Klasse

Was ist eine Klasse?

Eine Klasse stellt eine Vorlage (eine Art Bauplan) für Objekte dar, in denen festgelegt wird, welche Eigenschaften (Attribute) die Objekte haben sollen und was man mit den Objekten machen können soll (Methoden).

Von einer Klasse können viele Objekte erzeugt werden.
Beispiel: Es gibt eine Klasse Baum, von der man viele einzelne Objekte erzeugen kann.

Ausgehend von einer Anforderungsdefinition plant man eine Klasse. I.d.R. beginnt man, indem man ein Klassendiagramm zeichnet und das dann in Java implementiert.

Erklärvideos

• Erklärvideo zu Klassen, Objekten, Attritbuten & Methoden (auf youtube).
  (Objekt- und Klassendiagramme kommen auch vor.)
  Arbeitsblatt zum Video (PDF).
  Zu Teilen der Aufgaben gibt es die Lösung im Video, die anderen Aufgaben werden erst im Unterricht besprochen.
  
  
• OOP in Java (1): Analyse der Klasse Baum
• OOP in Java (2): Programmierung der Klasse Haus
• OOP in Java (3): Die Klasse Doppelhaus

Beispiel 1: Die Klasse Baum.java

Hier werden beispielhaft das Klassendiagramm und der Quelltext der Klasse Baum dokumentiert.

Im Detail erläutert werden die einzelnen Sprachelemente hier: Java Basis-Sprachelemente.

Klassendiagramm der Klasse Baum.java

Detaillierte Erläuterungen zu Klassendiagrammen findet man hier.

Baum
- stamm: Quadrat - krone: Kreis - istRot: boolean
+ Baum() + sichtbarMachen() + horizontalBewegen(pDistanz: int) + fruehling() + herbst() + hatGrueneBlaetter(): boolean

Java Implementierung der Klasse Baum.java

Grundstruktur

Die Implementierung von Klassen hat den selben Aufbau wie das Klassendiagramm:

 
 public class Baum
 {
    // Attribute
         
    // Konstruktor (oder mehrere Konstruktoren)
         
    // Methoden
 }

Beispiel: Implementierung der Klasse Baum

Hier ist die vollständige Implementierung der Klasse Baum:
Für Erläuterungen einfach auf die Links in den Kommentaren klicken!

 // Klassendeklaration
 public class Baum
 {
 
   // Attribute
   private Quadrat stamm;
   private Kreis krone;
   private boolean istRot;
  
   // Konstruktor
   public Baum()
   {
       // Aufruf eines Konstruktors: Schluesselwort new
       stamm = new Quadrat();
  
       // Aufruf einer Methode fuer ein anderes Objekt.
       // Attributname -> Punkt -> Methodenname
       // Es wird ein Parameter uebergeben (30)
       stamm.groesseAendern(30);
    
       // hier werden zwei Parameter uebergeben; getrennt durch Kommas.
       stamm.bewegeZuPosition(30,60);
   
       // hier wird ein String als Parameter uebergeben: "schwarz"
       stamm.farbeAendern("schwarz");
       krone = new Kreis();
       krone.bewegeZuPosition(20,20);
       krone.groesseAendern(50);
       krone.farbeAendern("gruen");
       istRot = false;
   
       //Aufruf einer Methode der Klasse Baum
       sichtbarMachen();
   }

   // Methoden
   
   // Methode OHNE Rueckgabe und OHNE Parameter: Schluesselwort void, leere Klammern ()
   public void sichtbarMachen()
   {
       stamm.sichtbarMachen();
       krone.sichtbarMachen();
   }
   
   //Methode mit einem Parameter: (Parametertyp Parametername)
   public void horizontalBewegen(int distanz)
   {
       //die Aufgabe wird an stamm und krone delegiert.
       //der Parameter wird weiterverwendet
       stamm.horizontalBewegen(distanz);
       krone.horizontalBewegen(distanz);
   }
   
   // Methode OHNE Rueckgabe und OHNE Parameter: Schluesselwort void, leere Klammern ()
   public void herbst()
   {
       krone.farbeAendern("rot");
       istRot = true;
   }
    
   // Methode OHNE Rueckgabe und OHNE Parameter: Schluesselwort void, leere Klammern ()
   public void fruehling()
   {
       krone.farbeAendern("gruen");
       istRot = false;
   }
     
   //Methode mit einem Rueckgabetyp: boolean
   public boolean hatGrueneBlaetter()
   {
      // lokale Variable      
      // die lokale Variable ergebnis deklarieren
      // und mit true initialisieren
      // ergebnis wird am Ende zurueckgegeben!
      boolean ergebnis = true;
      
      // Bedingung 
      if(istRot == true)
      {
           // wenn der Baum rot ist...
           // ... hat er keine gruenen Blaetter!
           ergebnis = false;
      }
      // return-Statement: der zurueckgegebene Wert muss den Typ haben
      // wie im Methodenkopf angegeben. (Hier: boolean)
      return ergebnis;
   }
  
 }

Beispiel 2: Die Klasse Benutzer

Anforderungsbeschreibung einer Klasse Benutzer

Ein paar Oberstufenschüler planen, ein asoziales Netzwerk zu gründen. Die Nutzer des Netzwerkes sollen durch eine Klasse Benutzer realisiert werden. Zu jedem Nutzer sollen folgende Informationen gespeichert werden:

• Nachname und Vorname des Nutzers
• Alter des Nutzers
• ob der Nutzer Brillenträger ist
• der andere Nutzer des Netzwerks, auf dessen Profil der Nutzer am häufigsten geklickt hat

Außerdem sollen folgende Aktionen auf Benutzer-Objekte angewendet werden können:

• man soll den Vornamen und Nachnamen eines Benutzer-Objektes auslesen können (-> get-Methode)
• man soll das Alter eines Nutzers eintragen bzw. ändern können (-> set-Methode)
• falls ein Benutzer nun Brillenträger ist, soll man den entsprechenden Attributwert ändern können
• falls ein Benutzer einen neuen Lieblingsnutzer hat, soll dieser eingetragen werden können

Klassendiagramm der Klasse Benutzer

Im Klassendiagramm wurden aus Platzgründen nur Teile der sinnvollen Methoden aufgeführt.

Detaillierte Erläuterungen zu Klassendiagrammen findet man hier.

Benutzer
- nachname: String - vorname: String - alter: int - brillentraeger: boolean - lieblingsnutzer: Benutzer
+ Benutzer(pNachname: String, pVorname: String, pAlter: int) + getNachname(): String + getVorname(): String + traegtNunBrille() + setLieblingsNutzer(pNeuerLiebling: Benutzer)

Umsetzung der Klasse in Java

public class Benutzer
{
   // Attribute
   private String nachname;
   private String vorname;
   private int alter;
   private boolean brillentraeger;
   private Benutzer lieblingsnutzer;

   // Konstruktor
   public Benutzer(String pNachname, String pVorname, int pAlter)
   {
      nachname = pNachname;
      vorname = pVorname;
      alter = pAlter;
      brillentraeger = false;
      lieblingsnutzer = null;
   }

   // weitere Methoden
   public String getNachname()
   {
      return nachname;
   }
   
   public String getVorname()
   {
      return vorname;
   }

   public void traegtNunBrille()
   {
      brillentraeger = true;
   }

   public void setLieblingsNuetzer(Benutzer pNeuerLiebling)
   {
      lieblingsnutzer = pNeuerLiebling;
   }
}