N a p r z y k ła d - X l in t : ^ u n ch ecked w łą c z a z a le c a n e o s t r z e ż e n ia , c o p o w o d u je w y ś w ie tle n ie d o k ła d n ie jsz y c h in fo rm a cji o n ie sp ra w d z o n y c h lu b n ie b e z p ie c z n y ch o p e ­ racjach .

Choć -Xlint i inne opcje -X są często spotykane w kom pilato­ rach Javy, ale nie są standaryzow ane. Dlatego też nie należy przyjm ow ać założenia, że będą dostępne we w szystkich JDK. ja v a c -v e rsio n O p c ja -v e rsio n p o w o d u je w y ś w ie tle n ie in fo rm a c ji o w e rs ji n a r z ę d z ia ja v a c. ja v a c -h e lp O p c ja -h e lp lu b b r a k a r g u m e n tó w p o w o d u je w y ś w ie tle n ie in fo r m a c ji p o m o c y d o ty c z ą c y c h n a r z ę d z ia ja v a c.

Interpreter Javy In te rp re te r Ja v y z a jm u je się o b słu g ą w y k o n y w a n ia p ro g ra m u , m ię d z y in n y m i u r u c h o m ie n ie m a p lik a c ji. P o n iż e j p r z e d s ta w io n o lis tę n a jc z ę ś c ie j s to s o w a ­ n y c h o p c ji in te rp re te ra : ja v a [-o p c je ]

klasa [arg u m en ty ...]

U r u c h o m ie n ie in te rp re te ra . ja v a [-o p c je ] - j a r p lik _ ja r [arg u m en ty ...] U r u c h o m ie n ie p lik u JA R . ja v a HelloWorld U r u c h o m ie n ie ś ro d o w is k a JR E , w c z y ta n ie k la s y HelloWorld i w y k o n a ­ n ie m e to d y main() k la s y .

Narzędz a w ersza poleceń

| 109

ja v a c o m .o r e illy .tu to r ia l.H e llo W o rld U r u c h o m ie n ie ś ro d o w is k a JR E , w c z y ta n ie k la s y HelloWorld z k a ta lo g u co m /o reilly /tu to ria l/ i w y k o n a n ie m e to d y main() k la s y .

ja v a -cp /tmp/Classes HelloWorld O p c je -cp i -c la s s p a th w s k a z u ją k a ta lo g i u ż y w a n e w tr a k c ie d z ia ła n ia in te rp re te ra . ja v a -D su n .jav a2d .d d scale= tru e HelloWorld O p cja -D p o w o d u je u staw ien ie w arto ści w łaściw o ści sy stem o w ej. W o m a ­ w ia n y m p rz y k ła d z ie w łą c z o n o s p r z ę to w y a k c e le r a to r s k a lo w a n ia . ja v a -e a HelloWorld O p c je -ea i -en ab le asse rtio n s p o w o d u je w łą cz e n ie asercji w Jav ie. W s p o ­ m n ia n e a se rcje to k o d d ia g n o sty cz n y , k tó ry m o ż n a u m ie śc ić w ap lik acji. W ię c e j in fo rm a c ji o a s e r c ja c h z n a jd z ie s z w r o z d z ia le 6. ja v a -da HelloWorld O p c je -da i -d is a b le a s s e r tio n s w y łą c z a ją a s e r c je w Ja v ie . ja v a - c l i e n t HelloWorld O p cja - c li e n t p o z w a la n a w y b ó r klien ta w irtu a ln e j m a sz y n y Ja v y w celu u s p r a w n ie n ia s p o s o b u d z ia ła n ia a p lik a c ji in te r a k ty w n y c h , ta k ic h ja k w y p o s a ż o n e w g r a fic z n y in te rfe js u ż y tk o w n ik a . ja v a -s e r v e r HelloWorld O p cja -se rv e r p o z w a la n a w y b ó r serw e ra w irtu a ln e j m a s z y n y Jav y , a b y w te n s p o s ó b p o p r a w ić o g ó ln ą w y d a jn o ś ć s y s te m u . ja v a -sp la sh :im a g e s/ w o rld .g if HelloWorld O p c ja -sp lash a k c e p tu je a rg u m e n t w s k a z u ją c y w in ie tę w y św ie tla n ą tu ż p r z e d u r u c h o m ie n ie m a p lik a c ji. ja v a -v e rsio n O p c ja -v e rsio n w y ś w ie tla in fo rm a c je o w e r s ji in te rp re te ra Ja v y , ś ro d o ­ w is k a JR E o ra z m a s z y n y w irtu a ln e j. ja v a [-d32 | -d64] O p c je [-d32] i [-d64] p o w o d u ją u ż y c ie (o d p o w ie d n io ) 3 2 - lu b 6 4 -b ito w e g o m o d e lu d a n y c h , o ile to m o ż liw e . ja v a -h e lp O p c ja -h e lp lu b b r a k a r g u m e n tó w p o w o d u je w y ś w ie tle n ie in fo r m a c ji p o m o c y d o ty c z ą c y c h in te rp re te ra ja v a .

110

|

Rozdz ał 10. Podstawy programowan a

javaw W s y s te m ie o p e ra c y jn y m W in d o w s javaw je s t o d p o w ie d n ik ie m p o le ce n ia ja v a , a le b e z w y ś w ie t la n ia o k n a k o n s o li. W s y s te m ie L in u x te n s a m e fe k t m o ż n a u z y s k a ć p rz e z u r u c h o m ie n ie in te rp re te ra ja v a w tle: ja v a &.

Archiwizacja programu Javy N a rz ę d z ie j a r je s t p rz e z n a cz o n e d o a rc h iw iz a cji i k o m p re sji, z w y k le stoso ­ w a n e w c e lu p o łą c z e n ia w ie lu p lik ó w w p o je d y n c z y , n a z y w a n y p lik ie m JA R (a n g . Java A r c h iv e ). P lik JA R s k ła d a s ię z a r c h iw u m Z IP z a w ie ra ją c e g o p lik m a n ife s tu (o p is u ją c y z a w a r to ś ć p lik u JA R ) o ra z o p c jo n a ln y c h p lik ó w s y g n a tu r (ze w z g lę d ó w b e z p iecz e ń stw a ). P on iżej w y m ie n io n o listę n ajczęściej u ż y w a n y c h o p c ji n a r z ę d z ia j a r w ra z z p rz y k ła d a m i: j a r [o p cje ] ^ p lik i...

[ p l i k - ja r ]

[p lik -m a n ife stu ]

[punkt-początkowy]

[-C katalog]

T o p o le c e n ie p rz e d s ta w ia o g ó ln y s p o s ó b u ż y c ia n a r z ę d z ia ja r . j a r c f f i l e s . j a r H elloW orld.java com / o reilly / tu to rial/ H ello W o rld .class O p c ja c p o z w a la n a u tw o rz e n ie p lik u JA R , n a to m ia s t o p cja f u m o ż liw ia p o d a n ie je g o n a z w y . W o m a w ia n y m p r z y k ła d z ie w p lik u JA R z o s ta n ą u m ie s z c z o n e p lik i H ello W o rld .ja v a i co m /o reilly /tu to ria l/H ello W o rld .cla ss. ja r tfv f i l e s .ja r O p c ja t p o z w a la n a w y św ie tle n ie z a w a rto ś c i p lik u JA R , n a to m ia s t o p cja f u m o ż liw ia p o d a n ie n a z w y p lik u . Z k o le i o p cja v o z n a cz a , ż e w y św ie ­ tlo n e z o s ta n ą s z c z e g ó ło w e in fo rm a c je o z a w a r to ś c i p lik u JA R . ja r x f f i l e s .ja r O p cja x p o z w a la n a w y o d rę b n ie n ie z a w a rto ści p lik u JA R , n a to m ia s t o p cja f u m o ż liw ia p o d a n ie n a z w y p lik u . _**r'

Kilka innych narzęd zi przeznaczonych do pracy z archiw am i Z IP (na przykład 7-Zip, W inZip i W inrar) obsługuje pliki JAR.

Uruchomienie pliku JAR P lik i JA R są tw o rz o n e , a b y m o ż n a je b y ło u ru c h a m ia ć p rz e z p o d a n ie n a z w y p lik u JA R z a w ie ra ją c e g o k la sę „ g łó w n ą ". D z ię k i te m u in te rp re te r Ja v y w ie , k tó ra m e to d a main() p o w in n a z o sta ć w y k o n a n a . P on iżej p rz e d sta w io n o p e łn ą p r o c e d u r ę u tw o r z e n ia w y k o n y w a ln e g o p lik u JA R :

Narzędz a w ersza poleceń

|

111

1. U tw ó rz p lik H elloW orld.java z a w ie ra ją c y k la s ę Hel loWorld p rz e d sta w io n ą n a p o c z ą tk u r o z d z ia łu . 2 . U tw ó rz s tru k tu rę k a ta lo g ó w co m /o reilly /tu to ria l. 3 . W y d a j p o le c e n ie ja v a c HelloWorld. W y m ie n io n e p o le c e n ie p o w o d u je k o m p ila c ję p r o g ra m u i u m ie s z c z e n ie p lik u H ello W o rld .cla ss w k a ta lo g u co m /o reilly /tu to ria l. 4 . W k a t a lo g u z a w ie r a ją c y m p a k ie t u m ie ś ć p l ik o n a z w ie M a n if e s t .t x t . W w y m ie n io n y m p lik u p o w in ie n z n a le ź ć s ię n a s tę p u ją c y w ie rsz w s k a ­ z u ją c y m ie js c e p o ło ż e n ia k la s y g łó w n e j: Main-Class: com.oreilly.tutorial.HelloWorld 5 . W y d a j p o le ce n ie j a r cmf M a n ife st.tx t h elloW orld .jar com / o reilly/ tu to rial. P o w y ż s z e p o le c e n ie p o w o d u je u tw o r z e n ie p lik u JA R i d o d a n ie z a w a r­ to ści M a n ifest.tx t d o p lik u m a n ife s tu o n a z w ie M A N I F E S T .M F . P lik m a n ife s tu je s t u ż y w a n y ta k ż e d o d e fin io w a n ia r o z s z e r z e ń i r ó ż n y c h d a n y c h z w ią z a n y c h z p a k ie ta m i: Manifest-Version: 1.0 Created-By: 1.7.0 (Oracle Corporation) Main-Class: com.oreilly.tutorial.HelloWorld 6 . W y d a j p o le c e n ie j a r t f H elloW orld .jar. P o w y ż s z e p o le c e n ie p o w o d u je w y ś w ie tle n ie z a w a r to ś c i p lik u JA R : META-INF/ META-INF/MANIFEST.MF com/ com/oreilly/ com/oreilly/tutorial com/oreilly/tutorial/Hel loWorld.cl ass 7. W y d a j p o le c e n ie ja v a - j a r H elloW orld .jar. O sta tn ie p o le ce n ie w o m a w ia n e j p ro ce d u rz e u ru c h a m ia u tw o rz o n y w c z e ­ śn iej p lik JA R .

Narzędzie Javy do generowania dokumentacji D z ia ła ją c e z p o z io m u w ie r s z a p o le c e ń n a r z ę d z ie javadoc je s t p rz e z n a c z o n e d o g e n e r o w a n ia d o k u m e n ta c ji w p lik a c h k o d u ź ró d ło w e g o . D o k u m e n ta c ja b ę d z ie z n a c z n ie d o k ła d n ie js z a , g d y w k o d z ie ź r ó d ło w y m z o s ta n ą u m ie s z ­ czo n e o d p o w ie d n ie k o m e n ta rz e Ja v a d o c (w ięcej in fo rm a cji n a te n te m a t zn aj­ d z ie sz w ro z d z ia le 2.). P o n iż e j w y m ie n io n o listę n a jc z ę śc ie j u ż y w a n y c h o p cji n a r z ę d z ia javadoc w ra z z p rz y k ła d a m i:

112

I

Rozdz ał 10. Podstawy programowan a

javadoc [o p cje ]

[nazwy_pakietów] [pliki_kodu_źródłowego]

T o p o le c e n ie p rz e d sta w ia o g ó ln y s p o só b u ż y cia n a rz ę d z ia g e n e ru ją c e g o d o k u m e n ta c ję k o d u ź ró d ło w e g o w Ja v ie . javadoc H elloW orld.java N a r z ę d z ie jav ad oc g e n e r u je d o k u m e n ta c ję w p lik a c h H T M L : H ello W orld.htm l, in d ex .h tm l, allclasses-fram e.htm l, constant-values.htm l, deprecatedlist.h tm l , o v erv iew - tree.h tm l , p a ck a g e-su m m a ry .h tm l itd .

javadoc -v erb o se H elloW orld.java O p cja -verbose w y św ie tla w ięcej in fo rm acji sz cz e g ó ło w y c h p o d cz a s d z ia ­ łan ia n a r z ę d z ia javadoc. javadoc -d /tmp/ H elloW orld.java O p cja -d w sk a z u je k atalo g , w k tó ry m m a ją z o sta ć u m iesz cz o n e w y g e n e ­ ro w a n e p lik i H T M L . W p rz y p a d k u b ra k u o m a w ia n e j o p cji p lik i z o sta n ą u m ie s z c z o n e w k a ta lo g u b ie ż ą c y m . javadoc -so u rcesp ath /Classes/ T e s t.ja v a O p c ja -so u rcep ath w s k a z u je p o ło ż e n ie p lik ó w k o d u ź r ó d ło w e g o .java p r z y g o to w a n y c h p rz e z u ż y tk o w n ik a . javadoc -exclu d e T e s t.ja v a O p cja -exclude p o z w a la n a w sk a z a n ie p a k ie tó w , k tó re m a ją z o sta ć w y k lu ­ c z o n e p o d c z a s g e n e r o w a n ia d o k u m e n ta c ji. javadoc -p u b lic T e s t.ja v a O p c ja -p u b lic p o w o d u je w y g e n e r o w a n ie d o k u m e n ta c ji d la p u b lic z ­ n y c h k la s i e le m e n tó w s k ła d o w y c h . javadoc -p ro te c te d T e s t.ja v a O p c ja -p ro tected p o w o d u je w y g e n e ro w a n ie d o k u m e n ta c ji d la c h ro n io ­ n y c h k la s i e le m e n tó w s k ła d o w y c h . T o je s t u s ta w ie n ie d o m y ś ln e . javadoc -package T e s t.ja v a O p c ja -package p o w o d u je w y g e n e r o w a n ie d o k u m e n ta c ji d la p a k ie tu , p u b lic z n y c h o ra z c h r o n io n y c h k la s i e le m e n tó w s k ła d o w y c h . javadoc -p r iv a te T e s t.ja v a O p c ja -p riv a te p o w o d u je w y g e n e ro w a n ie d o k u m e n ta c ji d la w s z y s tk ic h k la s i e le m e n tó w s k ła d o w y c h . javadoc -h e lp O p c ja -h e lp lu b b r a k a r g u m e n tó w p o w o d u je w y ś w ie tle n ie in fo r m a c ji p o m o c y d o ty c z ą c y c h n a r z ę d z ia javadoc.

Narzędz a w ersza poleceń

|

113

Classpath T y tu ło w y cla ssp a th to a r g u m e n t u s ta w ia n y p rz e z w ie le n a r z ę d z i d z ia ła ją ­ cy ch n a p o z io m ie w ie rsz a p o le ce ń . W a rto ś ć o m a w ia n e g o a rg u m e n tu w s k a ­ z u je w irtu a ln e j m a s z y n ie Ja v y lo k a liz a c ję , w k tó re j z n a jd u ją s ię z d e fin io ­ w a n e p rz e z u ż y tk o w n ik a k la s y i p a k ie ty . K o n w e n c je d o ty c z ą c e a rg u m e n tu cla ssp a th ró ż n ią s ię w p o s z c z e g ó ln y c h s y s te m a c h o p e ra c y jn y c h . W s y s te m a c h M ic r o s o ft W in d o w s k a ta lo g i p o d a n e w ś c ie ż c e d o s tę p u są ro z d z ie lo n e le w y m i u k o ś n ik a m i, n a to m ia s t ś r e d n ik s łu ż y d o r o z d z ie le n ia p o s z c z e g ó ln y c h ście ż e k : -classpath \home\XClasses\;dir\YClasses\;. Z k o le i w s y s te m a c h o p e ra c y jn y c h z g o d n y c h z P O S IX (n a p rz y k ła d S o la ris, L in u x i O S X ) k a ta lo g i p o d a n e w ś cie ż ce d o stę p u są ro z d z ie lo n e u k o śn ik a m i, n a to m ia s t d w u k r o p e k s łu ż y d o ro z d z ie le n ia p o s z c z e g ó ln y c h ś cie ż e k : -classpath /home/XClasses/:dir/YClasses/:. K ropka oznacza katalog bieżący.

M o ż n a u s ta w ić z m ie n n ą ś r o d o w is k o w ą CLASSPATH i ty m s a m y m w s k a z a ć k o m p ila to r o w i Ja v a lo k a liz a c ję p lik ó w k la s i p a k ie tó w : rem Windows set CLASSPATH=classpath1;classpath2 # Linux, S o laris, Mac OS X # (mogą występować pewne różnice ze względu na specyfikę powłoki). setenv CLASSPATH classpath1:classpath2

114

I

Rozdz ał 10. Podstawy programowan a

ROZDZIAŁ 11.

Zarządzanie pamięcią

Ja v a o fe r u je a u to m a ty c z n e z a r z ą d z a n ie p a m ię c ią z a p o m o c ą ta k z w a n e g o m e c h a n iz m u u su w a n ia nieużytków (an g . ga rb a ge collection, G C ). P o d s ta w o w e z a d a n ia m e c h a n iz m u to a lo k a c ja p a m ię c i, o b s łu g a w s k a z a n y c h o b ie k tó w w p a m ię c i o ra z o d z y s k iw a n ie p a m ię c i z o b ie k tó w , d o k tó r y c h n ie is tn ie ją ju ż ż a d n e o d n ie s ie n ia .

Rodzaje m echanizm ów usuw ania nieużytków P o c z ą w s z y o d w y d a n ia J2 S E 5 .0 , w ir t u a ln a m a s z y n a Ja v y p r z e p r o w a d z a a u to m a ty c z n e d o stra ja n ie k o n fig u ra c ji. T e n p ro c e s o b e jm u je ró w n ie ż p rz e ­ p ro w a d z a n ą p o d c z a s u r u c h a m ia n ia a p lik a c ji p r ó b ę d o p a s o w a n ia n a jle p ­ sz y ch u s ta w ie ń d la m e c h a n iz m u u su w a n ia n ie u ż y tk ó w n a p o d sta w ie in fo r­ m a c ji p la tfo rm y , a ta k ż e n ie u s ta n n e d o s tr a ja n ie m e c h a n iz m u G C . W p ra w d z ie u s ta w ie n ia p o c z ą tk o w e m e c h a n iz m u u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w są, o g ó ln ie r z e c z b io r ą c , w y s ta r c z a ją c e , a le je d n a k z d a r z a ją s ię s y tu a c je , g d y trz e b a je z m ie n ić n a p o d s ta w ie w y m ie n io n y c h p o n iż e j c eló w : M a k sy m a ln y okres p rz erw y

O z n a c z a m a k s y m a ln ą ilo ś ć c z a su , n a k tó ry m e c h a n iz m G C w s trz y m a d z ia ła n ie a p lik a c ji, a b y p r z e p r o w a d z ić o p e r a c ję o d z y s k a n ia z a a lo k o w a n e j p rz e z n ią p a m ię c i. P rz ep u sto w o ść

O z n a c z a p ro c e n to w ą ilo ść cz a su d z ia ła n ia a p lik acji, k tó ry n ie je s t p rz e ­ z n a c z o n y n a d z ia ła n ie m e c h a n iz m u u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w .

115

W p o n iż sz y ch p u n k ta c h z o sta n ie p rz e d sta w io n e o g ó ln e o m ó w ie n ie p o sz cz e ­ g ó ln y ch ro d z a jó w m e c h a n iz m ó w u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w , ic h p rz e z n a c z e n ie i sy tu acje , w k tó ry ch p o w in n y b y ć u ż y w a n e . In fo rm a c je d o ty cz ą c e s p o so b ó w r ę c z n e g o w y b o r u m e c h a n iz m u G C z n a jd z ie s z w d a ls z e j c z ę śc i ro z d z ia łu .

Mechanizm Serial U su w a n ie n ie u ż y tk ó w je s t p rz e p ro w a d z a n e p rz e z p o je d y n c z y w ą te k w je d ­ n y m p ro c e so rz e . P o u ru c h o m ie n iu te g o m e c h a n iz m u u su w a n ia n ie u ż y tk ó w d z ia ła n ie a p lik a cji z o sta je w s trz y m a n e aż d o ch w ili z a k o ń cz e n ia p ra c y p rze z m e c h a n iz m G C . O m a w ia n y m e c h a n iz m s p ra w d z a się n a jle p ie j w p rz y p a d k a c h , g d y a p lik a cja o p e r u je n a n ie w ie lk im z b io r z e d a n y c h o w ie lk o ś c i d o o k o ło 1 0 0 M B i n ie w y m a g a , a b y w s p o m n ia n e w c z e ś n ie j p r z e r w y w d z ia ła n iu b y ły k r ó tk ie .

Mechanizm Parallel T en m e c h a n iz m je s t n a z y w a n y ró w n ie ż m e c h a n iz m e m T h ro u g h p u t. U su w a ­ n ie n ie u ż y tk ó w m o ż e b y ć p r z e p r o w a d z a n e p r z e z w ie le w ą tk ó w d z ia ła ją ­ c y c h w ró ż n y c h p r o c e s o r a c h . Z a s to s o w a n ie w ię k s z e j lic z b y w ą tk ó w z n a ­ c z ą c o z w ię k s z a s z y b k o ś ć p r a c y m e c h a n iz m u G C . O m a w ia n y m e c h a n iz m s p ra w d z a s ię n a jle p ie j w p r z y p a d k a c h , g d y n ie m a o g ra n icz e ń c z a so w y ch d o ty c z ą c y c h d łu g o ś c i p rz e r w y w d z ia ła n iu a p lik a cji, a je j w y d a jn o ś ć p o z o s ta je n a jw a ż n ie js z y m a s p e k te m p ro g ra m u .

Mechanizm Parallel Compacting T e n m e c h a n iz m je s t p o d o b n y d o p o p rz e d n ie g o z a w y ją tk ie m fa k tu , ż e ch a­ ra k tery z u je s ię b a rd z ie j d o p ra c o w a n y m i a lg o ry tm a m i, co s k ra c a c z a s p r z e ­ rw y p o trz e b n e j n a p r z e p r o w a d z e n ie o p e ra c ji u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w . O m a w ia n y m e c h a n iz m sp ra w d z a się n ajle p ie j w p rz y p a d k a c h , g d y w a p lik a ­ cji is tn ie ją o g r a n ic z e n ia c z a su d o z w o lo n e j p r z e r w y w d z ia ła n iu a p lik a c ji.

O m aw iany m echanizm GC jest dostępny, począw szy od w yda­ nia J2SE 5.0 U pdate 6.

116

|

Rozdz ał 11. Zarządzan e pam ęcą

Mechanizm CMS M e ch a n iz m C M S (ang. C o n cu rren t M ark-Sw eep) je s t n a z y w a n y ró w n ież m e ch a ­ n iz m e m o n ie w ie lk im o p ó ź n ie n iu . Im p le m e n tu je a lg o ry tm y p o z w a la ją ce n a o b s łu g ę o g r o m n y c h k o le k c ji, k tó r e m o g ły b y u z a s a d n ia ć p o w s ta w a n ie d łu ­ g ic h p r z e r w w d z ia ła n iu a p lik a c ji. O m a w ia n y m e c h a n iz m s p r a w d z a s ię n a jle p ie j w p r z y p a d k a c h , g d y c z a s u d zie le n ia o d p o w ie d z i p rz e z a p lik a cję m a d u ż o w ię k s z e z n a c z e n ie n iż p rz e ­ p u sto w o ś ć lu b p rz e rw a w d z ia ła n iu a p lik acji p o d cz a s p rz e p ro w a d z a n ia o p e­ racji u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w .

Mechanizm G1 T e n m e c h a n iz m je s t n a z y w a n y ró w n ie ż G a r b a g e -F ir s t i s to s o w a n y w w ie ­ lo p ro c e s o ro w y c h k o m p u te ra c h w y p o s a ż o n y c h w o g r o m n e ilo ś c i p a m ię c i. S e r w e r o w y s ty l m e c h a n iz m u u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w o z n a c z a d u ż o w ię k s z e p r a w d o p o d o b ie ń s t w o s p e łn ie n ia c e lu w p o s ta c i d łu g o ś c i c z a s u p r z e r w y i je d n o c z e ś n ie z a p e w n ia w y s o k ą p rz e p u s to w o ś ć . O p e ra c je n a c a ły m s to s ie (n a p r z y k ła d z n a c z n ik i g lo b a ln e ) są w y k o n y w a n e ró w n o le g le w ra z z w ą t­ k a m i a p lik a cji. T a k ie ro z w ią z a n ie c h ro n i p rz e d z a k łó c e n ia m i p ro p o rc jo n a l­ n ie d o w ie lk o ś c i s to s u lu b d a n y c h ro b o c z y c h .

M echanizm G1 jest dostępny, począw szy od w ydania Java SE 7 U pdate 4. Celem jego w prow adzenia jest zastąpienie m echani­ zm u CMS.

N arzędzia przeznaczone do za rzą d za n ia pam ięcią W p ra w d z ie o p e ra c ja d o stro je n ia s p o s o b u d z ia ła n ia m e c h a n iz m u u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w m o ż e z a k o ń c z y ć s ię s u k c e s e m , a le tr z e b a p a m ię ta ć , ż e G C n ie d a je ż a d n y c h g w a ra n cji, a je d y n ie w s k a z u je cele. P o p ra w a u z y sk a n a n a je d ­ n ej p la tfo r m ie n ie k o n ie c z n ie m u s i w y s tą p ić n a in n e j. N a jle p s z y m ro z w ią ­ za n ie m je s t z n a le z ie n ie ź ró d ła p ro b le m u za p o m o c ą n a rz ęd z i p rz e z n a cz o n y ch d o za rz ą d z a n ia p a m ię cią , n a p rz y k ła d p o z w a la ją cy ch n a p ro filo w a n ie u ży cia zasobów .

Narzędz a przeznaczone do zarządzań a pam ęc ą

|

117

W ta b e li 11.1 w y m ie n io n o te g o ro d z a ju n a r z ę d z ia . P o z a H P R O F (a n g . H e a p / C P U P ro filin g Tool) w s z y s tk ie d z ia ła ją z p o z io m u w ie r s z a p o le c e ń . H P R O F

je s t w c z y ty w a n e d y n a m ic z n ie p o u ż y c iu o d p o w ie d n ie j o p c ji w w ie r s z u p o le c e ń . P o n iż s z e p o le c e n ie w y ś w ie tla p e łn ą lis tę o p c ji, k tó re m o ż n a p r z e ­ kazać H PR O F: java -agentlib:hprof=help Tabela 1 1 .1 . O ferowane przez JD K narzędzia przeznaczone do zarządzania pamięcią

Narzędz e

Ops

jvisualvm

Na zędzie typu „wszystko w jednym” więcej info macji na jego temat znajdziesz na st onie http://visualvm java net/

jconsole

Na zędzie monito owania zgodne z JMX (ang Java Management Extensions)

jin fo

Na zędzie wyświetlające info macje konfigu acyjne

jmap

Na zędzie p zeznaczone do mapowania pamięci

jstack

Na zędzie do monito owania stosu

js t a t

Na zędzie do monito owania danych statystycznych wi tualnej maszyny Javy

jhat

Na zędzie analizy stosu

hprof

P ofilowanie użycia p oceso a danych statystycznych dotyczących stosu o az monito owania ywalizacji

jdb

Na zędzie p zeznaczone do debugowania

Rozw aż poznanie produktu O racle Java SE A dvanced, który zaw iera narzędzia Java M ission Control i Java Flight Recorder. To są narzęd zia klasy przem ysłow ej przeznaczone do diagno­ styki i m onitorow ania. N adają się do zastosow ania w środowi­ skach produkcyjnych.

Opcje w w ierszu poleceń W y m ie n io n e p o n iże j o p cje w ie rsza p o le ce ń p o w ią z a n e z m e c h a n iz m e m u s u ­ w a n ia n ie u ż y tk ó w m o g ą b y ć p rz e k a z a n e in te rp re te ro w i Ja v y w celu w s p ó ł­ p ra c y z Ja v a H o tS p o t V irtu a l M a c h in e (p e łn ą listę o p cji z n a jd z ie sz n a stro n ie h ttp ://w w w .o ra cle.co m /tech n etw o rk /ja v a /ja v a se/tech /v m o p tio n s-jsp -1 4 0 1 0 2 .h tm l):

-X X :+P rintG C lub -v e rb o se :g c W y ś w ie tle n ie o g ó ln y c h in f o r m a c ji o s to s ie i m e c h a n iz m ie u s u w a n ia n ie u ż y t k ó w w tra k c ie k a ż d e g o je g o u r u c h o m ie n ia .

118

|

Rozdz ał 11. Zarządzan e pam ęc ą

-XX:+PrintCommandLineFlags -v e rsio n W y ś w ie t le n ie u s t a w ie ń s to s u , o z a s t o s o w a n y c h w a r t o ś c ia c h -XX o ra z o w e r s ji. -XX:+PrintG CD etails W y ś w ie tle n ie s z c z e g ó ło w y c h in fo r m a c ji o s to s ie i m e c h a n iz m ie u s u ­ w a n ia n ie u ż y tk ó w w tra k c ie k a ż d e g o je g o u r u c h o m ie n ia . -XX:+PrintGCTimeStamps D o d a n ie z n a c z n ik ó w c z a su d o d a n y c h w y jś c io w y c h PrintGC lu b P rin t ^ G C D etails. -XX:+UseSerialGC W łą c z e n ie m e c h a n iz m u G C S e ria l. -XX:+UseParallelGC W łą c z e n ie m e c h a n iz m u G C P a ra lle l. -XX:+UseParallelOldGC W łą c z e n ie m e c h a n iz m u G C P a ra lle l C o m p a c tin g . W tej o p c ji Old o d n o si s ię d o fa k tu , ż e n o w e a lg o ry tm y s ą u ż y w a n e d la „ s ta re j" (a n g . old) g e n e ­ ra cji m e c h a n iz m u G C . -XX:+UseParNewGC W łą cz e n ie m e c h a n iz m u G C P a ra lle l n o w e j g e n era cji. M o ż e b y ć u ż y w a n y w r a z z m e c h a n iz m e m C M S . -XX:+UseConcMarkSweepGC W łą c z e n ie m e c h a n iz m u G C C M S . M o ż e b y ć u ż y w a n y w r a z z m e c h a ­ n iz m e m P a ra lle l n o w e j g e n e r a c ji. -XX:+UseG1GC W łą c z e n ie m e c h a n iz m u G C G a r b a g e -F irs t. -X X :+D isableExplicitG C W y łą c z e n ie m e to d m e c h a n iz m u G C (S y stem .g c()). -XX:ParallelG CThreads=[w ęt^i] O k r e ś le n ie lic z b y w ą t k ó w m e c h a n iz m u G C . W a r to ś ć d o m y ś ln a je s t p o w ią z a n a z lic z b ą p r o c e s o r ó w . O m a w ia n a o p c ja m a z a s t o s o w a n ie w p rz y p a d k u m e c h a n iz m ó w G C C M S i P a ra lle l. -XX:MaxGCPauseMillis=[miZźseA™ay] O p c ja w s k a z u je m e c h a n iz m o w i G C o c z e k iw a n y m a k sy m a ln y czas p rz e ­ r w y (w y r a ż o n y w m ilis e k u n d a c h ). O m a w ia n a o p c ja m a z a s to s o w a n ie w p rz y p a d k u m e c h a n iz m u G C P a ra lle l.

Opcje w w erszu poleceń

| 119

-XX:+GCTimeRatio=[

w artość

]

O p c ja w s k a z u je m e c h a n iz m o w i G C o c z e k iw a n ą w a r to ś ć w s p ó łc z y n ­ n ik a c z a s u d z ia ła n ia m e c h a n iz m u G C d o c z a s u d z ia ła n ia a p lik a c ji (1 / (1 + [w a rto ś ć ])) d la o k re ślo n e g o celu w y ra ż a ją ce g o p rz e p u sto w o ść. W arto ść d om yślna w y n o si 99. O znacza to, ż e aplikacja będ zie działała przez 9 9 % c z a su , n a to m ia s t d la m e c h a n iz m u G C p o z o s ta n ie 1% c z a su . O m a ­ w ia n a o p c ja m a z a s to s o w a n ie w p rz y p a d k u m e c h a n iz m u G C P a ra lle l. -XX:+CMSIncrementalMode W łą c z e n ie try b u p r z y r o s to w e g o d la m e c h a n iz m u G C C M S . U ż y w a n a je d y n ie w k o m p u te ra c h w y p o s a ż o n y c h w je d e n lu b d w a p ro c e s o ry . -XX:+CMSIncrementalPacing W łą c z e n ie a u to m a ty c z n e g o p a k o w a n ia d la m e c h a n iz m u G C C M S . -XX:MinHeapFreeRatio=[procent] U sta w ie n ie m in im a ln e j p ro c e n to w e j w a rto ś ci w s k a z u ją c e j ilo ś ć w o ln e g o m ie js c a w z g lę d e m

c a łk o w ite j w ie lk o ś c i s to s u . W a r t o ś ć d o m y ś ln a

w y n o si 40% . -XX:MaxHeapFreeRatio=[procent] U s ta w ie n ie m a k s y m a ln e j p ro c e n to w e j w a rto ś c i w s k a z u ją c e j ilo ś ć w o l­ n e g o m ie js c a w z g lę d e m c a łk o w ite j w ie lk o ś c i s to s u . W a r to ś ć d o m y ś ln a w y n o si 70% . -Xm s[óajty] N a d p is u je m in im a ln ą w ie lk o ś ć s to s u w y r a ż o n ą w b a jta c h . D o m y ś ln ie to 1 / 6 4 ilo ś c i p a m ię c i fiz y c z n e j, m a k s y m a ln ie 1 G B . P o c z ą tk o w a w ie l­ k o ś ć s to s u w y n o s i 4 M B d la k o m p u te r ó w , k tó r e n ie z a lic z a ją s ię d o k la s y s e r w e ro w e j. -Xm x[óajty] N a d p is u je m a k sy m a ln ą w ie lk o ść stosu w y ra ż o n ą w b a jta ch . D o m y śln ie to m n ie j n iż 1/ 4 ilo ści p a m ię c i fiz y cz n e j lu b 1 G B . M a k s y m a ln a w ie lk o ść s to s u w y n o s i 6 4 M B d la k o m p u te r ó w , k tó r e n ie z a lic z a ją s ię d o k la s y s e r w e ro w e j. -Xm n[óajty] W ie lk o ś ć s to s u d la m e c h a n iz m u G C n o w e j g e n e r a c ji. -XX:OnError=[command_line_tool [

o p c je

]]

O p cja p o z w a la n a w s k a z a n ie s k ry p tó w u ż y tk o w n ik a lu b p o le ce ń w y k o ­ n y w a n y c h p o w y s tą p ie n iu b łę d u o z n a c z e n iu k r y ty c z n y m .

120

|

Rozdz ał 11. Zarządzan e pam ęc ą

-XX+AggressiveOpts O p c ja p o w o d u je w łą cz e n ie o p ty m alizacji w y d a jn o ści, k tó re w p rz y sz ły ch w y d a n ia c h Ja v y p ra w d o p o d o b n ie b ę d ą w łą c z o n e d o m y ś ln ie .

W a rto p a m ię ta ć, ż e n ie m a g w a ra n cji stab iln o ści o p cji -XX. W s p o m n ia n e op cje n ie są częścią sp ecy fik acji ję z y k a Ja v a (ang. Java L a n gu a ge Specification). Istnieje w ię c m a łe p ra w d o p o d o b ie ń s tw o , a b y b y ły w d o k ła d n ie ta k ie j s a m e j p o s ta c i i o id e n ty c z n y m s p o s o b ie d z ia ła n ia w w ir tu a ln y c h m a s z y n a c h Ja v y firm trz e c ic h (o ile w o g ó le b ę d ą ta m d o s tę p n e ).

Zm iana w ielkości stosu w irtualnej m aszyny Javy S to s je s t o b s z a r e m w p a m ię c i p r z e c h o w u ją c y m w s z y s t k ie o b ie k ty , k tó r e z o sta ły u tw o rz o n e p rz e z u r u c h o m io n y p ro g ra m Ja v y . W ie lk o ś ć sto su n a le ż y z m ie n ić ty lk o w te d y , g d y sto s m a b y ć w ię k s z y n iż d o m y śln y . Je ż e li n a p o ty ­ k a s z p r o b le m y z w y d a jn o ś c ią lu b o t r z y m u je s z k o m u n ik a t b łę d u PermGen (an g . P erm a n en t G en eratio n ) java.lang.OutOfMemoryError, w te d y w ie lk o ść stosu m o ż e b y ć m a ła .

Przestrzeń M etaspace P a m ię ć ro d z im a je s t u ż y w a n a d o p rz e d sta w ie n ia m e ta d a n y c h k lasy , tw o rz ą c w te n s p o s ó b p r z e s t r z e ń w p a m ię c i n a z w a n ą M e ta s p a c e . M e ta s p a c e je s t n a s tę p c ą m o d e lu PermGen. Z te g o p o w o d u w w irtu a ln e j m a s z y n ie Ja v y JD K 8 n ie sp o tk asz w ię ce j b łęd ó w PermGen OutOfMemory. JV isu a lV M z a p e w n ia m o ż ­ liw o ść a n a liz y M e ta s p a c e , je ś li w y s tę p u je ja k ik o lw ie k w y c ie k p a m ię c i.

W spółpraca z m echanizm em GC W s p ó łp r a c ę z m e c h a n iz m e m u s u w a n ia n ie u ż y tk ó w m o ż n a p ro w a d z ić p rz e z w y r a ź n e w y w o ła n ie G C lu b te ż p rz e z n a d p is a n ie m e to d y f i n a l i z e ( ) .

Współpraca z mechan zmem GC

|

121

Wyraźne wywołanie mechanizmu GC M e ch a n iz m u su w a n ia n ie u ż y tk ó w m o ż e b y ć w y ra ź n ie w y w o ła n y z a p o m o c ą m e to d System .gc() lu b Runtime.getRuntime() .g c (). Je d n a k n a le ż y u n ik a ć w y ra ź ­ n e g o w y w o ła n ia m e c h a n iz m u G C , p o n ie w a ż m o ż e to w y m u s ić p rz e p ro w a ­ d zen ie p e łn e g o o d zy sk u p am ięci (g d y w y starczające b ę d z ie je d y n ie częściow e) i ty m s a m y m n ie p o t r z e b n ie z w ię k s z y ć p r z e r w ę w d z ia ła n iu a p lik a c ji. W y w o ła n ie System .gc() n ie z a w s z e b ę d z ie z re a liz o w a n e , w irtu a ln a m a sz y n a J a v y m o ż e c z a s a m i je z ig n o r o w a ć .

Metoda finalize() K a ż d y o b ie k t m a m e to d ę f i n a l i z e ( ) d z ie d z ic z o n ą p o k la s ie O b je ct. P rz e d u s u n ię c ie m o b ie k tu m e c h a n iz m G C m o ż e w y w o ła ć tę m e to d ę , c h o ć n ie m a tutaj żad n ej g w aran cji. D o m y śln a im p lem en tacja m e to d y fin a liz e ( ) n ie w y k o ­ n u je ż a d n e g o z a d a n ia . W p ra w d z ie to n ie je s t z a le ca n e , ale m e to d ę fin a l iz e () m o ż n a n a d p is a ć : public class TempClass extends SuperClass { / / Operacje wykonywane, gdy działa mechanizm GC.

protected void fin a liz e () throws Throwable { try { /* Miejsce na implementację żądanej funkcjonalności. */

} fin a lly { // Opcjonalnie można wywołać metodę //finalize() klasy nadrzędnej. super.final iz e (); // Z klasy nadrzędnej.

} } } P o n iż s z y fra g m e n t k o d u p o w o d u je u s u n ię c ie o b ie k tu : public class MainClass { public s ta tic void main(String[] args) { TempClass t = new TempClass(); //Odniesienia do obiektu zostały usunięte. t = nu ll; // Wywołanie mechanizmu GC.

System.gc(); } }

122

|

Rozdz ał 11. Zarządzan e pam ęc ą

ROZDZIAŁ 12.

Podstawowe wejście i wyjście

Ja v a o fe ru je w ie le k las p o d sta w o w e g o w e jś cia i w y jścia , a k ilk a z n ic h b ę d z ie o m ó w io n y c h w ty m r o z d z ia le . P o d s ta w o w e k la s y m o ż n a w y k o r z y s ta ć d o p rz e p ro w a d z a n ia o p eracji o d czy tu i zap isu w p lik ach , g n iazd ach o raz kon soli. W s p o m n ia n e k la s y z a p e w n ia ją ta k ż e m o ż liw o ś ć p r a c y z p lik a m i i k a ta lo ­ g a m i, a ta k ż e s e r ia liz a c ję d a n y c h . K la s y w e jś c ia -w y jś c ia w J a v ie z g ła s z a ją w y ją tk i (ró w n ie ż IOException), k tó re m u s z ą b y ć o b słu ż o n e . K la s y w e jś c ia -w y jś c ia w Ja v ie z a p e w n ia ją o b s łu g ę f o r m a to w a n ia d a n y c h , k o m p r e s ji i d e k o m p r e s ji s tr u m ie n i, s z y fr o w a n ia i d e s z y fr o w a n ia , a ta k ż e k o m u n ik a c ji m ię d z y w ą tk a m i z a p o m o c ą p o to k o w a n y c h s tru m ie n i. W p r o w a d z o n e w Ja v ie 1.4 n o w e A P I w e jś c ia -w y jś c ia (ta k z w a n e N IO ) ofe­ ru je d o d a tk o w e m o ż liw o śc i w z a k re sie w e jścia -w y jśc ia , m ię d z y in n y m i b u fo ­ ro w a n ie , b lo k o w a n ie p lik ó w , d o p a so w a n ie d o w y ra ż e ń re g u la rn y ch , o b słu g ę s k a lo w a n e j s ie c i i z a r z ą d z a n ie b u fo r e m . N I O .2 w p r o w a d z o n o w r a z z J a v ą S E 7 i to A P I b ę d z ie p r z e d s t a w io n e w n a s tę p n y m ro z d z ia le . A P I N IO .2 ro z b u d o w u je N IO i d o sta rc z a n o w e A P I d o o b s łu g i s y s te m u p lik ó w .

Standardow e strum ienie in, out i err W Ja v ie są u ż y w a n e trz y s ta n d a r d o w e s tru m ie n ie : in, out i e rr. System .in to s ta n d a rd o w y stru m ie ń d a n y c h w e jścio w y c h , k tó ry je s t u ż y w a n y w celu p o b ran ia d a n y ch o d u ży tk o w n ik a, a n astęp n ie u ż y cia ich w p rog ram ie: byte teamName[] = new byte[200]; int size = System.in.read(teamName); System.out.write(teamName,0,size);

123

System .out to s ta n d a r d o w y s tr u m ie ń d a n y c h w y jś c io w y c h , k tó r y je s t u ż y ­ w a n y w celu w y św ie tle n ia u ż y tk o w n ik o w i d a n y c h w y g e n e ro w a n y c h p r z e z p ro g r a m : System.out.print("Drużyna skompletowana"); S y ste m .e rr to s ta n d a r d o w y s tr u m ie ń b łę d ó w , k tó r y je s t u ż y w a n y w c e lu w y św ie tle n ia u ż y tk o w n ik o w i k o m u n ik a tó w b łę d ó w w y g e n e ro w a n y ch p rze z p ro g ra m : System.err.println("Brak wystarczającej liczby graczy"); K a ż d a z w y m ie n io n y c h m e to d m o ż e z g ło s ić w y ją te k IOException.

W prow adzona w w ydaniu Java SE 6 klasa Console zapew nia alternatyw ę dla standardow ych strum ieni podczas interakcji ze środow iskiem w iersza poleceń.

Hierarchia klas dla podstaw ow ego w ejścia i w yjścia N a ry su n k u 12.1 p o k a z a n o h ie ra rc h ię k la s d la n a jc z ę śc ie j u ż y w a n y c h stru ­ m ie n i o d c z y tu , z a p is u , d a n y c h w e jś c io w y c h i w y jś c io w y c h . W a rto p a m ię ­ ta ć o m o ż liw o ś c i łą c z e n ia k la s w e jś c ia -w y jś c ia , co p o z w a la n a o s ią g n ię c ie w ie lu e fe k tó w . K la s y Reader i W rite r s ą s t o s o w a n e d o o d c z y tu i z a p is u z n a k ó w (te k s tu ). Z k o le i k la s y InputStream i OutputStream s ą z w y k le u ż y w a n e p o d c z a s o d cz y tu i z a p is u d a n y c h b in a rn y c h .

O dczyt i zapis pliku Ja v a o fe ru je m o ż liw o ś ć ła tw e g o o d c z y tu i z a p is u d a n y c h w p lik a c h .

Odczyt znaków z pliku W c e lu o d c z y tu z n a k ó w z p lik u n a le ż y u ż y ć k la s y BufferedReader. Is tn ie je r ó w n ie ż m o ż liw o ś ć u ż y c ia k la s y F ile R e a d e r, a le to n ie b ę d z ie e fe k ty w n e r o z w ią z a n ie w p r z y p a d k u o g r o m n e j ilo ś c i d a n y c h . W y w o ła n ie read L in e() o d c z y tu je w ie r s z te k s tu z p lik u . P o z a k o ń c z e n iu o d c z y tu tr z e b a w y w o ła ć m e to d ę c lo s e () w e g z e m p la r z u k la s y BufferedReader:

124

|

R o zd zał 12. Podstawowe wejśce wyjśce

R y su n ek 1 2 .1 . N ajczęściej używ ane stru m ien ie odczytu, zapisu, danych wejściowych i wyjściowych

BufferedReader bReader = new BufferedReader (new FileReader("M aster.txt")); String lineContents; while ((lineContents = bReader.readLine()) != null) { ...} bReader.close(); A b y u n ik n ą ć im p lik a c ji z w ią z a n y c h z k o d o w a n ie m p lik u , w a r to r o z w a ż y ć u ż y c ie w y w o ła n ia Files.new BufferedReader(<ścieżka_dostępu>, ); d o s tę p n e g o w A P I N IO 2.0 .

Odczyt danych binarnych z pliku W celu o d cz y tu d a n y ch b in a rn y ch n a le ż y u ż y ć k la sy DatalnputStream. W y w o ­ ła n ie m e to d y read() o d cz y tu je d a n e z e s tru m ie n ia d a n y c h w e jś cio w y c h . Je że li o d cz y ta n a m a z o sta ć je d y n ie ta b lic a b a jtó w , w ó w c z a s w a rto u ż y ć k la sy Input ^ S tre am : DatalnputStream inStream = new DatalnputStream (new FileInputStream("Team.bin") ) ; inStream.read();

Odczyt zap s pl ku

| 125

W p r z y p a d k u k o n ie c z n o ś c i o d c z y tu o g r o m n y c h ilo ś c i d a n y c h w a r to r o z ­ w a ż y ć u ż y c ie k la s y BufferedInputStream , a b y o p e ra c ja o d c z y tu d a n y c h b y ła z n a c z n ie e fe k ty w n ie js z a : DataInputStream inStream = new DataInputStream (new BufferedInputStream(new FilelnputStream(team))); O d c z y ta n e d a n e b in a r n e m o ż n a z p o w r o t e m u m ie ś c ić w s t r u m ie n iu z a p o m o c ą m e to d o fe r o w a n y c h p rz e z k la s ę PushbackInputStream: unread (int i ) ; // Umieszczenie w strumieniu pojedynczego bajta. unread(byte[] b ); // Umieszczenie w strumieniu tablicy bajtów.

Zapis znaków w pliku W celu z a p is u z n a k ó w w p lik u n a le ż y u ż y ć k la s y P rin tW riter. P o z a k o ń ­ c z e n iu z a p is u s tru m ie n ia d a n y c h w y jś c io w y c h trz e b a w y w o ła ć m e to d ę c lo s e () k la s y P rin tW riter: String in = "Ogromny wiersz tekstu"; PrintWriter pWriter = new PrintWriter (new FileW riter("C oachList.txt")); pW riter.println(in); pW riter.close(); Je ż e li d o z a p is a n ia w p lik u je s t n ie w ie lk a ilo ś ć te k s tu , w te d y m o ż n a u ż y ć ró w n ie ż k la s y F ile W rite r. W a rto p a m ię ta ć , ż e je ś li p lik w s k a z a n y k la s ie F ile ^ W r it e r n ie is tn ie je , to z o s ta n ie a u to m a ty c z n ie u tw o r z o n y : FileWriter fWriter = new FileW riter("CoachList.txt"); fw riter.w rite("To je s t lis t a trenerów."); fw rite r.clo se ();

Zapis danych binarnych w pliku W c e lu z a p is a n ia d a n y c h b in a r n y c h w p lik u n a le ż y u ż y ć k la s y DataOutput ^ S tream . W y w o ła n ie m e to d y w r ite In t() p o w o d u je z a p is ta b lic y licz b c a łk o ­ w ity c h w s tru m ie n iu d a n y c h w y jś c io w y c h : File positions = new F ile("P o sitio n s.b in "); Int[] pos = {0, 1, 2, 3, 4 }; DataOutputStream outStream = new DataOutputStream (new FileOutputStream(positions)); for (int i = 0; i < pos.length; i++) outStream .writeInt(pos[i]); Je ż e li d o z a p is a n ia je s t o g r o m n a ilo ś ć d a n y c h , w te d y m o ż n a u ż y ć ró w n ie ż k la s y BufferedOutputStream: DataOutputStream outStream = new DataOutputStream (new BufferedOutputStream(positions));

126

|

Rozdz ał 12. Podstawowe wejśc e wyjśc e

O dczyt i zapis gn iazd a Ja v a o fe ru je m o ż liw o ść ła tw e g o o d cz y tu i z a p isu d a n y c h w g n ia z d a c h sys­ te m o w y ch .

Odczyt znaków z gniazda W celu o d cz y tu z n a k u z g n iazd a n a le ż y n a w ią z a ć z n im p o łącze n ie , a n a stę p ­ n ie u ż y ć k la s y BufferedReader d o o d c z y tu d a n y c h : Socket socket = new S o ck et("127.0.0.1", 64783); InputStreamReader reader = new InputStreamReader (socket.getInputStream()); BufferedReader bReader = new BufferedReader(reader); String msg = bReader.readline(); W Ja v ie S E 8 w k la s ie BufferedReader z n a jd u je s ię m e to d a l in e s ( ) n a le ż ą c a d o n o w e g o A P I stru m ien i. W arto ścią z w ro tn ą w y m ien io n ej m e to d y je st Stream, k tó re g o e le m e n ty są w ie rs z a m i „ le n iw ie " w c z y ty w a n y m i z k o n te k s to w e g o BufferedReader.

Odczyt danych binarnych z gniazda W celu o d cz y tu d a n y ch b in a rn y ch n a le ż y u ż y ć k la sy DataInputStream. W y w o ­ łan ie m e to d y read() o d czy tu je d an e z e stru m ien ia d an y ch w ejścio w y ch . T rzeb a w ty m m ie js c u w s p o m n ie ć , ż e k la sa Socket z n a jd u je s ię w p a k ie c ie ja v a .n e t: Socket socket = new S o ck et("127.0.0.1", 64783); DataInputStream inStream = new DataInputStream (socket.getInputStream()); inStream.read(); W p rz y p a d k u k o n ie c z n o ś c i o d c z y tu o g r o m n y c h ilo ś c i d a n y c h w a r to ro z ­ w a ż y ć u ż y c ie k la s y BufferedInputStream , a b y o p e ra c ja o d c z y tu d a n y c h b y ła z n a c z n ie e fe k ty w n ie js z a : DataInputStream inStream = new DataInputStream (new BufferedInputStream(socket.getInputStream()));

Zapis znaków do gniazda W c e lu z a p is u z n a k ó w d o g n ia z d a n a le ż y n a w ią z a ć z n im p o łą c z e n ie , a n a s tę p n ie u tw o r z y ć e g z e m p la r z k la s y P rin tW riter, u ż y ć g o i p r z e p r o w a ­ d z ić w ła ś c iw y z a p is z n a k ó w d o g n ia z d a : Socket socket = new S o ck et("127.0.0.1", 64783); PrintWriter pWriter = new PrintWriter (socket.getOutputStream()); pWriter.println("Tato! Wygraliśmy m ecz!.");

Odczyt zap s gn azda

I

127

Zapis danych binarnych do gniazda W c e lu z a p is a n ia d a n y c h b in a r n y c h n a le ż y u ż y ć k la s y DataOutputStream. W y w o ła n ie m e to d y w r ite () p o w o d u je z a p is d a n y c h w s tr u m ie n iu d a n y c h w y jś c io w y c h : byte positions[] = new byte[10]; Socket socket = new S o ck et("127.0.0.1", 64783); DataOutputStream outStream = new DataOutputStream (socket.getOutputStream()); outStream.write(positions, 0, 10); Je ż e li d o z a p is a n ia je s t o g r o m n a ilo ś ć d a n y c h , w te d y m o ż n a u ż y ć ró w n ie ż k la sy BufferedOutputStream: DataOutputStream outStream = new DataOutputStream (new BufferedOutputStream(socket.getOutputStream()));

Serializacja A b y z a p isa ć o b ie k t (i w s z y s tk ie p o w ią z a n e z n im d a n e , k tó re p ó ź n ie j trz e b a p rz y w ró c ić ) w p o sta ci tab licy b a jtó w , k la sa te g o o b ie k tu m u si im p le m e n to ­ w a ć in terfejs S e r ia liz a b le . D a n e s k ła d o w e z a d e k la ro w a n e w ra z z m o d y fik a ­ to re m d o s tę p u tr a n s ie n t n ie b ę d ą u m ie s z c z o n e w s e r ia liz o w a n y m o b ie k c ie . Z a c h o w a j o s tr o ż n o ś ć p o d c z a s o p e ra c ji s e r ia liz a c ji i d e s e ria liz a c ji, p o n ie w a ż z m ia n y w k lasie m o g ą m ie ć w p ły w n a p rz y w ró c e n ie o b iek tu . D o w s p o m n ia ­ n y c h z m ia n z a lic z a m y m ię d z y in n y m i p rz e n ie sie n ie k la sy w h ie ra rc h ii klas, u s u n ię c ie p o la , z m ia n ę m o d y fik a to r a p o la n a s t a t i c lu b in n y n iż tr a n s ie n t, a ta k ż e u ż y c ie in n e j w irtu a ln e j m a s z y n y Ja v y . D o s e r ia liz a c ji i d e s e ria liz a c ji o b ie k tó w m o ż n a u ż y ć k la s ObjectOutputStream i O bjectInputStream .

Serializacja obiektu W ce lu p rz e p r o w a d z e n ia s e ria liz a c ji o b ie k tu n a le ż y u ż y ć k la s y ObjectOutput ^ S tre am : ObjectOutputStream s = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("p.ser")); P o n iż e j p o k a z a n o p rz y k ła d s e ria liz a c ji: ObjectOutputStream oStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("PlayerDat.ser")); oStream.writeObject(player); oStream.close();

128

|

Rozdz ał 12. Podstawowe wejśc e wyjśc e

Deserializacja obiektu W celu p rz e p ro w a d z e n ia d e se ria liz a cji o b iek tu (n a p rz y k ła d z m ia n y z w e rsji je d n o ro d n e j o b iek tu n a o b iek t) n a le ż y u ż y ć k la sy ObjectlnputStream, a n a stę p ­ n ie o d c z y ta ć p lik i rz u to w a ć d a n e n a o d p o w ie d n i o b ie k t: ObjectlnputStream d = new ObjectInputStream(new FileInputStream ("p.ser")); P o n iż e j p o k a z a n o p rz y k ła d d e s e ria liz a c ji: ObjectlnputStream iStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("PlayerDat.ser") ) ; Player p = (Player) iStream.readObject();

Tw orzenie archiw um ZIP i rozpakow yw anie plików Ja v a o feru je k lasy p rze zn aczo n e d o tw o rzen ia sk o m p re so w a n y ch p lik ó w G Z IP o raz a rc h iw ó w w fo rm a cie Z IP . A rc h iw u m Z IP z a w ie ra w ie le p lik ó w , p o d ­ czas g d y G Z IP a rc h iw iz u je ty lk o p o je d y n c z y p lik . D o u tw o r z e n ia a rc h iw u m Z IP n a le ż y u ż y ć k la s y ZipOutputStream, n a to m ia s t r o z p a k o w a n ie a rc h iw u m u m o ż liw ia k la s a ZipInputSteam: ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream("out.zip")); String[] fNames = new String[] {" f1 ", " f2 "}; for (int i = 0; i < fNames.length; i++) { ZipEntry entry = new ZipEntry(fNames[i]); File InputStream fin = new FileInputStream(fNames[i]); try { zipOut.putNextEntry(entry); for (int a = fin .re a d (); a != -1; a = fin .read ()) { zipOut.write(a); } fin .c lo s e (); zipO ut.close(); } catch (IOException ioe) { . . . } } W celu ro z p a k o w a n ia p lik u u tw ó rz eg z e m p la rz k la sy ZipInputStream, w y w o ła j je g o m e to d ę g etN extE n try (), a n a s tę p n ie w c z y ta j z a w a r to ś ć p lik u d o Output ^ S tre a m .

Tw orzene archwum Z P rozpakowywane pl ków

| 129

Kompresja i dekompresja plików GZIP W celu u tw o rz en ia sk o m p re so w a n e g o p lik u G Z IP u tw ó rz n o w y eg zem p larz k la sy GZIPOutputStream, p rz e k a ż m u n a z w ę p lik u w ra z z ro z sz e rz e n iem .gzip, a n a s tę p n ie p r z e p r o w a d ź tr a n s fe r d a n y c h z GZIPOutputStream d o F ile ln p u t ^ S tre a m . A b y z d e k o m p r e s o w a ć p lik w fo rm a c ie G Z IP , n a le ż y u tw o r z y ć e g z e m p la r z k la s y GZipInputStream, u tw o r z y ć n o w y FileOutputStream, a n a s tę p n ie w c z y ta ć d o n ie g o d a n e .

130

|

R o zd zał 12. Podstawowe wejśce wyjśce

ROZDZIAŁ 13.

Nowe API wejścia-wyjścia (NIO.2)

A P I N IO .2 z o s ta ło w p r o w a d z o n e w ra z z JD K 7. M a n a c e lu z a p e w n ie n ie je s z c z e le p s z e j o b s łu g i p lik o w y c h o p e ra c ji w e jś c ia -w y jś c ia o ra z d o s tę p u d o d o m y ś ln e g o s y s te m u p lik ó w . A P I N IO .2 je s t o b s łu g iw a n e p r z e z p a k ie ty j a v a . n i o . f i l e i j a v a . n i o . f i l e . a t t r i b u t e . W a r to w ty m m ie js c u d o d a ć , ż e d o k ła d n y o p is A P I N IO .2 m o ż n a z n a le ź ć w sp e cy fik a cji z a ty tu ło w a n e j „ JS R 203: M o re N e w I/ O A P Is fo r th e Ja v a P la tfo rm ". D o p o p u la rn y c h in te rfe jsó w z n o w e g o A P I z a lic z a m y Path, PathMatcher, F ile V is ito r i WatchService. Z ko lei d o p o p u la r n y c h k la s z n o w e g o A P I n a le ż ą Paths i F ile s .

Interfejs Path In te rfe js Path m o ż e b y ć s to s o w a n y d o p rz e p r o w a d z a n ia o p e ra c ji n a ścież­ k a ch d o stę p u d o p lik ó w i k atalo g ó w . O m a w ia n a klasa je s t u ak tu aln io n ą w e r­ s ją k la s y ja v a .i o .F i l e . P r z e d s ta w io n y p o n iż e j fr a g m e n t k o d u d e m o n s tru je , ja k m o ż n a u ży ć w y b ra n y c h m e to d in terfejsu Path i k la sy Path d o p o b ie ra n ia n ie z b ę d n y c h in fo rm a c ji: Path p = Paths.get("\\opt\\jpgTools\\README.txt"); System.out .p rin tln (p .g etP aren t()); / / \opt\jpgTools System .out.println(p.getRoot()); // \ System.out.println(p.getNameCount ( ) ) ; // 3 System.out.println(p.getName(0)); // opt System.out .println(p.getName (1 )); //jpgTools System.out .println(p.getFi leName()); //README.txt System.out .p rin tln (p .to S trin g ()); / / Pełna ścieżka dostępu.

131

K lasa Path u d o stę p n ia tak że in n e u ż y te cz n e m e to d y ; n ie k tó re z n ic h z o sta ły w y m ie n io n e w ta b e li 13.1. Tabela 1 3 .1 . W ybrane m etody klasy Path

Metoda

Op s

path.toUri()

Konwe sja ścieżki dostępu na obiekt UR

path.resolve(ścieżko dostępu)

Połączenie dwóch ścieżek dostępu

path.relativize(ścieżko dostępu)

Utwo zenie ścieżki dostępu p owadzącej z jednej lokalizacji do d ugiej

path.compareTo(ścieżko dostępu)

Po ównanie dwóch ścieżek dostępu względem siebie

Klasa Files K la sę F ile s m o ż n a w y k o rz y sta ć d o u tw o rzen ia, sp ra w d ze n ia, u su n ięcia, sk o ­ p io w a n ia lu b p rz e n ie s ie n ia p lik u b ą d ź k a ta lo g u . W p o n iż s z y m fra g m e n c ie k o d u p rz e d s ta w io n o p e w n e n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n e m e to d y k la s y F ile s : // Utworzenie katalogu.

Fi les.createDirectories("\\opt\\jpg"); // Utworzenie obiektów ścieżki dostępu.

Path Path Path Path

targ etl = Paths.get("\\opt\\jpg\\README1.txt"); pl = F ile s.cre a te F ile (ta rg e tl); target2 = Paths.get("\\opt\\jpg\\README2.txt"); p2 = F ile s.cre a te F ile (ta rg e t2 );

// Sprawdzenie atrybutów pliku.

System.out.println(Files.isReadabl e (p l)); System .out.println(Files.isReadable(p2)); System .out.println(Files.isExecutable(pl)); System .out.println(Files.isSym bolicLink(pl)); System .out.println(Files.isW ritable(pl)); System.out.println(Files.isHidden (p l)); System .out.println(Files.isSam eFile(pl, p2)); / / Przykład operacji usunięcia, przeniesienia i kopiowania pliku.

Files.d elete(p 2); System.out.println(Files.move(pl, p2)); System.out.println(Files.copy(p2, p l)); F ile s.d e le te(p l); Files.d elete(p 2); M e to d a move() a k ce p tu je ty p w y licz e n io w y z a w ie ra ją cy n a s tę p u ją c e elem en ty: REPLACE_EXISTING i ATOMIC_MOVE. E le m e n t REPLACE_EXISTING p o w o d u je p rz e n ie ­ sie n ie p lik u , n a w e t je śli ju ż istn ieje. Z k o lei ATOMIC_MOVE g w aran tu je, ż e k ażd y p ro c e s m o n ito ru ją c y k a ta lo g b ę d z ie m ia ł d o stę p d o p lik u , g d y z a k o ń c z y się p rz e p r o w a d z a n a n a n im o p e ra c ja . M e to d a copy() a k ce p tu je ty p w y licz e n io w y z a w ie ra ją cy n a s tę p u ją c e elem en ty: REPLACE_EXISTING, COPY_ATTRIBUTES i NOFOLLOW_LINKS. E le m e n t REPLACE_EXISTING

132

|

Rozdz ał 13. Nowe AP wejśc a-wyjśc a (N O.2)

p o w o d u je s k o p io w a n ie p lik u , n a w e t je śli ju ż istn ieje. Z k o lei COPY_ATTRI BUTES k o p iu je atry b u ty p lik u . N a to m ia st NOFOLLOW_LINKS k o p iu je łącza, ale n ie ele ­ m e n ty , d o k tó r y c h o n e p ro w a d z ą . M e to d y l i n e s ( ) , l i s t ( ) , w alk() i fin d () z o s ta ły d o d a n e d o k la s y F ile s i są p o w ią z a n e z A P I stru m ie n i. M e to d a lin e s ( ) p rz e p ro w a d z a „ le n iw e " w c z y ­ ty w a n ie s tru m ie n ia w ie rs z y . Z k o le i m e to d a l i s t ( ) je s t o d p o w ie d z ia ln a za „ le n iw e " w y ś w ie tla n ie z a w a r to ś c i k a ta lo g u , n a to m ia s t w alk() p o z w a la n a re k u re n c y jn e p o ru sz a n ie s ię p o e le m e n ta c h k a ta lo g u . M e to d a fin d () „ le n i­ w ie " z a p e w n ia m o ż liw o ś ć w y sz u k iw a n ia p lik ó w w d rz e w ie p lik ó w w y w o ­ d z ą c y m s ię z e w s k a z a n e g o w ę z ła p lik u .

Funkcje dodatkow e A P I N IO 2 .0 o fe ru je ta k ż e w y m ie n io n e p o n iż e j fu n k cje , k tó re w a rto p o z n a ć. P y ta n ia d o ty c z ą c e w y m ie n io n y c h tu ta j f u n k c ji p o ja w ia ją s ię r ó w n ie ż n a e g z a m in ie O ra cle C ertified P ro fessio n a l Java S E 7 P r o g ra m m e r . W y m ie n io n e fu n k c je n ie z o sta ły o m ó w io n e , p o n ie w a ż z a słu g u ją n a d o k ła d n ie js z ą p re z e n ­ tację, n a p r z y k ła d w p o s ta c i s a m o u c z k a : • M o ż liw o ś ć m o n ito r o w a n ia k a ta lo g u z a p o m o c ą in te rfe js u W atchService. • M o ż liw o ś ć r e k u r e n c y jn e g o u z y s k a n ia d o s tę p u d o d rz e w k a ta lo g u z a p o m o c ą in te rfe js u F ile V is it o r . • M o ż liw o ś ć w y s z u k iw a n ia p lik ó w z a p o m o c ą in te rfe js u fu n k c jo n a ln e g o PathMatcher. P o n ie w a ż PathM atcher je s t in te r fe js e m fu n k c jo n a ln y m , m o ż e b y ć u ż y w a n y w r a z z w y r a ż e n ie m la m b d a . PathMatcher matcher = (Path p) -> { // Wartością zwrotnąjest boolean.

return (p.toStri ng().contains("W orld"));

Path path = FileSystems.getDefault().getPath( "\\opt\\jpg\\HelloWorld.java"); System.out.print("Dopasowanie: " + matcher.matches(path)); D a n e w y jśc io w e : $ Dopasowanie: true

Funkcje dodatkowe

| 133

134

I

Rozdz ał 13. Nowe AP wejśc a-wyjśc a (N O.2)

ROZDZIAŁ 14.

Współbieżność

W ą tk i w Ja v ie p o z w a la ją n a z n a cz n ie e fe k ty w n ie jsze u ż y c ie w ie lu p ro ce so ró w lu b w ie lu rd z e n i w p o je d y n c z y m p r o c e s o r z e . W p r z y p a d k u p o je d y n c z e g o p ro ce so ra w ą tk i z a p e w n ia ją m o ż liw o ść ró w n o le g łe g o w y k o n y w a n ia o p eracji, n a p r z y k ła d w e jś c ia -w y jś c ia i p r z e tw a r z a n ia . P r o g r a m o w a n ie w ie lo w ą tk o w e w Ja v ie je s t o b s łu g iw a n e d z ię k i fu n k c jo m o fe ro w a n y m p rz e z k la s ę Thread i in te rfe js Runnable.

Tw orzenie w ątków W ą tk i m o g ą b y ć tw o rz o n e n a d w a s p o s o b y : p rz e z ro z s z e r z e n ie k la s y ja v a . ^ la n g .T h re a d lu b p rz e z im p le m e n ta c ję in te rfe js u jav a.lan g .R u n n ab le.

Rozszerzenie klasy Thread R o z s z e rz e n ie k la s y Thread i n a d p is a n ie m e to d y run() p o w o d u je u tw o r z e n ie k la sy o b słu g u ją ce j w ą tk i. U ru c h o m ie n ie n o w e g o w ą tk u je s t b a rd z o ła tw y m z a d a n ie m : class Comet extends Thread { public void run() { System.out.println("Orbitowanie"); o rb it(); } } Comet halley = new Comet(); halley.run();

135

P a m ię ta j, ż e ty lk o je d n a s u p e rk la s a m o ż e b y ć ro z s z e rz o n a . D la te g o też k la sa r o z s z e rz a ją c a Thread n ie m o ż e r o z s z e rz a ć ju ż ż a d n y c h in n y c h s u p e rk la s .

Implementacja interfejsu Runnable Im p le m e n ta cja in terfejsu fu n k cjo n a ln e g o Runnable i z d efin io w a n ie je g o m e to d y run() ró w n ie ż p o z w a la n a u tw o r z e n ie k la s y o b s łu g u ją c e j w ą tk i. class Asteroid implements Runnable { public void run() { System.out.println("Orbitowanie"); o rb it(); } } Asteroid majaAsteroid = new Asteroid(); Thread majaThread = new Thread(majaAsteroid); majaThread.run(); P o je d y n c z y m o ż liw y d o u r u c h o m ie n ia e g z e m p la r z m o ż e b y ć p r z e k a z a n y w ie lu o b iek to m w ą tk ó w . K a ż d y w ą te k w y k o n u je to sa m o z a d a n ie , ja k p o k a ­ z a n o w p o n iż s z y m fra g m e n c ie k o d u tu ż p o u ż y c iu w y r a ż e n ia la m b d a : Runnable asteroid = () -> { System.out.println("Orbitowanie"); o rb it(); }; Thread asteroidThreadl = new Thread(asteroid); Thread asteroidThread2 = new Thread(asteroid); asteroidThread1.run(); asteroidThread2.run();

Stany w ątku W y licz e n ie T h read .state z a w ie ra sz eść s ta n ó w w ą tk ó w , k tó re z o sta ły w y m ie ­ n io n e w ta b e li 14.1.

Priorytety w ątku P ra w id ło w y z a k re s w a rto ści p rio ry te tu w ą tk u to z w y k le o d 1 d o 10, a w a rto ­ ścią d o m y śln ą je s t 5. P rio ry tety w ą tk u to je d e n z a sp e k tó w Ja v y ch arak tery zu ­ ją c y się n ajm n ie jsz ą p rzen o śn o ścią, p o n ie w a ż zak res i w a rto ść d o m y śln a m o g ą się ró żn ić w p o sz cz e g ó ln y ch w irtu aln y ch m a sz y n a ch Jav y . W arto ści p rio ry te­ tó w m o ż n a p o b r a ć z a p o m o c ą MIN_PRIORITY, NORM_PRIORITY i MAX_PRIORITY.

136

|

Rozdz ał 14. Współb eżność

Tabela 14.1. Stany wątku Stan wątku

Ops

NEW

Wątek któ y został utwo zony ale jeszcze nie jest u uchomiony

RUNNABLE

Wątek któ y jest gotowy do u uchomienia

BLOCKED

„Żywy” wątek któ y jest zablokowany i oczekuje na blokadę monito a

WAITING

„Żywy” wątek któ y wywołuje własną metodę w ait() lub jo in () w t akcie oczekiwania na inny wątek

TIMED_WAITING

„Żywy” wątek któ y oczekuje na inny wątek p zez ok eślony czas Wątek uśpiony

TERMINATED

Wątek któ y zakończył działanie

System.out.print(Thread.MAX PRIORITY); W ą tk i o n iż s z y m p rio r y te c ie o fe ru ją m n ie js z ą w y d a jn o ś ć n iż w ą tk i o w y ż ­ s z y m p rio ry te c ie .

Najczęściej używ ane metody dotyczące w ątków W ta b e li 1 4.2 w y m ie n io n o n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n e m e to d y d o ty c z ą c e w ą tk ó w i p o c h o d z ą c e z k la s y Thread. Tabela 1 4 .2 . N ajczęściej używ ane m etody klasy Thread dotyczące wątków

Metoda

Op s

getPriority()

Wa tością zw otną metody jest p io ytet wątku

getState()

Wa tością zw otną metody jest stan wątku

interrupt()

P ze wanie p acy wątku

isAl ive()

Wa tością zw otną metody jest stan „życia” wątku

isInterrupted()

Metoda sp awdza czy nastąpiło p ze wanie p acy wątku

jo in ()

Wątek wywołujący tę metodę musi poczekać na zakończenie działania p zez wątek któ yjest ep ezentowany p zez dany obiekt

setP rio rity (in t)

Ustawienie p io ytetu wątku

sta rt()

Umieszczenie wątku w stanie gotowości do u uchomienia

W ta b e li 1 4.3 w y m ie n io n o n a jc z ę ś c ie j u ż y w a n e m e to d y d o ty c z ą c e w ą tk ó w i p o c h o d z ą c e z k la s y O b ject.

Najczęśc ej używane metody dotyczące wątków

|

137

Tabela 14.3. Najczęściej używane metody klasy Object dotyczące wątków Metoda

Op s

notify()

Metoda nakazuje obudzenie wątku ijego u uchomienie

noti fyAl l ( )

Metoda nakazuje obudzenie wszystkich wątków oczekujących na inne wątki lub zasoby następnie algo ytm sze egowania wybie ze jeden wątek i u uchomi go

wait()

Wst zymanie wątku w stanie oczekiwania aż do chwili gdy inny wątek wywoła metodę notify() lub notifyAl l()

W yw ołanie m etody wait() lub n o tify () spow odu je zgłoszen ie w yjątku InterruptedException, jeśli w yw ołanie m etody nastąpi w zględem w ątku, który m a ustaw ioną w artość true dla opcji w skazującej na przerw anie jego pracy. W tab e li 14.4 w y m ie n io n o n a jcz ę ściej u ż y w a n e m e to d y s ta ty cz n e k la sy Thread d o ty c z ą c e w ą tk ó w , n a p rz y k ła d T h re a d .sle ep (1 0 0 0 ). Tabela 1 4 .4 . M eto dy statyczne dotyczące wątków

Metoda

Op s

activeCount()

Wa tością zw otną metody jest liczba wątków znajdujących się w bieżącej g upie wątków

currentThread()

Metoda zw aca odniesienie do aktualnie działającego wątku

interrupted()

Metoda sp awdza czy nastąpiło p ze wanie aktualnie działającego wątku

sleep(Zong)

Zablokowanie na podaną w pa amet ze liczbę milisekund aktualnie działającego wątku

yield()

Wst zymanie aktualnego wątku aby pozwolić innym wątkom na działanie

Synchronizacja S ło w o k lu cz o w e synchronize je s t p rz e z n a cz o n e d o n a k ła d a n ia b lo k a d n a b lo k i i m e to d y . B lo k a d a p o w in n a z o sta ć n a ło ż o n a n a b lo k k o d u lu b m e to d ę , k tó ra p ró b u je u z y sk a ć d o stę p d o z a so b u w sp ó łd z ielo n e g o o zn a cz e n iu k ry ty czn y m . T e g o ro d z a ju b lo k a d a m o n ito ra je s t d e fin io w a n a w n a w ia s ie k la m r o w y m . P on iżej p rze d staw io n o kilka p rzy k ład ó w sy n ch ro n izo w an y ch b lo k ó w i m eto d . E g z e m p la rz o b ie k tu t w r a z z s y n c h r o n iz o w a n ą b lo k a d ą : synchronized (t) { / / Polecenia bloku.

} E g z e m p la rz o b ie k tu t h i s w r a z z s y n c h r o n iz o w a n ą b lo k a d ą :

138

|

Rozdz ał 14. Współb eżność

synchronized (this) { / / Polecenia bloku.

} M e to d a r a i s e ( ) w r a z z s y n c h ro n iz o w a n ą b lo k a d ą : //Pierwszy segment kodu. synchronized void raise() { // Polecenia metody.

} // Drugi segment kodu.

void raise() { synchronized (this) { // Polecenia metody.

} } M e to d a s ta ty c z n a c a li b r a t e ( ) w ra z z s y n c h ro n iz o w a n ą b lo k a d ą : class Telescope { synchronized s ta tic void calib rate() { // Polecenia metody.

} } Inna nazw a blokad y to monitor lub m utex (ang. m utually exclu­ sive lock).

N a rz ę d z ia w s p ó łb ie ż n o ś c i to k o le jn y s p o s ó b n a s to s o w a n ie w s p ó łb ie ż n o ś c i i z a r z ą d z a n ie n ią .

N arzędzia w spółbieżności W Ja v ie S E 5.0 w p r o w a d z o n o k la s ę n a r z ę d z io w ą p rz e z n a c z o n ą d o p ro g ra ­ m o w a n ia w s p ó łb ie ż n e g o . W s p o m n ia n e n a r z ę d z ia z n a jd u ją s ię w p a k ie c ie ja v a .u t il.c o n c u r r e n t i o b e jm u ją w y k o n a w c ó w , w s p ó łb ie ż n e k o le k c je , s y n ­ c h ro n iz a to ry i n a r z ę d z ia p r z e z n a c z o n e d o o d m ie r z a n ia c z a su .

Wykonawcy K lasa ThreadPoolExecutor o raz je j p o d k la sa ScheduledThreadPoolExecutor im p le­ m e n tu ją in te r fe js Execu tor z a p e w n ia ją c y k o n fig u r o w a n ą i e la s ty c z n ą p u lę w ą tk ó w . W s p o m n ia n a p u la w ą tk ó w p o z w a la k o m p o n e n to m serw e ra n a w y ­ k o rz y sta n ie z a le t w y n ik a ją c y c h z m o ż liw o śc i w ie lo k ro tn e g o u ż y cia w ą tk ó w .

Narzędz a współbeżnośc

| 139

K la sa Executors d o sta rc z a m e to d y fa b ry c z n e (tw o rz ą c e o b ie k ty ) o ra z n a rz ę ­ d z io w e . S p o ś r ó d n ic h w y m ie n io n e p o n iż e j s ą p r z e z n a c z o n e d o tw o rz e n ia p u l w ą tk ó w : newCachedThreadPool() U tw o r z e n ie n ie o g ra n ic z o n e j p u li w ą tk ó w , k tó ra a u to m a ty c z n ie w ie lo ­ k r o tn ie u ż y w a w ą tk ó w . new FixedThreadPool(int n T h rea d s) U tw o r z e n ie p u li w ą tk ó w o s ta łe j w ie lk o ś c i, k tó ra a u to m a ty c z n ie w ie ­ lo k ro tn ie u ż y w a w ą tk ó w z e w s p ó łd z ie lo n e j, n ie o g ra n ic z o n e j k o le jk i. newScheduledThreadPool(int c o re P o o lS iz e ) U tw o r z e n ie p u li w ą tk ó w , d la k tó re j z d e fin io w a n o p o le c e n ia w y k o n y ­ w a n e o k r e s o w o lu b p o u p ły w ie o k r e ś lo n e g o c z a su . new SingleThreadExecutor() U tw o r z e n ie w y k o n a w c y d z ia ła ją c e g o w p o je d y n c z y m w ą tk u i o p e ru ­ ją c e g o n a n ie o g ra n ic z o n e j k o le jc e . newSingleThreadScheduledExecutor() U tw o rz e n ie w y k o n a w c y d z ia ła ją c e g o w p o je d y n c z y m w ą tk u i p o s ia d a ­ ją c e g o z d e fin io w a n e p o le c e n ia w y k o n y w a n e o k r e s o w o lu b p o u p ły w ie o k r e ś lo n e g o c z a su . P o n iże j p rz e d sta w io n o fra g m e n t k o d u d e m o n stru ją cy u ż y cie m e to d y newFixed ^ThreadPool (): import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ExecutorService; public class ThreadPoolExample { public s ta tic void main() { // Utworzenie zadań // (klasa RTask implementuje interfejs Runnable).

RTask t1 = new RTask("thread1"); RTask t2 = new RTask("thread2"); // Utworzenie menedżera wątków.

ExecutorService threadExecutor = Executors.newFixedThreadPool(2); / / Przygotowanie wątków do uruchomienia.

threadExecutor.execute(t1); threadExecutor.execute(t2); / / Zamknięcie wątków.

threadExecutor.shutdown(); } }

140

|

Rozdz ał 14. Współb eżność

Współbieżne kolekcje N a w e t je ś li ty p k o le k cji m o ż e b y ć sy n c h ro n iz o w a n y , n a jle p sz y m ro z w ią z a ­ n ie m je s t u ż y c ie k la s w s p ó łb ie ż n o ś c i z a p e w n ia ją c y c h b e z p ie c z e ń s tw o w ą t­ k ó w i o fe ru ją cy ch ta k ą sa m ą fu n k cjo n aln o ść, ja k z w y k łe k lasy . W sp o m n ia n e k lasy k o lek cji i ich o d p o w ie d n ik i w sp ó łb ie ż n o ści w y m ie n io n o w tab eli 14.5. Tabela 1 4 .5 . Klasy kolekcji i ich odpow iedniki zapewniające bezpieczeństw o wątków

Klasa kolekcj

Odpow edn k zapewn ający bezp eczeństwo wątków

HashMap

ConcurrentHashMap

TreeMap

ConcurrentSkipListMap

TreeSet

ConcurrentSkipListSet

podtypy Map

ConcurrentMap

podtypy List

CopyOnWriteArrayLi st

podtypy Set

CopyOnWriteArraySet

PriorityQueue

PriorityBlockingQueue

Deque

BlockingDeque

Queue

BlockingQueue

Synchronizatory S y n c h r o n iz a t o r y to s p e c ja ln e g o p r z e z n a c z e n ia n a r z ę d z ia s y n c h r o n iz a c ji. D o s tę p n e s y n c h r o n iz a to r y z o s ta ły w y m ie n io n e w ta b e li 14.6. Tabela 1 4 .6 . Synchronizatory

Synchron zator

Ops

Semaphore

Obsługuje zestaw zezwoleń

CountDownLatch

mplementuje oczekiwanie aż do zakończenia wykonywania zestawu ope acji

CyclicBarrer

mplementuje oczekiwanie aż do usunięcia najczęściej występujących ba ie

Exchanger

mplementuje punkt synch onizacji w któ ym wątki mogą wymieniać elementy

Narzędzia odmierzania czasu W y licz e n ie TimeUnit je s t n ajczę ściej sto so w a n e d o in fo rm o w a n ia m e to d o p ar­ ty ch n a o d m ie rz a n iu czasu , ja k p o w in ie n b y ć o b licz o n y d an y p a ra m e tr z w ią ­ z a n y z c z a s e m . P r z y k ła d p r z e d s ta w io n o w p o n iż s z y m fr a g m e n c ie k o d u . D o s tę p n e s ta łe w y lic z e n ia TimeUnit z o s ta ły w y m ie n io n e w ta b e li 14.7.

Narzędz a współbeżnośc

|

141

// tryLock (czas podanyjako typ long ijednostka TimeUnit). i f (lock.tryLock(15L, TimeUnit.DAYS)) { . . . } //15 dni. Tabela 1 4 .7 . Stałe wyliczenia T im eU nit

Stała

Def n cja jednostk

Jednostka (s)

NANOSECONDS

1/1000 ps

000000001

ns

MICROSECONDS

1/1000 ms

000001

Us

MILLISECONDS

1/1000 s

001

ms

SECONDS

s

1

sec

MINUTES

60 s

60

min

HOURS

60 min

3600

h

DAYS

24 godziny

86400

d

142

|

Rozdz ał 14. Współb eżność

Skrót

ROZDZIAŁ 15.

Framework Collections

F r a m e w o r k C o lle c tio n s w Ja v ie z o s ta ł z a p r o je k to w a n y w c e lu z a p e w n ie n ia o b s łu g i w h ie r a r c h ic z n y s p o s ó b w ie lu k o le k c ji. T a k n a p r a w d ę s k ła d a s ię z in te rfe js ó w , im p le m e n ta c ji i a lg o ry tm ó w .

Interfejs Collection Kolekcje to o b iek ty , k tó re g ru p u ją w ie le e lem e n tó w , p rz e c h o w u ją je , p o b ie ra ją

i o p e ru ją n a n ic h . In te rfe js C o lle c tio n m o ż n a o k r e ś lić m ia n e m k o r z e n ia h ie ­ ra r c h ii k o le k c ji. P o d in te rfe js y C o lle c tio n to m ię d z y in n y m i L is t, Queue i S et. W ta b e li 15.1 w y m ie n io n o in te rfe js y , p o d a n o in fo r m a c je o ic h u p o r z ą d k o ­ w a n iu o ra z o b s łu d z e d u p lik a tó w . In te rfe js Map ró w n ie ż z n a la z ł s ię w ta b e li, p o n ie w a ż n a le ż y d o o m a w ia n e g o fra m e w o r k a . Tabela 1 5 .1 . N ajczęściej używ ane kolekcje

nterfejs

Uporządkowany

Obsługa dupl katów

Li st

Tak

Tak

Dostęp pozycyjny kont ola wstawiania elementów

Map

Może być

Nie

Unikatowe klucze maksymalnie mapowanie jednej wa tości dla każdego klucza

Queue

Tak

Tak

P zechowuje elementy zwykle działa jako F FO

Set

Może być

Nie

Unikatowość ma znaczenie

Uwag

1 Pierwszy na wejściu, pierwszy na wyjściu — przyp. tłum.

143

Implementacje W tab eli 15.2 w y m ien io n o n ajczęściej u ż y w a n e im p le m e n tacje ty p ó w kolekcji, ich in te rfe jsy , p o d a n o in fo rm a c je o u p o rz ą d k o w a n iu , so rto w a n iu i o b słu d z e d u p lik a tó w . Tabela 1 5 .2 . N ajczęściej spotykane im plem entacje typów kolekcji

nterfejs

Uporząd­ kowań e

Sortowan e

Dupl katy

Uwag

ArrayList

List

ndeks

Nie

Tak

Szybka tablica o zmiennej wielkości

LinkedList

List

ndeks

Nie

Tak

Podwójnie połączona lista

Vector

List

ndeks

Nie

Tak

Spuścizna synch onizowany

HashMap

Map

Nie

Nie

Nie

Pa y klucz wa tość

Hashtable

Map

Nie

Nie

Nie

Spuścizna synch onizowany

Li nkedHashMap

Map

Wstawianie ostatni dostęp

Nie

Nie

Połączona lista tabela hash

TreeMap

Map

Z ównoważony

Tak

Nie

Mapa d zewa cze wono cza nego2

PriorityQueue

Queue

P io ytet

Tak

Tak

mplementacja stosu

HashSet

Set

Nie

Nie

Nie

Zbió o szybkim dostępie

Li nkedHashSet

Set

Wstawianie

Nie

Nie

Połączona lista zbió hash

TreeSet

Set

So towanie

Tak

Nie

Zbió d zewa cze wono cza nego

mplementacja

M etody fram ew orka Collection P o d in te rfe js y in te rfe js u C o lle c tio n o fe ru ją w ie le c e n n y c h s y g n a tu r m e to d , k tó r e w y m ie n io n o w ta b e li 15.3.

2 Więcej informacji znajdziesz na stronie http://pl.wikipedia.org/wiki/Drzewo_czerwono-czarne — przyp. tłum.

144

|

R o zd zał 15. Framework Collect ons

Tabela 15.3. Cenne metody podinterfejsu L sta parametrów

Zbór parametrów

Mapa parametrów

Wartość zwrotna

add()

indeks element

element

n/d

boolean

contains()

obiekt

obiekt

n/d

boolean

cotainsKey()

n/d

n/d

klucz

boolean

containsValue()

n/d

n/d

wa tość

boolean

get()

indeks

n/d

klucz

Object

indexOf()

obiekt

n/d

n/d

int

iterator()

b ak

b ak

n/d

Iterator

Metoda

keySet()

n/d

n/d

b ak

Set

put()

n/d

n/d

klucz wa tość

void

remove()

indeks lub obiekt

obiekt

klucz

void

size()

b ak

b ak

b ak

int

W a rto ścią z w ro tn ą C o llection .stream () je s t se k w e n c y jn y Stream w ra z z e źró ­ d łe m w p o s ta c i k o n te k s tu k o le k c ji. Z k o le i w a r to ś c ią z w r o tn ą C o lle c tio n . ^ p a r a lle lS tr e a m O je s t r ó w n o le g ły Stream w ra z z e ź ró d łe m w p o s ta c i k o n ­ te k s tu k o le k c ji.

A lgorytm y klasy Collections K la sa C o lle c tio n s , k tó re j n ie n a le ż y m y lić z in te rfe js e m C o lle c tio n , z a w ie ra w ie le c e n n y c h m e to d s ta ty c z n y c h , n a p rz y k ła d a lg o ry tm ó w . W s p o m n ia n e m e to d y m o g ą b y ć w y w o ły w a n e w z g lę d e m w ie lu ró ż n y c h ty p ó w k o le k c ji. W tab e li 15.4 w y m ie n io n o n a jc z ę śc ie j u ż y w a n e m e to d y k la sy C o llectio n s, ich p a r a m e tr y i w a rto ś c i z w ro tn e . W r o z d z ia le 16. z n a jd z ie s z w ię c e j in fo rm a c ji n a te m a t ty p o w a n y c h p a r a ­ m e tró w , n a p r z y k ła d .

Efektyw ność algorytm u A lg o r y tm y i s tr u k tu r y d a n y c h s ą z o p ty m a liz o w a n e p o d r ó ż n y m i w z g lę ­ d am i — n ie k tó re w celu efek ty w n e g o u zy sk iw an ia d o stę p u d o lo so w o w y b ra­ n y c h e le m e n tó w lu b ic h w s ta w ia n ia b ą d ź u s u w a n ia , z k o le i in n e w ce lu z a c h o w a n ia u p o r z ą d k o w a n y c h e le m e n tó w . W z a le ż n o ś c i o d p o tr z e b m o ż e w y s tę p o w a ć k o n ie c z n o ś ć z m ia n y a lg o r y tm ó w lu b s tr u k tu r d a n y c h .

Efektywność algorytmu

| 145

Tabela 15.4. A lgorytm y klasy Collections Metoda

Parametry

Wartość zwrotna

addAll()

Collection , T ...

boolean

max()

Collection [Comparator]



min()

Collection [Comparator]



d isjoi nt ()

Collection Collection

boolean

frequency()

Collection Object

int

asLifoQueue()

Deque

Queue

reverse()

List

void

shuffl e()

List

void

copy()

List cel List źródło

void

rotate()

List int wartość

void

swap()

List int położenie int położenie

void

binarySearch()

List Object

int

f i l l ()

List Object

void

sort()

List Object [Comparator]

void

repl aceAll ()

List Object staraWartość Object nowaWartość

boolean

newSetFromMap

Map

Set

N a jc z ę ś c ie j u ż y w a n e a lg o r y tm y k o le k c ji, ic h ty p y i ś r e d n ią e fe k ty w n o ś ć w y m ie n io n o w ta b e li 15.5. N o ta c ja d u ż e O je s t u ż y w a n a d o w s k a z a n ia e fe k ty w n o ś c i c z a su , p o d c z a s g d y n o z n a c z a lis tę e le m e n tó w (p a trz ta b e la 1 5.6).

Interfejs funkcjonalny Com parator W w ie lu m e to d a c h k la s y C o lle c tio n s p r z y ję to z a ło ż e n ie , ż e o b ie k ty k o le k c ji m o g ą b y ć p o ró w n y w a n e . Je ż e li n ie m a n a tu ra ln e j k o le jn o ś c i, w te d y k la s a p o m o c n ic z a m o ż e im p le m e n t o w a ć in te r f e js f u n k c jo n a ln y Comparator, co p o z w a la n a w s k a z a n ie s p o s o b u u p o r z ą d k o w a n ia o b ie k tó w : public class Crayon { private String color; public Crayon(String color) { th is.co lo r = color; } public String getColor() { return color; }

146

|

R o zd zał 15. Framework Collect ons

Tabela 15.5. Efektywność algorytmu Algorytmy

Konkretny typ

Czas

get set

ArrayList

0 (1)

add remove

ArrayList

0 (n)

contains indexof

ArrayList

0 (n)

get put remove containsKey

HashMap

0 (1)

add remove contains

HashSet

0 (1)

add remove contains

LinkedHashSet

0 (1)

get set add remove (z dowolnej st ony)

LinkedList

0 (1)

get set add remove (z indeksu)

LinkedList

0 (n)

contains indexOf

LinkedList

0 (n)

peek

Priori tyQueue

0 (1)

add remove

Priori tyQueue

0 (log n)

remove get put containsKey

TreeMap

0 (log n)

add remove contains

TreeSet

0 (log n)

Tabela 1 5 .6 . Notacja d u że O

Notacja

Op s

0 (1)

Czas jest stały niezależnie od liczby elementów

0 (n)

Czas jest liniowy względem liczby elementów

0 (log n)

Czas jest loga ytmiczny względem liczby elementów

0 (n log n )

Czas jest liniowy i loga ytmiczny względem liczby elementów

public void setColor(String color) { th is.co lo r = color; } public String toString() { return th is.co lo r; } } import java.util.Comparator; public class CrayonSort implements Comparator { @Override public int compare (Crayon c1, Crayon c2) { return c1.getColor().compareTo(c2.getColor()); } } import jav a.u til.A rrayL ist; import jav a.u til.C o lle ctio n s; public class CrayonApp {

nterfejs funkcjonalny Comparator

| 147

public s ta tic void main(String[] args) { Crayon crayonl = new Crayon("żółty"); Crayon crayon2 = new Crayon("zielony"); Crayon crayon3 = new Crayon("czerwony"); Crayon crayon4 = new Crayon("niebieski"); Crayon crayon5 = new Crayon("fioletowy"); ArrayList cList = new ArrayList <>(); cList.add(crayonl); cList.add(crayon2); cList.add(crayon3); cList.add(crayon4); cList.add(crayon5); System.out.println("Nieposortowane: " + cList ) ; CrayonSort cSort = new CrayonSort(); // Here C o llection s.so rt(cL ist, cSort); System.out.println("Posortowane: " + cList ) ; } } D a n e w y jśc io w e : $ Nieposortowane: [żółty, zielony, czerwony, niebieski, fioletowy] $ Posortowane: [czerwony, fioletowy, niebieski, zielony, żółty] K la sa CrayonSet im p le m e n tu je in te rfe js Comparator, k tó ry z o s ta ł u ż y ty p rz e z e g z e m p la r z c S o r t. O p c jo n a ln ie , m o ż n a u t w o r z y ć a n o n im o w ą k la s ę w e ­ w n ę trz n ą , ab y u n ik n ą ć w ten sp o só b k o n ie cz n o ści tw o rz e n ia o d d zieln ej k lasy CrayonSort: Comparator cSort = new Comparator () { public int compare(Crayon c l, Crayon c2) { return c1.getColor().compareTo(c2.getColor()); } }; P o n ie w a ż Comparator je s t in te r fe js e m fu n k c jo n a ln y m , to u ż y c ie w y r a ż e n ia la m b d a m o ż e z w ię k s z y ć c z y te ln o ś ć k o d u : Comparator cSort = (Crayon c l , Crayon c2) -> c1.getColor().compareTo(c2.getColor()); N a z w y k la s n ie m u s z ą b y ć w y r a ź n ie w y m ie n io n e n a liś c ie a rg u m e n tó w , p o n ie w a ż w y r a ż e n ie la m b d a z n a ty p y c e ló w . Z w r ó ć w ię c u w a g ę n a z a p is ( c l , c2) k o n tra (Crayon c l , Crayon c2 ): // Przykład 1.

Comparator cSort = (c l, c2) -> cl.getColor().compareTo(c2.getColor()) ; C o llection s.so rt(cL ist, cSort); // Przykład 2.

C o llection s.so rt(cL ist, (c l, c2) -> cl.getColor().com pareTo(c2.getColor()));

148

|

R o zd zał 15. Framework Collectons

ROZDZIAŁ 16.

Framework Generics

F r a m e w o rk G e n e ric s, w p r o w a d z o n y w Ja v ie S E 5 .0 i u a k tu a ln io n y w w y d a ­ n ia c h Ja v a S E 7 i 8, z a p e w n ia o b s łu g ę p a r a m e tr y z a c ji ty p ó w . Z a le tą sto so w a n ia ty p ó w g e n ery cz n y ch je s t z n a c z n e z m n ie jsz e n ie ilo ści k o d u , k tó r y tr z e b a u tw o r z y ć p o d c z a s o p r a c o w y w a n ia b ib lio te k i. K o le jn ą z a le tą je s t m o ż liw o ś ć e lim in a c ji rz u to w a n ia w w ie lu p rz y p a d k a c h . K la sy fr a m e w o r k a C o lle c tio n s , k la s a C lass o ra z in n e b ib lio te k i Ja v y z o s ta ły u a k tu a ln io n e i p r z y s to s o w a n e d o u ż y c ia ty p ó w g e n e r y c z n y c h . W k s ią ż c e Ja v a G e n e r ic s a n d C o lle c tio n s ( h t t p ://s h o p .o r e i ll y .c o m / p r o d u c t / 9 7 8 0 5 9 6 5 2 7 7 5 4 . d o ) n a p is a n e j p rz e z M a u r ic e 'a N a fta lin a i P h ilip a W a d le ra

(O 'R e illy , 2 0 0 6 ) z n a jd z ie s z s z c z e g ó ło w e o m ó w ie n ie fr a m e w o r k a G e n e r ic s .

Klasy i interfejsy fram ew orka Generics K la sy i in te rfe js y fra m e w o r k a G e n e r ic s p a r a m e tr y z u ją ty p p rz e z d o d a n ie ty p u p a r a m e tr u w n a w ia s ie o s tr y m , n a p r z y k ła d . W s k a z a n y ty p je s t u s ta n a w ia n y w m ie js c u n a w ia s u . P o u s ta n o w ie n iu ty p u p a ra m e tru b ę d z ie o n s to s o w a n y w m e to d a c h k la s y , k tó re m a ją p o d a n y te n s a m ty p . W p r z e d s ta w io n y m p o n iż e j fra g m e n c ie k o d u m e to d y ad d () i g e t ( ) u ż y w a ją ty p u p a r a m e tr y z o w a n e g o ja k o o d p o ­ w ie d n io a rg u m e n tu i w a r to ś c i z w ro tn e j: public interface List extends Collection{ public boolean add(E e); E get(int index); }

149

P o zad ek laro w an iu z m ie n n ej o ty p ie p aram e try zo w an y m k o n k re tn y ty p (na p rz y k ła d ) b ę d z ie u ż y ty w m ie jscu ty p u p aram e tru (na p rz y k ła d ). E fe k te m je s t m o ż liw o ś ć e lim in a cji rz u to w a n ia p o d c z a s p o b ie ra n ia e le m e n ­ tó w z k o le k c ji: / / Kolekcja List/ArrayList wraz z typem generycznym.

List iL ist = new ArrayList(); iList.add(1000); // Wyraźne rzutowanie jest zbędne.

Integer i = iL is t.g e t(0 ); / / Kolekcja List/ArrayList bez typu generycznego.

List iL ist = new ArrayList(); iList.add(1000); // Wyraźne rzutowanie jest konieczne.

Integer i = (In te g e r)iL ist.g e t(0 ); O p e r a to r <> z o s ta ł w p r o w a d z o n y w Ja v ie S E 7 w c e lu u p r o s z c z e n ia tw o ­ r z e n ia ty p ó w g e n e r y c z n y c h p r z e z e lim in a c ję k o n ie c z n o ś c i d o d a tk o w e g o p o d a w a n ia ty p u : / / Bez użycia operatora <>.

List iLi st1 = new ArrayList(); //Z użyciem operatora <>. List iLi st2 = new ArrayList<>();

Konstruktory w ykorzystujące fram ew ork Generics K o n stru k to ry klas fram ew o rk a G en erics n ie w y m a g a ją a rg u m en tó w w p ostaci p a ra m e tró w o ty p a c h g e n e r y c z n y c h : //Klasa frameworka Generics. public class SpecialList { //Konstruktor bez argumentów. public SpecialList() { . . . } public SpecialList(String s) { . . . } } O b ie k t ty p u g e n e r y c z n e g o te g o ro d z a ju k la sy b ę d z ie u tw o r z o n y w p o n iż ­ szy s p o s ó b : SpecialList b = new SpecialList(); J e ż e li k o n s tr u k t o r w k la s ie fr a m e w o r k a G e n e r ic s z a w ie r a ty p p a r a m e ­ t r u , n a p r z y k ła d S trin g , w te d y o b ie k t ty p u g e n e r y c z n e g o m o ż n a u tw o r z y ć n a s tę p u ją c o : SpecialList b = new SpecialList("Anna Maria");

150

|

R o zd zał 16. Framework Generes

Zasada zastępowania Jak wspomniano w książce Java Generics and Collections (O'Reilly, 2006), zasada zastępomvania pozwala na użycie pod typów, gdy ich typy nadrzędne są parametryzowane: • Zmiennej danego typu może być przypisana wartość dowolnego podtypu danego typu. • Metoda wraz z parametrem danego typu może być wywołana wraz z argumentem dowolnego podtypu danego typu. B yte, Short, In te g e r, Long, F lo a t, Double, Big In te g e r i BigDecimal

są p o d t y p a m i

klasy Number: / / Lista zadeklarowana wraz typem generycznym Number. List n L is t = new ArrayList(); n Li s t . add ( ( by te) 27 ) ; // Typ Byte (automatycznepakowanie). n L i s t . add ( ( s h o r t ) 30000); //T y p Short. n L i s t . add (1234567890); / / Typ Integer. n L i s t . ad d( ( l o n g ) 2 e 6 2 ) ; //T y p Long. n L i s t . add ( ( f l o a t ) 3 . 4 ) ; //T y p Float. n L i s t . add ( 4 0 0 0 .8 ) ; //T y p Double. n L i s t . add(new Bi g l n t e g e r ( “9223372036854775810")); n L i s t . add(new BigDecimal( " 2 . I e 3 0 9 " ) ) ;

// Wyświetlenie listy wartości podtypów Number. f o r ( Number n : n L i s t ) S y ste m .o u t.p rin tln (n );

Parametry typu, znaki wieloznaczne i granice Najprostsza deklaracja klasy frameworka Generics zawiera nieograniczony parametr typu, taki jak T: p u b lic c l a s s Gener icClass { . . . }

Granice (ograniczenia) i znaki wieloznaczne mogą być stosowane w para­ metrach typu, jak przedstawiono w tabeli 16.1.

Parametry typu, znak w eloznaczne granee

|

151

Tabela 16.1. Parametry typu, znaki wieloznaczne i granice Parametry typu

Op s



Typ nieog aniczony takisamjak



Typy nieog aniczone i< P extends 0 b je ct>



Typ og aniczony od gó y ok eślony typ T jest podtypem P



Typ og aniczony od gó y ok eślony typ T jest podtypem P i implementuje typ S



Typ og aniczony od dołu ok eślony typ T jest typem nad zędnym P



Nieog aniczony znak wieloznaczny obiekt dowolnego typu tak samo jak



Og aniczony znak wieloznaczny pewien nieznany typ jest podtypem P



Og aniczony znak wieloznaczny pewien nieznany typ jest podtypem P i implementuje typ S



Znak wieloznaczny og aniczony od dołu pewien nieznany typ jest typem nad zędnym P

Zasada get i put W książce Java Geneńcs and Collections (O'Reilly, 2006) podano ró\wnież szcze­ góły zasad get i put, a także szczegółowe informacje o najlepszych sposobach użycia znaków wieloznacznych extends i super: • Znak wieloznaczny extends stosuj, gdy ze struktury pobierasz jedynie wartości. • Znak wieloznaczny super stosuj, gdy w strukturze umieszczasz jedynie wartości. • Nie używaj znaku wieloznacznego, gdy w strukturze umieszczasz i pobierasz wartości. Znak wieloznaczny extends został użyty w deklaracji metody addAll () kolekcji L i s t , ponieważ ta metoda pobiera (ang. get) wartości z kolekcji: p u b lic in t e r fa c e L i s t extends C o lle c tio n < E > { boolean addALL(C o lle c t io n c)

} L is t < In t e g e r > s r c L i s t = new A r r a y L is t < In t e g e r > (); s r c L is t .a d d ( O ) ; s r c L is t .a d d ( l) ; s r c L is t . a d d ( 2 ) ; // Użycie metody addAlK) zawierającej znak wieloznaczny extends. L is t < In t e g e r > d e s t L is t = new A r r a y L is t < In t e g e r > (); d e s t L is t . a d d A ll ( s r c L is t ) ;

152

|

Rozdz ał 16. Framework Gener cs

Znak wieloznaczny super został użyty w deklaracji metody addAll () klasy Collections, ponieważ ta metoda umieszcza (ang. put) wartości w kolekcji: p u b lic c la s s C o lle c tio n s { p u b lic s t a t ic boolean addAll (C o lle c tio n < ? super T> c , T . . . e le m e n ts){ . . . }

} // Użycie metody addAUO zawierającej znak wieloznaczny’ super. Li st s L i s t = new A rray Li st(); s L is t .a d d ( O ) ; C o lle c t io n s .a d d A ll( s L is t , ( b y t e ) l, (s h o r t )2 );

Specjalizacja typów generycznych Typy geneiyczne można rozszerzyć na wiele różnych sposobów. Mając parametryzowaną klasę abstrakcyjną AbstractSet : class SpecialSet extends AbstractSet { . . . } Klasa Special Set rozszerza AbstractSet zawierającą parametryzowany typ E. To jest typowy sposób deklarowania we framework u Generics. class Special Set extends AbstractSet { . . . } Klasa Special Set rozszerza AbstractSet zawierającą parametryzowany typ String. class SpecialSet extends AbstractSet { . . . } Klasa Special Set rozszerza AbstractSet zawierającą parametryzowany typ E. Typ P jest unikatowy w klasie Special Set. class SpecialSet extends AbstractSet { . . . } Klasa Special Set jest klasą frameworka Generics parametryzującą typ generyczny klasy AbstractSet. Ponieważ niezmodyfikowany typ klasy AbstractSet został rozszerzony (przeciwieństwo typu geneiycznego), parametryzacja nie wystąpi. W trakcie próby wywołania metody kom­ pilator wy generuje komunikat ostrzeżenia. class Special Set extends AbstractSet { . . . } Klasa Special Set rozszerza niezmodyfikowany typ klasy AbstractSet. Ponieważ oczekiwano geneiycznej wersji klasy AbstractSet, w trakcie próby wywołania metody kompilator wygeneruje komunikat ostrzeżenia.

Specjał zaeja typów generycznych

| 153

M etody fram ew orka Generics w niezm odyfikow anych typach Metody statyczne, niestatyczne i konstruktory są częścią niegenerycznych lub niezmodyfikowanych typów klas, które mogą być zadeklarowane jako generyczne. Niezmodyfikowany typ klasy jest niegeneiycznym odpowiedni­ kiem klasy geneiycznej. W przypadku metod geneiycznych klas niegenerycznych wartość zwrotna metody musi być poprzedzona parametrem typu geneiycznego, na przy­ kład . Jednak nie istnieje funkcjonalne powiązanie między typami para­ metru i wartości zwrotnej, o ile typ wartości zwrotnej jest geneiyczny: p u b lic c la s s S p e cia l Queue { p u b lic s t a t ic boolean add(E e) { . . . } p u b lic s t a t ic E peekQ { . . . }

}

Podczas wywoływania metody geneiycznej typ parametru jest umieszczany przed nazwą metody. W poniższym przykładzie typ został użyty w celu określenia argumentu typu geneiycznego: S p e c ia l Queue.< S trin g > a d d (" B ia ła k a r n a c ja " );

154

|

Rozdz ał 16. Framework Gener cs

ROZDZIAŁ 17.

API skryptowe Javy

Wprowadzone w Javie SE 6 API skiyptow e umożliwia aplikacjom Javy i językom skryptowym współpracę za pomocą interfejsu standardowego. Wspomniane API zostało dokładnie przedstawione w specyfikacji JSR 223 „Scripting for the Java Platform" i znajduje się w pakiecie javax.script.

Języki skryptow e Kilka języków skryptowych posiada implementacje silnika skryptów zgodne ze wspomnianą wcześniej specyfikacją JSR 223. Listę wybranych obsługiwa­ nych języków\r przedstawiono w dodatku B.

Im plem entacje silnika skryptów Interfejs ScriptEngine dostarcza podstawowe metody API skryptowego. Klasa Scri ptEngi neManager działa w połączeniu z wymienionym interfejsem i pozwala na wykorzystanie w programie wybranych silników skryptowych.

Osadzanie skryptów w Javie API skryptowe oferuje możliwość osadzania w7 aplikacjach Javy skryptów7 i/lub komponentów7 skryptów7. Przedstawiony poniżej fragment kodu pokazuje dwa sposoby osadzenia komponentów7 skryptowych w7 aplikacji Javy. Pienvszy, metoda eval () silnika skryptowego, bezpośrednio odczytuje składnię języka skryptowego. Drugi, metoda eval () silnika skryptowego, odczytuje składnię z pliku.

155

import import import import import

j a v a . i o . F i l eReader; j a v a . n i o . f i l e . Path; j a v a . n i o . f i l e . Path s; ja v a x . s c r i p t . S e ri ptEngi ne; j a v a x .s c r i p t . S c r i ptEngi neManager;

p u b lic c la s s HelloW orld { p u b lic s t a t i c void m a in (S trin g D a rg s ) throws Exceptio n { ScriptEngineM anager m = new Scrip tEn gineM anager( ) ; // Wybór silnika JavaScript Nashom. S c rip tE n g in e e = m .g e tE n g in e B y E x te n s io n ("js "); //Składnia silnika JavaScript Nashom. e .e v a l( " p r in t ( 'W it a j, ' ) " ) ; // Zawartość pliku world.js print('świecie!\n); Path p i = P a t h s .g e t (" / o p t / jp g 2 / w o r ld .js " ); e .e v a l (new F i l eReader ( p i. t o S t r i n g O ) ) ;

} }

Dane wyjściowe: $ W ita j, św ie cie !

W yw oływ anie metod języka skryptow ego Silniki skryptowe implementujące opcjonalny interfejs Invocable zapewmiają możliwość wywoływania (wykonywania) metod języka skryptowego, które zostały już przez ten silnik zinterpretowane. W przedstawionym poniżej fragmencie kodu znajduje się oparta na Javie metoda invokeFunction() wyw7ołująca zinterpretowaną przez silnik Nashom funkcję języka skryptowego greet (), która została wcześniej utw7orzona: ScriptEngineM anager m = new Scrip tEn gineM anager( ) ; S c r i ptEngi ne e = m .getEngi n e B y E x te n s io n C 'js " ); e.eval("function greet(message) + "{" + "println(message)" + "}");

In vo ca b le i = (In v o c a b le ) e; i . in v o k e F u n c tio n ("g re e t", "Pozdrow ienia z M arsa!");

Dane wyjściowe: $ Pozdrow ienia z Marsa!

Uzyskanie dostępu i kontrola zasobów Javy z poziomu skryptów API skryptowe zapewmia możliwość uzyskania dostępu i kontroli zasobów7 Javy (obiektów7) z poziomu przetwarzanego kodu języka skryptowego. Silnik skryptowy wykorzystuje w7iązania klucz-w7artość; to jedno z możliwych rozwiązań.

156

|

Rozdz ał 17. AP skryptowe Javy

W poniższym fragmencie kodu silnik JavaScript Nashom wykorzystuje wią­ zanie nameKey-worl d w celu odczytania (i wyświetlenia) danych składowych obiektu Javy z poziomu przetwarzanego kodu języka skryptowego: ScriptEngineM anager m = new S c rip tE n gin e M a n a g e r(); S c rip tE n g in e e = m .g e tE n g in e B y E x te n s io n ("js "); S t r in g world = " G lie s e 581 c " ; e .p u t ( “nameKey“ , w o rld ); e .e v a l( " v a r w = nameKey" ) ; e .e v a l( " p r in t ln ( w ) " ) ;

Dane wyjściowe: $ G lie s e 581 c

Dzięki wykorzystaniu wiązań klucz-wrartość z poziomu przetwarzanego kodu języka skryptowego można modyfikowrać dane składowe obiektu Javy: ScriptEngineM anager m = new S c rip tE n gin e M a n a g e r(); S c rip tE n g in e e = m .g e tE n g in e B y E x te n s io n ("js "); L is t < S t r in g > w o r ld L is t = new A rra y L i s t < > ( ) ; w o rld L is t.a d d (" Z ie m ia " ); w o rld L is t.a d d ("M a rs"); e.put("nam eKey", w o r ld L is t ); e .e v a l( " v a r w = nameKey. to A rra y O ; " ) ; e .e v a l( " nameKey.add (\ " G lie s e 581 c \ " ) " ) ; S y s t e m .o u t .p r in t ln ( w o r ld L is t );

Dane wyjściowe: $ [Z ie m ia , G lie s e 581 c]

Konfiguracja języków skryptow ych i silników Przed użyciem API skryptowego konieczne jest pobranie i skonfigurowanie implementacji żądanego silnika skryptowego. Wiele języków skryptowych zawiera w dystrybucji silniki zgodne ze specyfikacją JSR 223. Z reguły tego rodzaju silnik znajduje się w7 oddzielnym pliku JAR lub głównym, jak w przypadku JRuby.

Konfiguracja języka skryptow ego Poniżej przedstawiono kroki niezbędne do przeprowadzenia konfiguracji języka skryptowego:

Konf guracja języków skryptowych s In ków

|

157

1. Konfiguracja języka skryptowego w systemie operacyjnym. W dodatku B znajdziesz listę obsługiwanych przez Javę języków skryptowych oraz adresy stron internetowych, z których można je pobrać. Na wspom­ nianych stronach najczęściej znajdziesz omówienie procedury instalacyjnej. 2. Wywołanie interpretera skryptowego w celu upewnienia się o jego pra­ widłowym działaniu. To najczęściej jest interpreter działający z poziomu wiersza poleceń, choć może być również wyposażony w graficzny inter­ fejs użytkownika. W przypadku (na przykład) JRuby wydanie poniższych poleceń pozwala na sprawdzenie, czy dysponujemy prawidłową konfiguracją: jr u b y [ f i l e . r b ] / / Plik wiersza poleceń. j ruby .b a t // Plik wsadowy Windows.

Konfiguracja silnika skryptow ego Oto kroki niezbędne do przeprowadzenia konfiguracji silnika skryptowego: 1. Ustalenie, czy dystrybucja języka skryptowego zawiera implementację silnika zgodną ze specyfikacją JSR 223. Jeżeli tak jest, wówczas kroki 2. i 3. są niepotrzebne. 2. Znajdź i pobierz plik silnika skryptowego z zewnętrznego źródła, takiego jak witryna internetowa. 3. Pobrany plik umieść w7katalogu i wyodrębnij niezbędny plik JAR. Warto w tym miejscu dodać, że jako katalog instalacyjny bardzo często jest używ7any katalog przeznaczony dla oprogramow7ania opcjonalnego, czyli /opt. W celu instalacji i konfiguracji pewnych języków7 skryptowych w systemie Windows konieczne może okazać się wcześniejsze zainstalow7ame pow7łoki zgodnej z POSLX, czyli na przykład MSYS lub Cygwin.

W eryfikacja silnika skryptow ego Weryfikację konfiguracji silnika skryptowego można przeprowadzić przez kompilację i/lub interpretację bibliotek języka i silnika skryptowego. Poniższy przykład dotyczy starszej wersji JRuby, w7 której silnik był dostępny zewnętrznie: ja v a c -cp c : \ o p t \ jr u b y - 1 .0 \ lib \ jr u b y .ja r ; c :\ o p t \ jr u b y - e n g in e .ja r ;. Engines

158

|

Rozdz ał 17. AP skryptowe Javy

Istnieje możliwość wykonania dodatkowych testów z użyciem niewielkich programów. Przedstawiona poniżej aplikacja pow7oduje wyświetlenie listy dostępnych silników skryptowych, numerów wersji języka i stosowanych rozszerzeń. Warto w tym miejscu dodać, że uaktualniona wersja JRuby zapewmia obsługę specyfikacji JSR 223 za pomocą podstawowego pliku JAR. Dlatego też silnik nie musi być wywoływany oddzielnie: $ ja v a -cp c : \ o p t \ j r u b y - l.6 .7 .2 \ 1 ib \ jr u b y .ja r ; . EngineReport

Kod źródłowy programu: import j a v a . u t i l . L i s t ; import j a va x. s c r i p t . S e ri ptEngi neManager; import j a v a x .s c r i p t . S c r i ptEngi n e F acto ry; p u b lic c la s s EngineReport { p u b lic s t a t i c void m a in (S trin g D a rg s ) { ScriptEngineM anager m = new Scrip tEn gineM anager( ) ; L is t< S c rip tE n g in e F a c to ry > s = m .g e tE n g in e F a c to rie s (); //Iteracja przez listą silników. f o r (S c rip tE n g in e F a c to ry f : s) { // Określenie nazwy i wersji silnika. S t r in g en = f.ge tEn gin e N am e (); S t r in g ev = f.g e t E n g in e V e r s io n (); S y s t e m .o u t .p r in t ln ( " S iln ik : " + en + u " + e v ) ; //N azw a języka i wersja. S t r in g ln = f.getLanguageN am e(); S t r in g l v = f.g e tL a n g u a g e V e rs io n (); S y s t e m .o u t.p r in t ln (" Ję z y k : u + ln + " " + l v ) ; // Rozszerzenie. L is t < S t r in g > 1 = f .g e t E x t e n s io n s ( ) ; f o r (S t r in g x : 1) { S y s t e m .o u t.p r in t ln (“R o zsze rze n ie : " + x ) ;

} } } }

Dane wyjściowa: $ S i l n i k : O racle Nashorn 1 .8 .0 $ Ję z y k : ECMAScript ECMA - 262 E d itio n 5.1 $ R o zsze rze n ie : j s $ S i l n i k : JSR 223 JRuby Engine 1 .6 .7 .2 $ Ję z y k : ruby jr u b y 1 .6 .7 .2 $ R o zsze rze n ie : rb

JavaScript Nashorn to pakiet skryptowego API dostarczany domyślnie wraz z Javą SE. Nashorn zastąpił API JavaScript Rhino, znajdujące się w7 poprzednich wersjach JDK.

Konf guracja języków skryptowych s In ków

| 159

160

I

Rozdz ał 17. AP skryptowe Javy

ROZDZIAŁ 18.

API daty i godziny

API daty i godziny (specyfikacja JSR 310) zapewnia obsługę obliczeń związa­ nych z datą, godziną i kalendarzem. Odniesieniem implementacji dla wymie­ nionej specyfikacji JSR jest projekt ThreeTen (http://zozvw.threeten.org/), któiy znajduje się w JDK 1.8. API daty i godziny jest po^viązane z pakietem java. '-►time oraz podpakietami java.time.chrono, java. time, format, java. time, temporai i java.time.zone. W specyfikacji JSR 310 osiągnięto wiele celów projektowych: • API Fluent: łatwe w odczycie, na przykład dzięki łączeniu metod. • Projekt zapewniający bezpieczeństwo wątków: klasy dostarczające nie­ zmienne wartości. • Rozszerzalne API: systemy kalendarzy, możliwość dostosowania i wyko­ nywania zapytań. • Zachowanie zgodne z oczekiwaniem. API daty i godziny używa modelu wymiany danych zgodnego ze standar­ dem ISO 8601. Oficjalna nazwa standardu ISO 8601 to „Data elements and interchange formats—Information interchange— Representation of dates and times". Wymieniony standard jest oparty na kalendarzu gregoriańskim. Oczywiście, obsługiwane są również kalendarze regionalne. Więcej informacji na temat API Fluent znajdziesz w dodatku A.

161

W steczna zgodność Specyfikacja JSR 310 zastępuje klasy java.util .Date, java.util .Calendar, java, '-►util.DateFormat, java.util.GregorianCalendar, java.util.TimeZone i java.sql. '-►Date, ale ich nie unieważnia. W JDK 8 znajdują się metody pozwalające wymienionym klasom na konwersję w7 obie strony danych zgodnych ze specyfikacją JSR 310 na star szy format. / / Stary -> nowy -> stary. Calendar c = C a le n d a r.g e tln s t a n c e ( ); In s ta n t i = c . t o ln s t a n t ( ) ; Date d = D ate .from ( i ) ; / / Nowy -> stary -> nowy. ZonedDateTime zd t = Z o n e d D a te Tim e .p arse ("2 0 1 4 -0 2 -2 4 Tll:17:00+01:00" + "[Europe/W arsaw]") G rego ria nC alend ar gc = G re g o ria n C a le n d a r.fro m (zd t); L o c a lDateTime ld t = gc.to Z o n e d D a te T im e ().to Lo calD ate T im e ();

Kalendarze regionalne Specyfikacja JSR 310 jest niezwykle elastyczna i pozwala na dodawanie kolejnych kalendarzy. Podczas tworzenia notv eg o kalendarza klasy muszą implementor vac interfejsy Era, Chronology i ChronoLocal Date. W ornatvianyrn API znajdziemy cztery kalendarze regionalne: • hidżra, • japoński, • chiński, • buddyjski. W przypadku kalendarzy regionalnych nie będziesz używać klas głównych kalendar za ISO.

Kalendarz ISO Pakiet podstawkowy java.time zatviera API dostarczające zgodny ze stan­ dardem ISO 8601 system kalendarza gregoriańskiego. Wymieniony pakiet i irme z nim potviązane oferują łatwy tv użyciu interfejs, o czym możesz się przekonać tv poniższym fragmencie kodu, w którym obliczamy różnicę tvieku między dwiema osobami:

162

|

Rozdz ał 18. AP daty godz ny

p u b lic f in a l s t a t i c S t r in g D IS N EY B IR TH YEA R = “ 1901"; p u b lic f in a l s t a t i c S t r in g TEM PLEBIRTH YEAR = "1928"; Year b ir t h Y e a r l = Y e a r.p a rse (D IS N E Y B IR T H Y E A R ); Year b irth Y e a r2 = Y e a r.p a rse (T E M P LE B IR T H Y E A R ); long d i f f = C h ro n o U n it.YE A R S.b etw e e n (b irth Ye arl, b irth Y e a r 2 ); System .o u t .p r in t ln (" R ó ż n ic a wieku wynosi “ + M a th .a b s (d iff) + " l a t . " ) ;

Dane wyjściowe: $ Różnica wieku wynosi 27 l a t .

Poniżej przedstawiono API klas podstawowych; opisy pochodzą z doku­ mentacji API dostępnej w intemecie. W dalszej części rozdziału znajdziesz omówienie kluczowych atrybutów7 oraz przykłady użycia wybranych klas. In s t a n t

Natychmiastowy punkt na osi czasu, mierzony od początku standar­ dowej epoki Javy, czyli w7zględem daty 1970-01-01T00:00:00Z. Lo c a lD a te

Niemodyfikow7alny obiekt data-godzina; t przedstawia datę wyświe­ tlaną w postaci rok-miesiąc-dzień. Lo calTim e

Niemodyfikow7alny obiekt data-godzina przedstawiający godzinę wy­ świetlaną w7postaci godzina-minuta-sekunda. Lo calD a te Tim e

Niemodyfikow7alny obiekt data-godzina przedstawiający datę i godzinę wyświetlaną w postaci rok-miesiąc-dzień-godzina-minuta-sekunda. O ffse tT im e

Niemodyfikow7alny obiekt data-godzina przedstawiający godzinę wy­ świetlaną w7postaci godzina-minuta-sekunda-różnica_czasu. O ffse tD a te T im e

Niemodyfiko^valny obiekt data-godzina przedstaw7iający datę i godzinę w7raz z różnicą czasu. P rz ech ó d \ 7ane są w7szystkie pola daty i godziny z dokładnością do nanosekund, a także różnica czasu wTzględem UTC/ Greenwich. ZonedDateTim e

Niemodyfiko^valny obiekt data-godzina przedstawiający datę i godzinę W T a z ze strefą czasow7ą. Przechowyw7ane są w7szystkie pola daty i godziny z dokładnością do nanosekund, a także strefa czasow7a i różnica czasu strefy, co pozw7ala na uniknięcie niejasności podczas podaw7ania lokal­ nej daty i godziny.

Kalendarz SO

| 163

Zo n e O ffse t

Różnica czasu dla danej strefy czasowej. Podaje różnicę czasu wzglę­ dem Greem vich /UTC . Zonedld

Identyfikacja strefy czasowej. Stosowana do identyfikacji reguł kon­ wersji między Instant i Local DateTime. Year

Niemodyfikowalny obiekt data-godzina przedstawiający rok. YearMonth

Niemodyfikowalny obiekt data-godzina przedstawiający połączenie roku i miesiąca. MonthDay

Niemodyfikowalny obiekt data-godzina przedstawiający połączenie mie­ siąca i dnia. DayOfWeek Wyliczenie dla dni tygodnia: poniedziałek, wtorek, środa, czwartek, piątek, sobota i niedziela. Month

Wyliczenie dla miesięcy roku: styczeń, luty, marzec, kwiecień, maj, czerwiec, lipiec, sierpień, wrzesień, październik, listopad i grudzień. D u ra tio n

Wyrażona w sekundach liczba oparta na czasie. P e ri od

Ilość czasu oparta na dacie. C lo c k

Dostęp do aktualnej daty, godziny i strefy czasowej. Użycie tego atry­ butu jest opcjonalne.

Interfejs m aszynow y Specyfikacja JSR 310 używa epoki systemu UNIX dla domyślnego kalen­ darza ISO 8601. Za wartość zerową jest uznawana data 1970-01-01T00:00Z. Od wymienionej daty czas płynie nieustannie; wartości ujemne wskazują datę i godzinę przed podaną datą początku epoki systemu UNIX. Aby pobrać egzemplarz bieżącego czasu, należy po prostu wywołać metodę In s t a n t.n o w ():

164

|

Rozdz ał 18. AP daty godz ny

In s ta n t i = In s ta n t.n o w (); System.out.printIn("Maszyna: " + i.toEpochMi11 i ());

Dane wyjściowe: $ Maszyna: 1392859358793 S y ste m .o u t.p rin tln ("C z? o w ie k : " + i ) ;

Dane wyjściowe: $ C zło w iek: 2014-02-20T01:20:41.402Z

Klasa Clock zapewnia dostęp do aktualnej daty, godziny i strefy czasowej: C lo ck c lo c k l = C lo ck.syste m U T C (); In s ta n t i l = In s t a n t .n o w (c lo c k l); Zoneld z id = Z o n e ld .of("Europe/W arsaw "); C lo ck clo ck 2 = C lo c k .s y s t e m (z id ); In s ta n t i2 = In s ta n t.n o w (c lo c k 2 );

API daty i godziny używa bazy danych stref czasowych dostępnej na stronie http://zvzvw.iana.org/time-zones.

Okresy i momenty Okres to oparta na czasie wartość składająca się z dni, godzin, minut, sekund i nanosekund. Okies wskazuje czas między dwoma punktami na osi czasu. W celu użycia w programie wartości okr esu trzeba przetworzyć ciąg tekstowy PnDTnHnMnS, gdzie P oznacza moment, T oznacza czas. Z kolei D, H, Mi S oznaczają odpowiednio dni, godziny, minuty i sekundy poprzedzone \wartościami (n): Duration d l = D u ra tio n .p a rse ("P2DT3H4M1.I S " ) ;

Wartość okr esu można utworzyć rówmież za pomocą metody of [typ]. Mogą być dodane godziny, minuty, sekundy i nanosekundy: Duration d2 = D u ra tio n .o f(41, ChronoU nit.YEA R S); Duration d3 = D u ra tio n .o fD a y s( 8 ) ; d3 = d 3 .p lu s H o u rs (3 ); d3 = d 3 .p lu sM in u te s(3 0 ); d3 = d 3 .plusSe co nd s(55).m inu sN an o s(3 00);

Metoda Duration.between() pozw7ala na utworzenie okresu na podstawie podanych dat początków7ej i końcowej: In s ta n t b ir t h = In s ta n t.p a rs e ("1 9 6 7 -0 9 -1 5 T 1 0 :3 0 :0 0 Z "); In s ta n t cu rre n t = In s ta n t.n o w (); Duration d4 = D u ra tio n .b e tw e e n (b irth , c u r re n t); S y s te m .o u t.p r in t(" L ic z b a dni ż y c ia : " + d 4 .t o D a y s ());

Kalendarz SO

| 165

Moment to oparta na dacie wartość składająca się z lat, miesięcy i dni. W celu użycia w programie wartości momentu trzeba przetworzyć ciąg tek­ stowy PnYnMnD, gdzie P oznacza moment, natomiast Y, Mi D oznaczają odpo­ wiednio lata, miesiące i dni poprzedzone wartościami (n): P e r i o d p l = P e r i o d . p a r s e ( " P10Y5M2D" ) ;

Wartość momentu można utworzyć również za pomocą metody of [typ]. Mogą być dodane lub odjęte lata, miesiące i dni: P e r i o d p2 = P e r i o d . o f ( 5 , 10, 4 0 ) ; p2 = p 2 . p l u s Y e a r s ( 1 0 0 ) ; p2 = p 2 . p l u s M o n t h s ( 5 ) . m i n u s D a y s ( 3 0 ) ;

JDBC i m apowanie XSD Współpraca między pakietami java.time i java.sql jest możliwa. W tabeli 18.1 przedstawiono wizualne mapowanie typów specyfikacji JSR 310 na SQL, a także na typy schematu XML (XSD). Tabela 18.1. Mapowanie JDBC i XSD Typ JSR 310

Typ SQL

Typ XSD

Local Date

DATE

xsrtim e

Local T i me

TIME

xsrtim e

LocalDateTim e

TIMESTAMP WITHOUT TIMEZ0NE

xsrdateTim e

O ffsetTim e

TIME WITH TIMEZ0NE

xsrtim e

O ffsetDateTim e

TIMESTAMP WITH TIMEZ0NE

xsrdateTim e

Period

INTERVAL

•

Form atowanie Klasa D ateTim eForm atter zapewnia możliwość wyświetlania i przetwarzania obiektów7 daty i godziny. W poniższym fragmencie kodu przedstawiono użycie wzorca liter wraz z metodą o f P a t t e r n ( ) omawianej klasy. Możliwe do użycia wzorce liter są identyfikowane w dokumentacji Javadoc dla klasy DateT i m eForm atter: LocalDateTim e in p u t = LocalD ateTim e.now (); DateTim eFormatter format = D ateTim eForm atter.ofP a tte rn ("yyyyMMddhhmmss"); S t r in g date = in p u t.fo rm a t(fo rm a t); S t r in g lo g F ile = "s im p le -lo g -" + date + " . t x t " ;

166

|

Rozdz ał 18. AP daty godz ny

W tabeli 18.2 wymieniono przykłady predefiniowanych formatów opartych na następującej strukturze: System.out.pri nt(LocalDateTi m e .now() .format(DateTimeFormatter.BASIC_IS0_DATE));

Tabela 18.2. Predefiniowane formaty Klasa

Format

Przykład

LocalDateTim e

B A S IC IS O D A T E

20140215

LocalDateTim e

IS0_L0CAL_DATE

2014 02 15

O ffsetDateTim e

ISO O FFSET D A TE

2014 02 15 05 00

LocalDateTim e

ISO DATE

2014 02 15

O ffsetDateTim e

ISO DATE

2014 02 15 05 00

LocalDateTim e

IS0_L0CAL_TIME

23 39 07 888

O ffsetTim e

IS O O FF SE T T IM E

23 39 07 888 05 00

LocalDateTim e

IS0_TIME

23 39 07 888

O ffsetDateTim e

IS0_TIME

23 39 07 888 05 00

LocalDateTim e

ISO_LOCAL_DATE_TIME

2014 02 15T23 39 07 888

O ffsetDateTim e

IS O O FF SE T D A T E T IM E

2014 02 15T23 39 07 888 05 00

ZonedDateTime

ISO_ZONED_DATE_TIME

2014 02 15T23 39 07 89 05 00 [Eu ope/Wa saw]

LocalDateTim e

IS O D A T E T IM E

2014 02 15T23 3907 891

ZonedDateTime

IS O D A T E T IM E

2014 02 15T23 39 07 891 05 00 [Eu ope/Wa saw]

LocalDateTim e

IS0_0RDINA L_DATE

2014 046

LocalD ate

ISOW EEKDATE

2014 W07 6

ZonedDateTime

RFC_1123_DATE_TIME

Sat 15 Feb 2014 23 39 07 0500

Kalendarz SO

| 167

168

I

Rozdz ał 18. AP daty godz ny

ROZDZIAŁ 19.

Wyrażenia lambda

Wyrażenia lambda (aE), nazywane również domknięciami, przedstawiają metody anonimowe. Obsługiwane przez Project Lambda (http://openjdk.java.net/ projects/lambda/), pozwalają na tworzenie i używanie klas z pojedynczymi metodami. Wspomniane metody charakteryzują się podstawową składnią pozbawioną modyfikatorów7, typu wartości zwrotnej oraz opcjonalnycli para­ metrów. Specyfikacja wyrażeń lambda jest zawarta w JSR 335; została podzie­ lona na siedem części: interfejsy funkcjonalne, wyrażenia lambda, referen­ cje do metod i konstruktorów, wyrażenia nazywane poly expressions, typy i obliczenia, ustalanie typu i metody domyślne. W tym rozdziale koncen­ trujemy się na dwóch pierwszych częściach.

Podstaw y w yrażeń lam bda Wyrażenie lambda musi miec interfejs funkcjonalny. Tego rodzaju interfejs posiada jedną metodę abstrakcyjną oraz zero lub więcej metod domyśl­ nych. Interfejs funkcjonalny zapewnia typy docelowe dla wyrażeń lambda i metod referencyjnych; w idealnej sytuacji powinien miec adnotację @Func '-► tio n a l In te r fa c e , aby pomóc programiście i kompilatorowi w prawidłowym odczycie jego przeznaczenia. ©Functional I n t e r f a c e p u b lic i n t e r f a c e Comparator {

//Dozwolona jest tylko jedna metoda abstrakcyjna. i n t compare(T o l , T o2);

//Nadpisywanie jest dozwolone. boolean e q u a ls (O b je c t o b j ) ;

//Dozwolone są opcjonalne metody domyślne. }

169

Składnia i przykład w yrażenia lambda Wyrażenie lambda zwykle zawiera listę parametrów7, typ wartości zwrot­ nej i polecenia: ( l i s t a parametrów) -> {p o le c e n ia ;}

Oto kilka przykładów7 wyrażeń lambda: () -> 66 (x ,y ) -> x + y (In te g e r x , In te g e r y ) -> x*y (S t r in g s) -> { S y s t e m .o u t .p r in t ln ( s ); }

Poniższa prosta aplikacja JavaFX GUI po naciśnięciu przycisku dodaje tekst do paska tytułu. Kod wykorzystuje interfejs funkcjonalny EventHandl e r wraz z jedną metodą abstrakcyjną handl e ( ) . import ja v a f x .a p p lic a t io n .A p p lic a t io n ; import ja v a fx .e v e n t.A c tio n E v e n t; import ja v a fx .e v e n t.E v e n tH a n d le r; import ja v a fx .s c e n e .S c e n e ; import ja v a fx .s c e n e .c o n tr o l.B u t t o n ; import j a v a fx . scene.1 ayo u t. StackPane; import ja v a f x .s t a g e .S t a g e ; p u b lic c la s s JavaFxApp extends A p p lic a tio n { ©Override p u b lic vo id s t a r t(S t a g e stag e ) { Button b = new B u tto n ( ) ; b .s e t T e x t (" N a c iś n ij p r z y c is k " ) ; // Użycie anonimowej klasy wewnętrznej. b.setO nAction(new EventHandle r< A ctio n Eve n t> () { ©Override p u b lic vo id h and le(A ctio n Event event) { s t a g e .s e tT itle (" W y r a ż e n ia lambda r z ą d z ą ! " );

} }); StackPane root = new S ta ck P a n e Q ; r o o t .g e t C h ild re n ( ) .a d d (b ); Scene scene = new Sce n e (ro o t, 200, 5 0 ); s ta g e .se tS c e n e (s c e n e ); sta g e .sh o w ();

} p u b lic s t a t ic void m ain (Strin gIU a rg s ) { la u n c h ( );

} }

170

|

Rozdz ał 19. Wyrażeń a lambda

Aby przeprowadzić refaktoring tej klasy anonimowej na wyrażenie lambda, typem parametru powinien być (A c tio n E v e n t e v e n t) lub po prostu (e v e n t ). Ponadto żądana funkcjonalność musi być dostarczona w postaci poleceń wyrażenia. //Sposób użycia wyrażenia lambda. b.setO nAction((ActionEvent ev ent) -> { s t a g e . se t T i t l e (" W y ra ż e n i a lambda r z ą d z ą ! “) ;

}); * 4 -r«*r----*%

Nowoczesne środowiska IDE mają funkcje przeznaczone do kon­ wersji anonimowych funkcji wewnętrznych na wyrażenia lambda.

l W rozdziale 15. przedstawiono inne przykłady wyrażeń lambda wraz z inter­ fejsem funkcjonalnym Comparator.

Referencje do metody i konstruktora Referencja do metody odnosi się do istniejącej metody bez jej wywoływania. Obejmuje to referencję do metody statycznej, egzemplarz metody określo­ nego obiektu, metodę super określonego obiektu i metodę egzemplarza dowolnego obiektu wskazanego typu. Referencje do metod obejmują rów­ nież referencje do konstruktora klasy i referencję do konstruktora tablicy. “dowol ny t e k s t " : : 1ength //Pobranie długości ciągu tekstowego. S t r i ng: : 1ength // Pobranie długości ciągu tekstowego. CheckAcct: : compareByBal ance //Referencja do metody statycznej. myComparator: : compareByName //Metoda egzemplarza określonego obiektu. s u p e r :: t o S t r i ng / / Metoda super określonego obiektu. S t r i ng: : compareToIgnoreCase //Metoda egzemplarza dowolnego obiektu. ArrayLi s t < S t r i ng>:: new // Konstruktor ArrayList. A r ra y s : : s o r t // Sortowanie elementów tablicy.

Interfejsy funkcjonalne specjalnego przeznaczenia Interfejsy funkcjonalne wymienione w tabeli 19.1 zostały opracowane do spe­ cjalnych celów7 związanych z API lub pakietem, w którym je umieszczono. Nie wszystkie interfejsy funkcjonalne w API Jawy SE posiadają adnotacje.

nterfejsy funkcjonalne specjalnego przeznaczeń a

|

171

Tabela 13.1. Interfejsy funkcjonalne specjalnego przeznaczenia AP

Klasa

Metoda

AWT

KeyEventDi sp a c te r

disp atch KeyEvent (KeyEvent e)

AWT

K eyEventPostProcessor

postProcessKeyEvent (KeyEvent e)

10

Fi le F i 1te r

a c c e p t (F ile pathname)

10

Fi lenameFi 1te r

a c c e p t (F ile d i r , S t r in g name)

LANG

Runnable

ru n ()

NIO

D irecto rStream

it e r a t o r ()

NIO

PathMatcher

matches (Path path)

TIME

Temporal Adj u ste r

a d ju s tln to (Temporal tem poral)

TIME

Temporal Query

queryFrom (Tem poralAccessor tem poral)

U TIL

Comparator

compare (T o l , T o2)

CONC

C a lla b le

c a l l ()

LOG

Fi le r

isL o g g a b le (LogRecord record )

PREF

PreferenceChangeLi sten e r

preferenceChange (PreferenceChangeEvent e vt)

Interfejsy funkcjonalne ogólnego przeznaczenia Pakiet j a v a . u t i l .f u n c t io n składa się z ogólnego przeznaczenia interfejsów funkcjonalnych dla podstawowych funkcji JDK. W tabeli 19.2 wymieniono te wszystkie interfejsy. Tabela 13.2. Interfejsy funkcjonalne ogólnego przeznaczenia Konsument

accept (T t)

Bi Consumer

accept (T t , U u)

Obj DoubleConsumer

accept (T t , double valu e)

ObjIntConsumer

accept (T t , in t v a lu e )

ObjLongConsumer

accept (T t , long valu e)

DoubleConsumer

accept (double valu e )

IntConsumer

accept ( in t valu e)

LongConsumer

accept (lo n g valu e )

Function

ap ply (T t )

Bi Function

ap ply (T t , U u)

DoubleFunction

ap ply (double valu e)

172

|

Rozdz ał 19. Wyrażeń a lambda

Tabela 13.2. Interfejsy funkcjonalne ogólnego pr zeznaczenia Konsument

accept (T t)

In tFu n ctio n

ap ply ( i n t valu e )

LongFunction

ap ply (lo n g valu e)

Bin aryO perato r

ap ply (O b je ct, O bject)

ToDoubleBi Fu ncti on

applyAsDouble (T t , U u)

ToDoubleFunction

applyAsDouble (T valu e )

IntToDoubleFunction

applyAsDouble ( in t valu e )

—

ciąg dalszy

LongToDoubleFunction

applyAsD ouble(long valu e )

DoubleBi naryOperator

applyAsDouble (double l e f t , double r ig h t )

T o In tB i Function

a p p ly A sIn t (T t , U u)

T o In tFu n ctio n

a p p ly A sIn t (T valu e)

Lo ngToIntFunction

a p p ly A sIn t (lo n g valu e )

D oubleToIntFunction

a p p ly A sIn t (double valu e)

In tB i naryOperator

a p p ly A sIn t ( in t l e f t , in t r ig h t )

ToLongBiFunction

applyAsLong (T t , U u)

ToLongFunction

applyAsLong (T valu e )

DoubleToLongFuncti on

applyAsLong (double valu e)

In tToLongFuncti on

applyAsLong ( i n t valu e )

LongBi naryOperator

applyAsLong (lo n g l e f t , long r ig h t )

Bi P re d ica te

t e s t (T t , U u)

P re d ica te

t e s t (T t )

D oublePredicate

t e s t (double valu e )

In tP re d ic a te

t e s t ( i n t valu e)

LongPredicate

t e s t (lo n g valu e )

S u p p lie r

g e t()

B o o le anSup plie r

getAsBoolean()

D o u bleSu pp lier

getAsD ouble()

In t S u p p lie r

g e tA s In t ()

Lo n gSu p p lie r

getA sLo ng()

UnaryOperator

id e n t it y O

DoubleUnaryOperator

id e n t it y O

IntU naryO perator

a p p ly A sIn t ( in t operand)

LongUnaryOperator

a p p ly A sIn t (lo n g valu e )

nterfejsy funkcjonalne ogólnego przeznaczeń a

|

173

Zasoby dotyczące w yrażeń lam bda W tym podrozdziale przedstawiono listę łączy prowadzących do samoucz­ ków oraz przygotowanych przez społeczność zasobów dotyczących wyra­ żeń lambda.

Sam ouczki Wyczerpujące samouczki zostały przygotowane przez Oracle i Maurice'a Naftalina. • The Java Tutorials: Lambda Expressions (http://docs.oracle.com/jauase/ tutorial/java/javaOO/lambdaexpr essions.html). • Maurice Naftalin's Lambda FAQ: „Your questions answered: all about Lambdas and friends" (jhttp://www.lambdafaq.org/).

Zasoby przygotow ane przez społeczność Fora, listy dyskusyjne i instruktażowe pliki wideo pomagają w poznaniu sposobu użycia wyrażeń lambda: • XEs Forum Board at CodeRanch: Online bulletin board (http://www. coderanch .com/forums/f-121/fSR). • XEs Mailing List: Technical discussions related to Project Lambda (http://mail.openjdk.java.net/mailmanAistinfo/lambda-dev). • Oracle Learning Library on YouTube (http://zvww.youtube.com/watch?v= 0if7Udc5ImM&list=PLKCk30yNwIzv6qi-Lu fkQ0tGjF7gZTpqo).

174

|

Rozdz at 19. Wyrażeń a lambda

Dodatki

DODATEK A

API Fluent

Fluent (ang. Fluent Interface) to zorientowane obiektowo API, którego celem jest dostarczanie kodu znacznie czytelniejszego, a tym samym łatwiejszego w użyciu. Powiązanie obiektów ze sobą za pomocą łączenia metod pomaga w osiągnięciu wspomnianej czytelności i użyteczności. W tego rodzaju pro­ jekcie łączone metody najczęściej mają ten sam typ. //A P I StringBuilder. S t r in g B u ild e r sb = new S tr in g B u iId e r (" p a lin d r o m !" ) ; //Łączenie metod. s b . d e l e t e (10, 11) . append( " y " ) . r e v e r s e ( ) ; System .o u t .p r in t I n ( “W artość: “ + s b ) ;

Dane wyjściowe: $ W artość: ym ordnilap

Oto nazw y kilku popularnych API Fluent utworzonych w Javie: API jOOQ (ang. Java Object Oriented Querying), API jMock, API Calculon Android, API Apache Camel, dostępne Ja\ie 8 API daty i godziny (specyfikacja JSR 310) oraz przeznaczone do umieszczenia w Javie 9 API Money and Currency (specyfikacja JSR 354). Każde z nich zawiera język specjalizosvany (ang. Domain Specific Language, DSL). Zewnętrzny język specjalizowany można bardzo łatwo mapować na wewnętrzny język specjalizowany Ja\y, wykorzystując w tym celu podejście oparte na API Fluent. Do najczęściej stosowanych prefiksów w metodach API Fluent przeznaczo­ nych do działania na obiektach zaliczamy at, format, from, get, to i wi th. Klasa Lo ca l DateTim e API daty i godziny została użyta w poniższym przy­ kładzie. Pierwszy fragment kodu nie stosuje łączenia metod, natomiast zasto­ sowano je w drugim: 177

//Samodzielna metoda statyczna. LocalDateTim e I d t l = LocalD ateTim e.n ow (); S y s t e m .o u t .p r in t ln ( ld t l) ;

Dane wyjściowe: $ 2014-02-26T09:33:25.676 //M etoda statyczna i łączenie metod. LocalDateTim e ld t2 = LocalDateTim e.now () . wi thDayOfMonth( 1 ) . wi th Y e a r (1878) .p lu sW e eks(2 ).m inu s(3 , ChronoUnit.HOURS); S y s t e m .o u t .p r in t ln ( ld t 2 );

Dane wyjściowe: $ 1878-02-15T06:33:25.724

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat języka specjalizowa­ nego, sięgnij po książkę Domain Specific Latiguages Martina Fowlera (Addison-Wesley, 2010).

178

|

Dodatek A AP Fluent

DODATEK B

Narzędzia firm trzecich

Szeroka gania narzędzi typu open source, komercyjnych opracowanych przez firmy trzecie oraz technologii może pomóc podczas tworzenia aplikacji w Ja vie. Przedstawiony tutaj zestaw zasobów jest efektywny i zarazem popularny. Pamiętaj o konieczności sprawdzenia warunków licencji narzędzi open source, jeśli mają być używane w środowiskach komercyjnych.

O pracow yw anie, CM i narzędzia testow ania Ant (http://ant.apache.org/) Apache Ant to oparte na XML narzędzie przeznaczone do tworzenia i wdrażania aplikacji Javy. Warto dodać, że jest bardzo podobne do doskonale znanego narzędzia make w systemie UNIX. Blood ho und (http://bloodhou nd.apache.org/) Apache Bloodhound to oparte na interfejsie przeglądarki internetowej oprogramowanie typu open source przeznaczone do zarządzania pro­ jektem i śledzenia błędów. Continuum (http:,//eontinuum.codehaus.org/) Apache Continuum to serwer ciągłej integracji pozwalający na regularne kompilowanie i testowanie kodu.

179

CruiseControl (http://cruisecontivl.sourceforge.net/) CruiseControl jest frameworkiem przeznaczonym do obsługi procesu ciągłej kompilacji. Enterprise Architect (http://www.sparxsystems.com/) Enterprise Architect to komercyjne narzędzie typu CASE (ang. Computer Aided Software Engineering), które pozwala na generowanie i analizę kodu Javy za pomocą języka UML. FindBugs (http://findbugs.sourceforge.net/) FindBugs to program wyszukujący błędy w kodzie Javy. Git (http://git-scm.com/) Git to rozproszony system kontroli wersji rozwijany jako projekt typu open source. Gradle (http://www.gradle.org/) Gradle to system przeprowadzania kompilacji, któiy wspomaga operacje testowrania, publikacji i wdrażania. I i u ds on (http://hudson -ci.org/) Hudson to oferujący duże możliwości rozbudowy sen ver ciągłej integracji. Ivy (https://ant.apache.org/ivy/) Apache Ivy to menedżer relacji zależności, któiy został zintegrowany z produktem Apache Ant. Jalopy (http://jalopy.sourceforge.net/) Jalopy to dostępny jako oprogramowanie typu source code formater dla Javy, któiy oferuje wtyczki między innymi dla Eclipse, jEdit, NetBeans i wielu innych narzędzi. JDocs (http://www.jdocs.com/) JDocs to repozytorium dokumentacji zapewniające sieciowy dostęp do dokumentacji API bibliotek Javy rozprowadzanych jako open source. j Clarity (http://www.jclarity.com/) jClaiity to narzędzie przeznaczone do przeprowadzania analizy wydaj­ ności i monitorowania, opracowane dla środowisk chmury. jEdit (http://www.jedit.org/) jEdit to edytor tekstów zaprojektowany dla programistów. Zawiera w7budowany menedżer wtyczek, za pomocą którego oferuje dostęp do wielu różnych w7tyczek.

180

|

Dodatek B Narzędz a f rm trzeć ch

JavaFX SceneBuilder (http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/ javafxscenebuilder-info-2157684.html) JavaFX Scene Builder to narzędzie graficzne przeznaczone do projekto­ wania aplikacji JavaFX. Jenkins (http://jenkins-ci.org/) Jenkins Cl to dostępny jako oprogramowanie open source serwer ciągłej integracji, oficjalnie znany pod nazwą Hudson Labs. JIRA (https://www.atlassian.com/software/jira/) JIRA to komercyjne oprogramowanie służące do zgłaszania i śledzenia błędów, a także do zarządzania projektem. JUnit (http://junit.org/) JUnit to framework przeznaczony do przeprowadzania testów jednost­ kowych. Pozwala na tworzenie i uruchamianie powtarzalnych testów7. JM eter (http://jmeter .apache.org/) Apache JMeter to aplikacja sprawdzająca zachowranie systemu, takie jak zachow7anie funkcjonalne i wydajność. Ma ven (http://maven.apache.org/) Apache Maven to oprogramowanie przeznaczone do zarządzania pro­ jektem. Pomaga w7 zarządzaniu kompilacją, raportami i dokumentacją. Nemo (http://nemo.sonarqube.org/) Nemo to internetowa wersja platformy SonarQube dedykowana projek­ tom typu open source. PMD (http://pmd.sourceforge.net/) PMD skanuje kod źródłowy Javy pod kątem błędówv, nieoptymalnego kodu, a także przesadnie skomplikowanych wyrażeń. SonarQube (http://www.sonarqube.org/) SonarQube to platforma open source przeznaczona do zarządzania jakością. Subversion (http://subversion.apache.org/) Apache Subversion to scentralizowany system kontroli w7ersji, któiy śle­ dzi wszelkie modyfikacje w7prowradzane w7plikach.

Opracowywan e, CM narzędz a testowań a

|

181

Biblioteki ActiveMQ (http://activemci.apache.org/) Apache ActiveMQ to tak zwany message broker-, któiy potrafi obsługi­ wać wiele protokołów i klientów7 niezależnie od używanego języka pro­ gramowania. BIR T (http://www.eclipse.org/birt/) BIRT to oprogramowanie typu open source, oparty na Eclipse system raportowania przeznaczony do użycia wraz z aplikacjami Java EE. Camel (http://camel.apache.org/) Apache Camel to silnik kierowania komunikatów na podstawie zde­ finiowanych reguł w różnych językach programowania. Ili bernate (http:/lhibernate.org/) Hibemate to framework odpowiedzialny za realizację warstwy dostępu do danych oraz obsługę zapytań. Pozwala na opracowywanie klas prze­ znaczonych do trwałego przechowywania danych. iText (http://itextpdf.com/) iText to biblioteka Javy pozwalająca na tworzenie dokumentów w for­ macie PDF i operowanie nimi. Jakarta Commons (http://commons.apache.org/) Jakarta Commons to repozytorium możliwych do wielokrotnego użycia komponentów7 Jawy. Jackrabbit (http://jackrabbit.apache.org/) Apache Jackrabbit to system repozytorium treści pozw7alający na prze­ chowywanie i kontrolow7anie treści w7postaci hierarchicznej. JasperReports {http://community.jaspersoft.com/project/jasperreports-library) JasperReports to dostępny jako oprogramoivanie typu open source silnik raportow7ania dla Javy. Jasypt (http://www.jasypt.org/) Jasypt to biblioteka Javy pozw7alająca programiście na dodaw7anie pod­ stawvowych funkcji z zakresu szyfrow7ania. JFreeChart (http://www.jfree.org/jfreechart/) JFreeChart to biblioteka Javy przeznaczona do generow7ania wykresów7. JFXtras2 (http://jfxtras.org/) JFXtras2 to zestaw7kontrolek i dodatków dla JavaFX 2.0.

182

|

Dodatek B Narzędz a f rm trzeć ch

J Goodies (http://iounv.jgoodies.com/) JGoodies oferuje komponenty i rozwiązania przeznaczone do stosowania w najczęściej wykonywanych zadaniach związanych z interfejsem użyt­ kownika. JID E (http://zvzvw.jidesoft.com/) Oprogramowanie JIDE oferuje dostęp do różnych komponentów Java i Swing. J Monkey Engine (http://jmonkeyengine.org/) JMonkeyEngine to kolekcja bibliotek dostarczających Javie silnik gier 3D (OpenGL). JO G L (https://jogamp.org/jogl/zoww/) JOGL to API Javy przeznaczone do obsługi specyfikacji OpenGL i ES. jO O Q (http://zozvw.jooq.org/) jOOQ to API Fluent przeznaczone do przygotowania zapytań SQL cha­ rakteryzujących się bezpiecznym typem. API pozwala również na wyko­ nywanie wspomnianych zapytań. opencsv (http://opencsv.sourceforge.net/) opencsv to opracowana dla Javy biblioteka przeznaczona do przetwarzania danych w formacie CSV (ang. comma-separated mlues), czyli w7artości rozdzielonych przecinkami. POI (http://poi.apache.org/) Apache POI (ang. Poor Obfuscation Implementation) to biblioteka przezna­ czona do odczytu i zapisu danych w7 formatach Microsoft Office. RXTX (http://users frii.com/jarvi/rxtxD RXTX zapewTiia Ja vie rodzimą komunikację szeregową i równoległą. Framework Spring (http://spring.ioD Spring to obsługujący w7arstwy framework przeznaczony do tworzenia aplikacji Java i Java EE.

Środow iska IDE BlueJ (http://zvww.bluej.orgD BlueJ to środowisko IDE zaprojektowane z myślą o początkujących.

Środow ska DE

| 183

Eclipse IDE {http://www.eclipse.org/) Eclipse IDE to środowisko IDE typu open source przeznaczone do two­ rzenia aplikacji biurowych, mobilnych i sieciowych. Greenfoot (http://www.greenfoot.org/) Greenfoot to proste środowisko IDE zaprojektowrane z myślą o nauce programowania zorientowanego obiektomvo w Javie. IntelliJ IDEA (http://www.jetbrains.com/idea/) IntelliJ IDEA to komercyjne środowisko IDE przeznaczone do hv or że­ nią aplikacji biurowych, mobilnych i sieciowych. JBuilder (http://www.embarcadero.com/products/jbuilder) J Builder to komercyjne środowisko IDE przeznaczone do tworzenia aplikacji biurowych, mobilnych i sieciowych. JCreator (http://www.jcreator.com/) JCreator to komercyjne środowisko IDE przeznaczone do tworzenia aplikacji biurowych, mobilnych i sieciowych. JDeveloper (http://www.oracle.com/technetwork/developertools/jdev/overview/index h tml) JDeveloper to opracowane przez Oracle środowisko IDE przeznaczone do tworzenia aplikacji biurowych, mobilnych i sieciowych. NetBeans IDE (https://netbeans.org/) NetBeans to opracowane przez Oracle i udostępnione jako open source środowisko IDE przeznaczone do tworzenia aplikacji biurowych, mobil­ nych i sieciowych.

Platform y aplikacji sieciow ych G eronimo (http://geronimo.apache.org/) Apache Gerónimo to sen ver Java EE przeznaczony dla aplikacji, por­ tali i usług sieciowych. G lassfish (https://glassfiśh .java .net/) Glassfish to udostępniony jako oprogramowanie typu open source ser­ wer Java EE przeznaczony dla aplikacji, portali i usług sieciowych. IBM W ebSphere (http://www-01.ibm.com/software/websphere/) IBM WebSphere to komercyjny serwer Java EE przeznaczony dla aplika­ cji, portali i usług sieciowych.

184

|

Dodatek B Narzędz a f rm trzeć ch

JavaServer Faces (https://jcp.org/en/jsr/detail?id=314) Technologia JavaServer Faces ułatwia tworzenie interfejsu użytkownika dla aplikacji serwera Javy. Implementacje JSF i zestawy komponentów7 obejmują między innymi Apache MyFaces, ICEFaces, RichFaces i Primefaces. Jetty (http://www.eclipse.org/jetty/) Jetty to kontener sieciowy dla Java Servlets i JavaServer Pages. Oracle WebLogic Application Server (http://www.oracle.com/us/products/middleware/ cloud-app-foundation/weblogic/overview/index htm\) Oracle WebLogic Application Server to komercyjny serwer Java EE prze­ znaczony dla aplikacji, portali i usług sieciowych. Resin (http://caucho.com/) Resin to zapewniający wysoką wydajność i zoptymalizowany pod kątem chmury serwer aplikacji Javy. ServiceMix (http://xircles.codehaus.org/projects/servicemix) Apache ServiceMix to korporacyjna magistrala usług (ang. enterprise service bus) łącząca wTsobie funkcjonalność architektury zorientow7anej na usługi (ang. Service-Oriented Architecture, SO A) oraz archi tektmy opartej na zdarzeniach (ang. Event-Driven Architecture, EDA). Rozwiązanie Service­ Mix zostało zbudow7ane na bazie specyfikacji JBI (ang. Java Business Integration). Sling (http://sling.apache.org/) Sling to framework aplikacji sieciowych pozw7alający na wykorzystanie architektury oprogramowania w7 stylu REST (ang. Representational State Transfer). Struts (http://struts.apache.org/) Apache Struts to framework przeznaczony do tworzenia przygotowa­ nych pod kątem przedsiębiorstwv aplikacji sieciowych Jawy wvykorzystujących architekturę MVC (ang. model-view-controller). Tapestry (http://tapestry.apache.org/) Apache Tapestry to framework przeznaczony do tworzenia aplikacji sieciowvych opartych na API JawTa Serwdet. Tomcat (http://tomcat.apache.org/) Apache Tomcat to kontener siedowvy dla JawTa Servlets i Jaw7aSerw7er Pages.

Platformy apl kacj s ec owych

| 185

TomEE (http://tomee.apache.orgD Apache TomEE to certyfikowany stos Apache Java EE 6 Web Profile. WildFly (http://wzvw.wildfly.orgD WildFly to produkt oficjalnie znany pod nazwą JBoss Application Server, udostępniony jako oprogramowanie typu open source serwer Java EE, przeznaczony dla aplikacji, portali i usług sieciowych.

Języki skryptow e zgodne ze specyfikacją JSR 223 BeanShell (http://zmvw.beanshell.orgD BeanShell to osadzony interpreter kodu źródłowego Javy wraz z opar­ tymi na obiektach funkcjami języka skryptowego. Cloj ure (http://clojure.orgD Clojure to dynamiczny język programowania przeznaczony dla wirtu­ alnej maszyny Javy, środowiska uruchomieniowego wspólnego języka (ang. Common Language Runtime, CLR) oraz silników JavaScript. FreeMarker (http://freemarkei .orgD FreeMarker to ogólnego przeznaczenia silnik szablonów oparty na Javie. Groovy (http://gioovy.codehaus.orgD Groovy to język skryptowy oferujący wiele funkcji znanych z innych języków programowania (między innymi Pythona, Ruby i Smalltalk) udostępnianych w7postaci składni Javy. Jacl (http://tcljava.sourceforge.net/docs/website/index.html) Jacl to przygotow7ana całkowicie w Javie implementacja języka skryptowego Tcl. JEP (http://zvww.singularsys.com/jepD JEP (ang. Java Math Expression Parser) to biblioteka Ja^y przeznaczona do przetwarzania i obliczania wyrażeń matematycznych. Jawk (http://jawk.sourceforge.netD Jaw7k to przygotowrana całkowicie w Javie implementacja języka skryp­ towego AWK. Jelly (http://commons.apache.org/proper/commons-jellyD Jelly to narzędzie skryptowe przeznaczone do zamiany XML na kod wykonywalny.

186

|

Dodatek B Narzędz a f rm trzeć ch

JRuby (http://jruby.org/) JRuby to przygotowana całkowicie w Javie implementacja języka pro­ gramowania Ruby. Jython (http://jython .org/) Jython to przygotowana całkowicie w Javie implementacja języka pro­ gramowania Python. Nashorn (http://openjdk.java.net/projects/nashorn/) Nashorn to implementacja języka skryptowego JavaScript. To jest jedyny język skryptowy, którego silnik znajduje się domyślnie w API skryp­ towym Javy. Scala (http://zvzow.scala-lang.org/) Scala to ogólnego przeznaczenia język programomvania zaprojektow7any w celu wyrażania najczęściej używanych wzorców programistycznych w sposób spójny, elegancki i zapewmiający bezpieczeństwa typówv Sleep (http://sleep.dashnine.org/) Sleep to oparty na Perlu osadzony język skryptowy przeznaczony dla aplikacji Javy. Velocity (http://velocity.apache.org/) Apache Velociy to ogólnego przeznaczenia silnik szablonów7 oparty na Javie. Visage (https://code.google.eom/p/visage/) Visage to język specjalizowTany (ang. Domain Specific Language, DSL) opracow7any w7 celu tw7orzenia interfejsu użytkowrnika.

Język skryptowe zgodne ze specyf kacją JSR 223

|

187

188

|

Dodatek B Narzędz a f rm trzeć ch

DODATEK C

Podstawy UML

Zunifikowany język modelowania (ang. Unified Modeling Language, UML) ^\ykorzystuje notację graficzną do tworzenia abstrakcji modelu systemu. Omawiany tutaj język jest rozwijany przez grupę The Object Management Group (ihttp://wurw.uml.org/). Znajduje zastosowanie również w programach Javy i umożliwia przedstawienie w sposób graficzny na przykład relacji lub sekwencji klas. Najnowszą wersję specyfikacji UML można znaleźć na witrynie OMG (ihttp://www.omg.org/spec/UML/Cu7rent/). Warta uwagi książka poświęcona temu językowi to UML Distilled, Third Edition, napisana przez Martina Fowlera i wydana przez Addison-Wesley (2003).

Diagram klas Diagram klasy przedstawia statyczną strukturę systemu, wyświetla infor­ macje o klasach i relacjach zachodzących między nimi. Diagram klasy jest podzielony na trzy części: nazwa, atrybuty (opcjonalnie) i operacje (opcjo­ nalnie). Na rysunku C .l pokazano przykładowy diagram.

Orchestra

-

— Nazwa klasy

- orchName: String - instrCount: Integer [*] = 7

Atrybuty (zmienne składowe)

-ł- setOrchName (String) H- play (s: Score): Boolean

Operacje (funkcje składowe)

-

Rysunek C .l. Diagram klasy

189

// Odpowiedni segment kodu przedstawiony w diagramie. c la s s O rche stra { / / Nazwa klasy. / / Atrybuty. p riv a te S t r in g orchName; p riv a te In te g e r in strC o u n t = 7; // Operacje. p u b lic vo id setO rchNam e(String name) { . . . } p u b lic Boolean pi ay(Sco re s) { . . . }

}

N azw a Część zawierająca nazwę jest wymagana i zawiera zapisaną pogrubioną czcionką nazwę klasy lub interfejsu.

Atrybuty Część zawierająca atrybuty jest opcjonalna i zawiera zmienne składowe przedstaw ziające stan obiektu. Sposób użycia w UML jest następujący: widoczność nazwa : typ [ ilo ś ć ] = wartośćDomyślna {c ią g -te k sto w y -w ? a ściw o ści}

Zwykle podaje się jedynie nazwę atiybutu i jego typ.

Operacje Część zawierająca operacje jest opcjonalna i zawiera funkcje składowe przed­ stawiające zachowanie systemu. Sposób użycia w UML jest następujący: widoczność nazwa (1 ista-param etrów ) : typ -zw ro tny-w yraże nia ’-► {cią g -te k s to w y -w ta ś c iw o ś c i}

Zwykle podaje się jedynie nazwę operacji i listę parametrów. —

Na element {ciąg-tekstowy-właściwości} mogą składać się dowolne z wielu dostępnych właściwości, takie jak {ordered} lub {read-only}.

*%

-

W idoczność Dla modyfikatorów dostępu może być opcjonalnie zdefiniowany wskaźnik widoczności (symbol prefiksu). Wspomniane wskaźniki (patrz tabela C .l) można stosow ać względem zmiennych i funkcji składowych wr diagramie klasy.

190

|

Dodatek C Podstawy UML

Tabela C.l. Wskaźniki widoczności Wskaźn k w docznośc

Modyf kator dostępu package private p rotected p riv a te

Diagram obiektu Diagram obiektu odróżnia się od diagramu klasy przez podkreślenie tekstu w części przedstawiającej nazwę obiektu. Sam tekst może być wyświetlony na trzy różne sposoby wymienione w tabeli C.2. Tabela C.2. Nazwy obiektu Składn a nazwy

Op s

: NazwaKlasy

Tylko nazwa klasy

nazwaObiektu

Tylko nazwa obiektu

nazwaObiektu : NazwaKlasy

Nazwa obiektu i klasy

Diagramy obiektów nie są zbyt często stosowane, ale mogą być niezwykle użyteczne dzięki dostarczaniu szczegółowych informacji, jak pokazano na rysunku C.2.

Nazwa obiektu Nazwy atrybutów

mvOrch: Orchestra orchName = "BR Orchestra'" instrCount = 7

— Nazwa klasy Wartości atr/butów

Rysunek C.2. Diagram obiektu

G raficzne przedstaw ienie ikony Ikony graficzne to podstawowe bloki budulcowre wr diagramach UML, jak pokazano na rysunku C.3.

Graf czne przedstaw en e kony

|

191

Rysunek C.3. Graficzne przedstawienie ikony

Klasy, klasy abstrakcyjne i interfejsy Klasy, klasy abstrakcyjne i interfejsy są przedstawiane w postaci umieszczo­ nej w prostokącie ich nazwy zapisanej czcionką pogrubioną. Nazwa klasy abstrakcyjnej jest dodatkowo pochylona. Interfejs jest poprzedzony słowem interface ujętym w znaki nazywane guillemet (« i »). Wymienione znaki guillemet przechowują stereotyp, a w7 przypadku interfejsu dodatkowo kla­ syfikację.

Uwagi Uwagi są komentarzami umieszczonymi w prostokącie z zawiniętym jednym rogiem. Uwragi mogą być pojedyncze lub połączone ze sobą za pomocą przerywanych linii.

Pakiety Pakiet jest przedstawiany za pomocą ikony przypominającej teczkę z aktami. Nazwa pakietu jest wyświetlona w większym prostokącie, o ile nie będzie on zajęty przez inne elementy graficzne (na przykład ikonę klasy). W tym drugim przypadku nazwa pakietu zostanie umieszczona w7 mniejszym pro­ stokącie. Otwarta strzałka narysow7ana przeryw7aną linią przedstawia zależ­ ności pakietu. Strzałka zawsze jest skierowana w stronę pakietu wymagającego spełnie­ nia zależności. Przykład diagramu pakietu pokazano na rysunku C.4.

192

|

Dodatek C Podstawy UML

java.util.concurrent 7N i

com.oreilly.ensemble Klarnecista

___

\

Orkiestra

Rysunek C .4 . Diagram pakietu

Łączniki Łączniki to obrazy graficzne przedstawiające powiązania między klasami. Ich dokładniejsze omówienie znajdziesz w dalszej części dodatku.

W skaźniki ilości Wskaźniki ilości określają, ile obiektów uczestniczy w danym powiązaniu (patrz tabela C.3). Tego rodzaju wskaźniki są zwykle umieszczone obok łącznika, a ponadto mogą być używane jako część zmiennej składowej we fragmencie przedstawiającym atrybuty. Tabela C .3 . Wskaźniki ilości Wskaźn k

Op s

*

Ze o lub więcej obiektów

0 .. *

Ze o lub więcej obiektów

0 .. 1

Opcjonalny (ze o lub jeden obiekt)

o. . n

Od ze a do n obiektów gdzie n > 1

l

Dokładnie jeden obiekt

l .. *

Jeden lub więcej obiektów

l ••n

Od jednego do n obiektów gdzie n > 1

m.. n

Wskazany zak es obiektów

n

Tylko n obiektów gdzie n > 1

Wskaźn k lośc

| 193

N azw y ról Nazwy ról są stosowane, gdy zachodzi konieczność dokładniejszego wyja­ śnienia relacji między klasami. W nazwach ról bardzo często pojawiają się wskaźniki ilości. Na rysunku C.5 pokazano, że klasa orkiestry (Orchestra) wykonuje partyturę (Score) jeden lub więcej razy.

Rysunek C.5. Nazwy ról

Relacje klas Relacje między klasami są przedstawiane przez użycie łączników i diagra­ mów7 klas, jak pokazano na rysunku C.6. Ikony graficzne, wskaźniki ilości i nazwy ról również można wykorzystać podczas prezentacji relacji klas.

Rysunek C.6. Relacje klas

194

|

Dodatek C Podstawy UML

Asocjacja Asocjacja wskazuje relację między klasami i może być stosowana dwukie­ runkowo. Atrybuty klasy i wskaźnik ilości mogą znajdować się po stronie docelowej.

Asocjacja bezpośrednia Asocjacja bezpośrednia, nazywana również nawigacyjnością, to relacja prowa­ dząca od klasy źródłowej do klasy docelowej. Przykład tego rodzaju aso­ cjacji bezpośredniej jest następujący: „Orkiestra ma klarnecistę". Atrybuty klasy i wskaźnik ilości mogą znajdować się po stronie docelowej. Między klasami nawigacyjność może być dwukierunkowa.

Kom pozycja Kompozycja jest określana również mianem containmerit i przedstawia model relacji całość-część, gdzie całość zarządza cyklem życiowym części. Poszcze­ gólne części nie mogą istnieć, chyba że jako komponenty całości. To jest postać asocjacji silniejsza niż agregacja. Przykładem kompozycji może być: „Na wynik składa się... (jedna lub więcej części)".

Agregacja Agregacja przedstawia model relacji całość-część, gdzie poszczególne części mogą istnieć niezależnie od całości. Dlatego też całość nie wpływa na ist­ nienie poszczególnych części. Przykład agregacji przedstawia się następu­ jąco: „Orkiestra jest całością, a klarnecista to jeden z jej członków\7".

Pow iązanie tym czasow e Powiązanie tymczasowa, lepiej znane jako zależność, przedstawia model, w którym jedna klasa wymaga istnienia innej. Tego rodzaju relacja występuje również, gdy obiekt jest używ7any jako zmienna lokalna, w7artość zwrotna lub argument funkcji składow7ej. Przekazanie wartości częstotliwości meto­ dzie dostrajania klasy instrumentu (na przykład Cl ari net) można odczytać jako zależność klasy instrumentu (Clarinet) od klasy częstotliwości (Frequ '-►ency): „Instrument gra z częstotliwością abc".

Relacje klas

| 195

Generalizacje Generalizacja występuje, gdy klasa specjalizowana dziedziczy elementy po znacznie ogólniejszej klasie. W Javie nazywamy to dziedziczeniem — klasa rozszerza inną klasę. Powracając do przykładu orkiestry, można stwier­ dzić: „Klarnet to instrument dęty", czyli w tym przypadku klasa Clarinet rozszerza klasę Woodwind.

Realizacje Realizacja modeluje klasę implementującą interfejs, na przykład klasa Clarinet implementuje interfejs Instrument.

Diagram sekw encji Diagramy sekwencji w UML są używane w celu pokazania dynamicznych interakcji między obiektami (patrz lysunek C.7). Współpraca rozpoczyna się na górze diagramu i działa w kierunku dołu diagramu.

Rysunek C.7. Sekwencja diagramów

196

|

Dodatek C Podstawy UML

Uczestnik (1) Za uczestnikówv uznaje się obiekty.

Kom unikat „znalezio n y" (2) Komunikat „znaleziony" występuje, gdy nadawca nie jest przedstawiony w diagramie. Oznacza to, że nadawca pozostaje nieznany lub nie musi być umieszczony w danym diagramie.

Kom unikat synchroniczny (3) Komunikat synchroniczny jest używany, gdy źródło oczekuje, aż cel zakończy przetwarzanie komunikatu.

Kom unikat zw rotny (4) Komunikat zwrotny może opcjonalnie przedstawić wartość zwrotną, ale najczęściej nie jest stosowany w diagramie sekwencji.

Kom unikat asynchroniczny (5) Komunikat asynchroniczny jest używany, gdy źródło nie musi czekać, aż cel zakończy przetwarzanie komunikatu.

Kom unikat w ew nętrzny (6) Komunikat wewnętrzny oznacza komunikat, któiy obiekt wysyła sam do siebie.

Linia życia (7) Linie życia są przypisane poszczególnym obiektom i umieszczone pionow7o. Ponadto linie życia są powdązane z czasem, odczytywrane do dołu, a naj­ wcześniejsze zdarzenie jest umieszczane na górze strony.

D agram sekwencj

| 197

Belki aktyw acji (8) Belki aktywacji znajdują się na pionowej linii życia lub na innych belkach aktywacji. Wspomniana belka pokazuje, kiedy uczestnik (obiekt) jest aktywny w trakcie współpracy z innymi.

198

|

Dodatek C Podstawy UML

Skorowidz

XE, 1 6 9 -1 7 4

A adnotacja, 64, 65 ©Functionallnterface, 66 agregacja (UML), 195 alokacja pamięci, 52 API daty i godziny, 161-167 Fluent, 1 6 1 ,1 7 7 ,1 7 8 N IO .2 ,131-133 skryptow e, 155-159 archiwizacja program u Ja w , 111 argument classpath, 114 ASCH, 21, 22 asercje, 73 asocjacja (UML), 195 automatyczne pakowanie, 39, 40

B biblioteki API J a w SE, 93-103 CORBA, 100 RMI, 100 wspomagające programowanie w Javie, 182,183

blok, 68 catch, 80-83 finally, 80-83 try, 80-83 błędy, 77, 79

c camelCase, 17

D dane składowe, 54 definiowanie własnej klasy ^wyjątku, 84 deserializacja obiektu, 129 domknięcia, 169-174

E elementy leksykalne, 21-32 encje specjalne, 36, 37 encje zmiennoprzecinkowe, 35, 36

F Fluent, 177,178 formatowanie obiektów daty i godziny, 1 6 6 ,1 6 7

199

Framework Collections, 143-148 framework Generics, 149-154

G garbage collection, 115-122 generalizacja (UML), 196 granice, 151,152 GZIP, 1 29,130

H hermetyzacja, 53 hierarchia -wyjątku, 75 i

identyfikator}'-, 24 implementacje silnika skryptów, 155-157 inicjalizator statyczny, 62 interfejs Collection, 143 C om parator, 1 4 6 ,1 4 7 ,1 4 8 maszynowy, 1 64,1 6 5 Runnable, 136 ScriptEngine, 155 Serializable, 128 interfejsy, 63 funkcjonalne, 66 ogólnego przeznaczenia, 172, 173,174 specjalnego przeznaczenia, 171, 172 interpreter Javy, 109, 110

J JDBC, 166 JDK, 105,106 języki skryptowe zgodne ze specyfikacją JSR 223,186, 187 JRE, 105

200

|

Skorow dz

K kalendarz ISO, 162-164 klasa, 53, 54 abstrakcyjna, 60 BufferedlnputStream, 126 BufferedOutputStream, 126 BufferedReader, 124, 127 Collections, 1 4 5,146 DatalnputStream, 1 2 5 ,1 2 7 DataOutputStream, 126,128 DateTimeFormatter, 166 Executors, 140 Files, 132 FileWriter, 126 InputStream, 124 ObjectlnputStream, 129 ObjectOutputStream, 128 opakowująca, 39 OutputStream, 124 Path, 132 PrintWriter, 1 2 6,127 PushbacklnputStream, 126 Reader, 124 Thread, 135 ThreadPoolExecutor, 139 wejścia-wyjścia, 123-130 W riter, 124 ZipInputSteam, 129 ZipOutputStream, 129 klonowanie, 51, 52 kolekcje, 143 komentarze, 23 kompilator Javy, 1 0 8,109 kompozycja (UML), 195 konfiguracja języka skryptowego, 157 silnika skryptowego, 158 konstrukcja try-catch, 81 try-catch-finally, 82, 83 try-finally, 82 konstruktory, 56, 57

konwencje nazw, 17 konwersja m iędzy typami podstawowymi i odnośnikowymi, 47 typów7 odnośnikowych, 46, 47 kopiowranie typów7 odnośnikowych, 51, 52

L literał}7, 26, 28, 29 dla typów7 podstawowych, 33-35

M mechanizm CMS, 117 G l, 117 Parallel, 116 Parallel Compacting, 116 Serial, 116 metaadnotacja Retention, 65 metoda, 54-56 abstrakcyjna, 61 Duration.between(), 165 equals(), 49 finalize(), 122 getAnnotation(), 65 getM essage(), 85 getPriority(), 137 getState(), 137 interrupt(), 137 isAlive(), 137 islnterrupted(), 137 join(), 137 klasy Object dotycząca w7ątków7, 138 klasy Thread dotycząca w7ątków7, 137 lines(), 127 main(), 107 notifyO, 138 notifyAll(), 138

printf(), 60 printStackTrace(), 85 setPriority(int), 137 start(), 137 statyczna dotycząca w7ątków7, 138 statyczna, 62 toString(), 85 typu vararg, 59 w7ait(), 138 w7rite(), 128 w7ritelnt(), 126 modyfikator abstract, 89 default, 89 dostępu, 87, 88 final, 89 Javy, 87-90 native, 89 package-private, 88 private, 88 protected, 88 public, 88 static, 89 strictfp, 89 synchronized, 89 transient, 89 volatile, 89 moment, 166

N nadpisywanie metod, 56 narzędzia firm trzecich wspomagające programoA \Tanie w Ja vie, 179-187 javadoc, 112, 113 odmierzania czasu, 141 przeznaczone do zarządzania pamięcią, 117, 118 wdersza poleceń, 108-114 w7spółbieżności, 139-141

Skorow dz

| 201

NIO, 123 N IO .2 ,131-133 notacja duże 0 , 147

o

obiekt, 53, 54 obsługa wyjątków, 75-86 odczyt gniazda, 127, 128 odczyt plików, 124-126 okres, 165 OOP, Patrz programowanie zorientowane obiektowo operatory, 26 równości, 48 warunkowe, 38

p param etry typu, 151, 152 platforma aplikacji sieci oawych wspomagające programowanie w Javie, 184,185 Java SE, 93-103 pliki JAR, 1 11,112 podklasa, 57 pola, 54 polecenie, 67-74 assert, 73 break, 72 continue, 72 do-while, 71 for, 70 if else if, 69 if, 68 if-else, 69 iteracji, 70, 71 obsługi awyjątków, 74 puste, 68 retu rn, 73 SAwitch, 69 aw postaci Awyraienia, 67

202

|

Skorow dz

AwarunkoAwe, 68, 69 Awhile, 71 porÓAw nyw anie

ciągÓAw teks to awych, 49 typÓAw odnośnikoAwych, 48, 49 awyliczeń, 50 poAwiązanie tymczasoAwe (UML), 195 Przestrzeń M etaspace, 121 priorytety Awątku, 136, 137 programoAwanie AwieloAwątkoAwe, 135 zorientoAwane obiektoAwo, 53-66 prom ocja liczboAwa, 37 przeciążanie m etod, 55

R realizacja (UML), 196 rozpakoAwyAwanie, 40

s SAM, 66 sekw encje sterujące, 30 separator}'-, 25 serializacja obiektu, 128 silniki skryptoAwe, 155-159 s Ioawo kluczoAwe, 24 abstract, 60 extends, 57 final, 62 static, 62 super, 58 synchronize, 138 synchronized, 73 this, 58 throAW, 80 stale statyczne, 62 stany Awątku, 137 statyczne dane składoAwe, 61 stos, 121 zm iana Awielkości stosu Awirtualnej maszyny JaAy, 121,122

struktura program u w Jawie, 106-108 strumienie danych wejściowych i wyjściowych, 124, 125 superJdasa, 57 synchronizacja, 138, 139 synchronizator, 141 System .err, 124 Systemin, 123 System.out, 124

ś środom\7isk a IDE, 183,184

w wTartość domyślna, 44 wTątki, 135-142 weryfikacja silnika skryptom\7ego, 158 współbieżne kolekcje, 141 współbieżność, 135-142 wyjątek, 75 wyjątki niespraw7dzane, 76-79 spraw7dzane, 76-78 m\yliczenia, 63 m\yrażenia lambda, 169-174

x

T tablice, 45, 46 TimeUnit, 141,142 tokeny, 21-32 tworzenie archiwum ZIP i rozpakomvymvanie plikom\7, 1 2 9,130 typy generyczne, specjalizacja, 153 odnośnikom \7e, 43-52 podstam\7om\Te, 33-41 a typy odnośnikom \7e, 44 proste, 33-41

U UML, 189-198 diagram klas, 189-191 diagram obiektu, 191 diagram pakietu, 192, 193 diagram sekwencji, 196, 197 relacje klas, 194-196 Unicode, 21 symbole w7alut, 31, 32 usuwanie nieużytkom\7, 115-122 opcje w7 -wierszu poleceń, 118-120

XSD, 166

Z zapis gniazda, 127, 128 pliku, 124-126 zarządzanie pamięcią, 115-122 zasada zastępoA\7ania, 151 ZIP, 129 zmienne egzemplarza, 44, 54 zmienne lokalne, 44 znaki ASCE, 22, 23 A\7ieloznaczne, 151,152 Zunifikom\7any język modelom\7ania, Patrz UML

Skorow dz

| 203