1 / 47

Polymorphism and Interface

Polymorphism and Interface. อ. นัฐพงศ์ ส่งเนียม http://www.siam2dev.com xnattapong@hotmail.com. โพลีมอร์ฟิซึม (Polymorphism). ความหมาย โพลีมอร์ฟิซึม หมายถึง แนวความคิดในการติดต่อด้วยวิธีเดียวกันกับหลายๆ สิ่ง ส่วนผลที่จะได้รับอาจแตกต่างกัน เป้าหมาย

sarila
Télécharger la présentation

Polymorphism and Interface

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Polymorphism and Interface อ. นัฐพงศ์ ส่งเนียม http://www.siam2dev.com xnattapong@hotmail.com http://www.siam2dev.com

  2. โพลีมอร์ฟิซึม (Polymorphism) • ความหมาย • โพลีมอร์ฟิซึม หมายถึง แนวความคิดในการติดต่อด้วยวิธีเดียวกันกับหลายๆ สิ่ง ส่วนผลที่จะได้รับอาจแตกต่างกัน • เป้าหมาย • ลดภาระในการจำคำสั่ง คำสั่งเดียวติดต่อได้ทุกที่ (many form) • ลดภาระในการแก้ไขคำสั่งภายในเมธอด สามารถเพิ่มหรือแก้ไขรายละเอียดภายในเมธอดชื่อเดิมได้ (override) โดยไม่กระทบกระเทือนของเดิม http://www.siam2dev.com

  3. ตัวอย่างโพลีมอร์ฟิซึมตัวอย่างโพลีมอร์ฟิซึม • ระบบพนักงาน (Employee System) • ในบริษัทแห่งหนึ่งมีพนักงาน 2 ประเภท คือ พนักงานรายเดือน (Salaried Employee) พนักงานรายชั่วโมง (Hourly Employee) ในแต่ละเดือนบริษัทต้องคำนวณการจ่ายเงินให้พนักงาน วิธีคิดแตกต่างกัน แต่อย่างไรก็ตามพนักงานทั้งสองประเภทก็มีลักษณะร่วมกัน ได้แก่ หมายเลขประจำตัว ชื่อ แผนก • ในอนาคตอาจมีพนักงานจ้างตามชิ้นงาน (Piece Employee) เพิ่มมา ? • ต้องการสร้างเมธอด pay() ชื่อเดียว แต่สามารถใช้ได้กับพนักงานทุกประเภท อันนี้ถือว่าเป็นการนำเอาความสามารถด้านโพลีมอร์ฟิซึมมาใช้ http://www.siam2dev.com

  4. ตัวอย่างโพลีมอร์ฟิซึมตัวอย่างโพลีมอร์ฟิซึม Employee SalariedEmployee HourlyEmployee http://www.siam2dev.com

  5. ตัวอย่างโพลีมอร์ฟิซึมตัวอย่างโพลีมอร์ฟิซึม Employee.java public class Employee { protected String firstName; protected String lastName; protected String pid; // personal id public Employee() { firstName =""; lastName=""; pid="";} public Employee(String newFirstName, String newLastName, String newPid) { firstName = newFirstName; lastName = newLastName; pid = newPid; } //end Continue http://www.siam2dev.com

  6. Employee.java public void setName(String newFirstName, String newLastName){ firstName = newFirstName; lastName = newLastName; } public void setPid(String newPid){ pid = newPid; } public String getName(){ return firstName + " " + lastName; } public String getPid(){ return pid; } public double pay(){ return 0;} public String toString(){ return "PID:" + pid + " Name:" + getName(); } }//end Employee http://www.siam2dev.com

  7. SalariedEmployee.java public class SalariedEmployee extends Employee { protected double salary; public SalariedEmployee() { } public SalariedEmployee(String fName, String lName, String newPid,double newSalary) { super(fName,lName,newPid); salary = newSalary; } //end public void setSalary(double newSalary){ salary = newSalary; } public double pay(){ return salary;} public String toString(){ return super.toString() + " Salary : " + salary; } }//end SalariedEmployee http://www.siam2dev.com

  8. HourlyEmployee.java public class HourlyEmployee extends Employee { protected double hour; protected double rate; public HourlyEmployee() { hour =0;} public HourlyEmployee(String fName, String lName, String newPid, double h,double r) { super(fName,lName,newPid); hour = h; rate = r; } //end public void setHour(double newHour){ hour = newHour; } public void setRate(double newRate){ rate = newRate; } public double pay(){ return hour * rate;} public String toString() { return super.toString() + "\n\t\t Hour: " + hour + " Rate: " + rate + " Total: " + this.pay(); } }//end HourlyEmployee http://www.siam2dev.com

  9. EmployeeTest.java public class EmployeeTest { public static void main(String[] args) { System.out.println("Polymorphism Testing!"); Employee e= new Employee("Chery","Meesuk","36001"); System.out.println("Employee: " + e.toString()); SalariedEmployee s= new SalariedEmployee("Vipa","Thongdee", "36002",25000); System.out.println("Salaried Employee: " + s.toString()); HourlyEmployee h= new HourlyEmployee("Anun","Kam", "346003",30, 150); System.out.println("Hourly Employee:" + h.toString()); System.out.println("\nThe reference of Parent class can refer to an instance of its subclass"); Employee emp[] = new Employee[2]; emp[0] = s; emp[1] = h; System.out.println(emp[0].pay()); System.out.println(emp[1].pay()); } //end main method } } //end EmployeeTest http://www.siam2dev.com

  10. คุณสมบัติของโพลีมอร์ฟิซึมในการเขียนโปรแกรมคุณสมบัติของโพลีมอร์ฟิซึมในการเขียนโปรแกรม • การอ้างอิง • ตัวอ้างอิงของคลาสแม่สามารถอ้างถึงอ็อบเจกต์ที่สร้างจากคลาสลูกได้ • ตัวอ้างอิงของคลาสลูกไม่สามารถอ้างถึงอ็อบเจกต์ที่สร้างจากคลาสแม่ได้ Employee e; SalariedEmployee s= new SalariedEmployee("Vipa","Thongdee", "36002",25000); e =s;// ok Employee ep = new Employee(“Anong”,”Ratmanee”,”3444”); SalairedEmployee t; T = ep ; //not ok http://www.siam2dev.com

  11. คุณสมบัติของโพลีมอร์ฟิซึมในการเขียนโปรแกรมคุณสมบัติของโพลีมอร์ฟิซึมในการเขียนโปรแกรม Employee emp[] = new Employee[2]; emp[0] = s; emp[1] = h; System.out.println(emp[0].pay()); System.out.println(emp[1].pay()); Employee e1 = s; Employee e2 = h; Employee e3 =new SalariedEmployee("Siri","Pongdee", "36006",35000); System.out.println(e3.toString()); Employee e4 = new HourlyEmployee("Suchart","Kamkaew", "346007",20, 2500); System.out.println(e4.toString()); http://www.siam2dev.com

  12. คลาสนามธรรม (Abstract Classes) • คลาสนามธรรม หมายถึง • คลาสต้นแบบเท่านั้น ไม่สามารถนำไปใช้สร้าง object ของตัวเองได้ • มีเมธอดนามธรรม (abstract methods) เพื่อบังคับให้คลาสลูกที่สืบทอดไปต้องนำเอาเมธอดนั้นไปดัดแปลงก่อนใช้เสมอ • ตัวอย่าง • คลาส Employee สามารถกำหนดให้มีคุณสมบัติข้างต้นได้ คือ เมธอด pay() กับ toString() ได้รับการดัดแปลง(overridden) http://www.siam2dev.com

  13. การสร้างคลาสนามธรรมใน Java public CircleDrawing extends ShapeDrawing { public void draw(Graphics g) { g.drawOval(point.getX(),point.getY(),wPicxel, hPicxel); } } //end class public abstract ShapeDrawing { protected Point point; //origin protected int wPicxel; // width protected int hPicxel; // height public abstract void draw(Graphics g); } //end class สร้าง Object ไม่ได้ ไม่ต้องมีรายละเอียด สืบทอดจากคลาสนามธรรม ดัดแปลงใหม่ http://www.siam2dev.com

  14. import java.awt.*; public abstract class ShapeDrawing { protected int x; protected int y; protected int wPicxel; protected int hPicxel; public ShapeDrawing() { ; } public ShapeDrawing(int newX, int newY){ x= newX; y = newY; wPicxel = 50; hPicxel = 50; } public ShapeDrawing(int newX, int newY, int w, int h){ x=newX; y = newY; wPicxel = w; hPicxel = h; } public void setXY(int xx,int yy) { x=xx; y = yy;} public void setWidthPicxel(int w) { wPicxel = w;} public void setHeightPicxel(int h) { hPicxel = h;} public void move(int xx,int yy){ setXY(xx,yy);} public abstract void draw(Graphics g); } //end class ShapeDrawing.java http://www.siam2dev.com

  15. import java.awt.*; public class CircleDrawing extends ShapeDrawing { public CircleDrawing(){ } public CircleDrawing(int newX,int newY,int w,int h){ super(newX,newY,w,h); } public void draw(Graphics g){ g.drawOval(x,y,wPicxel,hPicxel); } } //end class CircleDrawing.java import java.awt.*; public class RectangleDrawingextends ShapeDrawing { public RectangleDrawing(){ } public RectangleDrawing(int newX,int newY,int w, int h){ super(newX,newY,w,h); } public void draw(Graphics g){ g.drawRect(x,y,wPicxel,hPicxel); } } //end class RectangleDrawing.java http://www.siam2dev.com

  16. import java.awt.*; import javax.swing.*; import java.awt.event.*; import java.awt.Point; public class ShapeTest extends JApplet implements MouseListener { CircleDrawing myCircle; RectangleDrawing myRect; Object obj[]; ShapeDrawing sh[]; java.awt.Point cPoint; String text; public static void main(String[] args) { System.out.println("Application"); } public void init() { myCircle = new CircleDrawing(10,20,40,40); myRect = new RectangleDrawing(100,20,50,50); obj = new Object[2]; obj[0] = myCircle; obj[1] = myRect; cPoint = new Point(50,200); text = "draw"; addMouseListener(this); } ShapeTest.java http://www.siam2dev.com

  17. ShapeTest.java public void paint(Graphics g) { super.paint(g); for(int i =0;i< obj.length; i++) ((ShapeDrawing)obj[i]).draw(g); g.drawString(text,(int)cPoint.getX(),(int)cPoint.getY()); } public void mousePressed(MouseEvent event) { cPoint= event.getPoint(); myCircle.move((int)cPoint.getX(),(int)cPoint.getY()); text = "Move"; repaint(); } public void mouseClicked(MouseEvent event) { } public void mouseReleased(MouseEvent event) { } public void mouseEntered(MouseEvent event) { } public void mouseExited(MouseEvent event) { } } Polymorphism http://www.siam2dev.com

  18. สรุปการใช้ Polymorphism • สร้างคลาสแม่ที่บรรจุเมธอดทั้งหมดที่จำเป็นในการแก้ปัญหา • เมธอดใด ที่มีความเฉพาะตัวตามคลาสลูกที่สืบทอดไป ต้องประกาศเป็น abstractmethod • นิยามคลาสลูกที่สืบทอดมา และนำเอาเมธอดนามธรรมมาดัดแปลงใหม่ • สร้าง Object จากคลาสลูกต่างๆ และอ้างถึงอ็อบเจกต์เหล่านั้นโดยใช้ตัวอ้างอิงจากคลาสแม่ (super class references) http://www.siam2dev.com

  19. การป้องกันดัดแปลงเมธอด และสืบทอดคลาส (final methods and classes) • การป้องกันการดัดแปลงเมธอดของคลาสแม่ในคลาสลูก • ใช้ final ประกาศหน้าเมธอดของคลาสแม่ แล้วคลาสลูกจะไม่สามารถดัดแปลงเมธอดนั้นได้อีก (not overridden) • เมธอดที่ประกาศเป็น static ถือว่าเป็น final โดยอัตโนมัติ Public class T { public T() { } public final void method1(){ System.out.println(“ Final method”); } } //end class http://www.siam2dev.com

  20. การป้องกันดัดแปลงเมธอด และสืบทอดคลาส (final methods and classes) • การป้องการสืบทอดในคลาส • ถ้ามีการประกาศ final ในคลาสใดๆ แสดงว่าคลาสนั้นไม่สามารถนำไปสืบทอดเป็น super class ของคลาสอื่นได้ • ตัวอย่าง คลาส String ไม่สามารถนำไปสืบทอดสร้างคลาสย่อยใหม่ได้ http://www.siam2dev.com

  21. THE TYPE-WRAPPER CLASSES FOR PRIMITIVE TYPES • คลาสตัวห่อหุ้มชนิดข้อมูล • ชนิดข้อมูลพื้นฐาน short, int ,long,char,float,double และ boolean ไม่ใช่ คลาส • คลาสเหล่านี้มีสิ่งร่วมกันหลายสิ่ง เช่น การแปลงสายอักขระ เป็นตัวเลข • เพื่อความสะดวกในการเขียนโปแกรมเชิงวัตถุ ต้องมีคลาสมาห่อหุ้มชนิดข้อมูลเหล่านี้เอาไว้ http://www.siam2dev.com

  22. THE TYPE-WRAPPER CLASSES FOR PRIMITIVE TYPES Object Boolean Char Number Double Byte Integer Short Long Float http://www.siam2dev.com

  23. THE TYPE-WRAPPER CLASSES FOR PRIMITIVE TYPES • คลาสตัวห่อหุ้มชนิดข้อมูล • เป็นคลาสแบบ final ไม่สามารถนำไปสืบทอดได้ • ส่วนใหญ่มีเมธอดที่ประกาศเป็น static เช่น paseInt ของ Integer int x ; X = Integer.paseInt(10); double d; d= Double.paseDouble(1345.45); float f; f = Float.paseFloat(134.50); http://www.siam2dev.com

  24. การใช้ interfaces • Interface คืออะไร • การประกาศกลุ่มของเมธอดที่คลาสต่างๆ ใช้ชื่อร่วมกัน ส่วนรายละเอียดของเมธอดเหล่านั้น คลาสที่นำไปใช้ต้องเขียนเอง • การประกาศ Interface ไม่ใช่การสืบทอดโดยตรง เพราะแต่ละเมธอด อาจนำไปพัฒนารายละเอียดแตกต่างกันตามคลาสที่นำไปใช้ ไม่มีข้อมูลต้องใช้ร่วมกัน http://www.siam2dev.com

  25. การใช้ interfaces • วิธีสร้าง Interfaces ใช้คำสงวน interface แทนคลาส ภายในบรรจุเมธอดโดยไม่ต้องระบุรายละเอียด • การนำไปใช้ • ใช้คำสงวน implements ตามด้วยชื่อ interface • เมธอดทุกตัวใน interface ต้องมีรายละเอียด { } http://www.siam2dev.com

  26. การใช้ interfaces public interface Shape{ public double getArea(); public double getVolume(); public String getName(); } • วิธีสร้าง interface public class Circle extends Object implements Shape{ public double r; public double getArea(){ return Math.PI * r*r; } public double getVolume() { } public String getName() { return “circle”;} } http://www.siam2dev.com

  27. ตัวอย่างการใช้ Interface เพื่อลดการเขียนคำสั่ง • ปัญหา สมมุติว่าเราต้องการเขียนโปรแกรมเรียงข้อมูล เมธอดเดียวสามารถรองรับการเรียงข้อมูลได้หลายประเภทสามารถทำได้ด้วยการใช้ interface http://www.siam2dev.com

  28. ตัวอย่างการใช้ Interface เพื่อลดการเขียนคำสั่ง Relation.java public interface Relation { public boolean isGreater(Object b); public boolean isLess(Object b); public boolean isEqual(Object b); } http://www.siam2dev.com

  29. Rectangle.java import java.text.DecimalFormat; public class Rectangle implements Relation { private double x; private double y; private double width; private double length; public Rectangle() { } public Rectangle(double x1,double y1, double w,double len) { x = x1; y=y1; width = w; length = len; } //end Constructor public double area(){ return width*length;} public boolean isGreater(Object b) { return area() > ((Rectangle)b).area(); } public boolean isLess(Object b){ return area() < ((Rectangle)b).area(); } public boolean isEqual(Object b) { return area() == ((Rectangle)b).area(); } Continue http://www.siam2dev.com

  30. Rectangle.java public String toString(){ String s; DecimalFormat out = new DecimalFormat("0.00"); s = "Rectangle (" + out.format(x) + "," + out.format(y) + ") " + " \twidth = " + out.format(width) + " \tlength = " + out.format(length) + " \tarea =" + out.format(area()); return s; } }//end class http://www.siam2dev.com

  31. Cubic.java import java.text.DecimalFormat; public class Cubic implements Relation { private double x; private double y; private double width ; private double length; private double height; public Cubic() { } public Cubic(double x1,double y1, double w,double len, double h) { x = x1; y=y1; width = w; length = len; height = h; } //end Constructor public double volume(){ return width*length*height;} public boolean isGreater(Object b) { return volume() > ((Cubic)b).volume(); } public boolean isLess(Object b){ return volume() < ((Cubic)b).volume(); } public boolean isEqual(Object b) { return volume() == ((Cubic)b).volume(); } Continue http://www.siam2dev.com

  32. Cubic.java public String toString(){ String s; DecimalFormat out = new DecimalFormat("0.00"); s = "Cubic (" + x + "," + y + ") " + " \tWidth = " + out.format(width) + " Length=" + out.format(length) + " Height=" + out.format(height) + " \tVolume=" + out.format(volume()); return s; } }//end class http://www.siam2dev.com

  33. คลาสเรียงข้อมูล SortObject.java public class SortObject { public static Object[] sort(Object[] data) { Object temp; for(int i = 0 ; i < data.length-1; i++) for(int j = 0; j< data.length-1-i; j ++) { if ( ( (Relation)data[j]).isGreater( (Relation)data[j+1] ) ) { temp = data[j]; data[j] = data[j+1]; data[j+1] = temp; } //end if } return data; } //end sort } //end class http://www.siam2dev.com

  34. SortRectangleTest.java public class SortRectangleTest { public static void main(String[] args){ Object rect[] = new Rectangle[4]; //create objects rect[0] = new Rectangle(10,0,5,10); rect[1] = new Rectangle(10,20,10,15); rect[2] = new Rectangle(20,5,5,2); rect[3] = new Rectangle(100,20,6,5); SortObject.sort(rect); System.out.println("Sorted Rectangles by size"); for(int i = 0 ; i < rect.length-1; i++) { System.out.println(rect[i].toString() ); } //end for Object c[] = new Cubic[4]; Continue http://www.siam2dev.com

  35. SortRectangleTest.java //create objects c[0] = new Cubic(10,0,5,5,5); c[1] = new Cubic(10,20,10,15,5); c[2] = new Cubic(20,20,5,2,5); c[3] = new Cubic(30,20,6,5,5); System.out.println("\nSorted Cubics by volume"); SortObject.sort(c); for(int i = 0 ; i < c.length-1; i++) { System.out.println(c[i].toString() ); } //end for } //end main method } //end class http://www.siam2dev.com

  36. ผลลัพธ์ http://www.siam2dev.com

  37. ประโยชน์ของ interface • การใช้ Interface • คลาสที่มีการประกาศ implements จากอินเตอร์เฟรส มีพฤติกรรมเกือบเหมือนคลาสย่อยที่สืบทอดจากคลาสนามธรรมที่มีชื่อ เมธอดนามธรรมเหมือนกัน • ทำไมไม่ใช้ คลาสนามธรรมแทน interface เลยทั้งหมดละ? • เหตุผล ใน Java ไม่อนุญาตให้สืบทอดหลายคลาสได้พร้อมกันเหมือนใน C++ • การใช้ interface สามารถนำมาแก้ปัญหานี้ได้ เพราะคลาสใด สามารถ implement ได้หลาย interface พร้อมกัน ทำให้สะดวก และยืดหยุ่นในการใช้งาน http://www.siam2dev.com

  38. การออกแบบคลาสซ้อนคลาส (Nested Classes) • คลาซ้อนคลาส • เป็นคลาสที่สามารถประกาศในคลาสอื่นได้ ซึ่งเรียกคลาสนี้ว่า nested classes • Nested classes อาจเป็น static • Nested classes ที่ไม่เป็น static เรียกว่า inner classes • Inner classes ใช้มากในการเขียนโปรแกรมจัดการกับเหตุการณ์ http://www.siam2dev.com

  39. LinkedList.java public class LinkedList { class Node { String text; Node next; Node() {text = ""; next=null;} Node(String s) { text = s; next = null;} }; private Node firstNode; LinkedList(){ firstNode = null; } public void add(String s) { Node newNode = new Node(s); Node lastNode=null, currentNode; if(firstNode == null) firstNode = newNode; else { currentNode = firstNode; while(currentNode != null) { lastNode = currentNode; currentNode = currentNode.next; } //end while if(lastNode != null) lastNode.next = newNode; } //end } //end add http://www.siam2dev.com

  40. LinkedList.java public String remove(){ Node currentNode = firstNode; firstNode = currentNode.next; return currentNode.text; } public String getAllNode() { String s=""; Node currentNode = firstNode; while (currentNode !=null) { s = s + currentNode.text + "\n"; currentNode = currentNode.next; } return s; }//end getAllNode public boolean isempty(){ return firstNode==null;} } //end class http://www.siam2dev.com

  41. การนำคลาส LinkedList มาใช้ LinkedListTest.java public class LinkedListTest { public static void main(String[] args) { LinkedList myList = new LinkedList(); myList.add("Ant"); myList.add("Bison"); myList.add("Cat"); myList.add("Dolphin"); String strOut = myList.getAllNode(); System.out.println(strOut); } } //end class http://www.siam2dev.com

  42. ทดสอบตัวเองหลังเรียน • นักศึกษาควรตอบตัวเองว่าได้รู้สิ่งต่อไปนี้หรือยัง • What is inheritance? • What is polymorphism • What are abstract classes and abstract methods? Why would you wish to use an abstract classes and methods in your program? • What are the advantages of declaring methods or classes to be final? What are the disadvantages? • What is an interface? How do interfaces save programming effort? http://www.siam2dev.com

  43. การบ้านส่งในชั่วโมงต่อไปการบ้านส่งในชั่วโมงต่อไป • 1. จงสร้างคลาส Polygon สืบทอดจากคลาส ShapeDrawing เพื่อเก็บอะเรย์ของอ็อบเจกต์ที่สร้างจากคลาส Point ซึ่งเก็บจุดโคออร์ดิเนต (x,y) แล้วเมื่อสั่งเมธอด draw() ของ Polygon แล้วให้วาดเส้นตรงเชื่อมระหว่างจุดทุกจุด การทดสอบคลาส Polygon ให้สร้าง applet เพื่อวาด http://www.siam2dev.com

  44. การบ้านส่งในชั่วโมงต่อไปการบ้านส่งในชั่วโมงต่อไป 2. จงเขียนคลาส TestPolymorphism เป็น applet เพื่อให้สร้างอะเรย์ของคลาส Object เพื่อให้รองรับการวาดอ็อบเจกต์ที่เกิดจากคลาส Circle, Rectangle, และ Polygon แล้วสั่ง for(int i=0; i<obj.length;i++) ((ShapeDrawing)obj[i]).draw(g); เมื่อ obj เป็นตัวแปรอะเรย์ประเภท Object http://www.siam2dev.com

  45. การบ้านส่งในชั่วโมงต่อไปการบ้านส่งในชั่วโมงต่อไป • จงใช้ interface ชื่อ relation เพื่อเปรียบเทียบกันระหว่างคลาส List โดยใช้จำนวนโหนดในคลาส List เป็นหลักในการเปรียบเทียบ list1 = {1,2,4,5}; list2 = {1,3}; แสดงว่า list1 > list2 http://www.siam2dev.com

  46. การบ้านส่งในชั่วโมงต่อไปการบ้านส่งในชั่วโมงต่อไป 4. จงใช้คุณสมบัติ inner class เพื่อสร้างคลาส DoublyLinkedList เพื่อจัดการกับการเพิ่มโหนด ลบโหนด ท่องโหนดของโครงสร้างข้อมูลแบบ Doubly Linked List http://www.siam2dev.com

  47. http://www.siam2dev.com

More Related