SEW2a 1xHIT Methoden
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Grundsätzliche Regeln für Methoden
Durch die Umstellung von Methoden auf Rückgabewerte, können nun Methoden noch flexibler eingesetzt werden. Die Ergebnisse können weiter verarbeitet werden. So können auch Zahlen, die als Ergebnis einer Methode ermittelt werden, in weiteren Rechnungen verwendet werden, die Art der Ausgabe kann gewählt werden und die Ergebnisse können direkt in als Bedingungen in Schleifen oder Verzweigungen eingesetzt werden. Damit diese Flexibilität für möglichst viele Methoden gilt, sollte man sich grundsätzlich an folgende Richtlinien halten:
Jede Methode soll möglichst nur eine einzige Aufgabe
erfüllen (also,
z.B. nur eine Berechnung)
Ein- und Ausgaben erfolgen nur in der main-Methode
(oder in
speziellen Ein- bzw. Ausgabemethoden). Keinesfalls sollen Ein- bzw.
Ausgaben mit Berechnungen vermischt werden.
Beantworte die Fragen zur folgenden Aufgabenstellung:
Schreibe in der Klasse Mathe eine Methode hoch2. Die Methode soll eine Dezimalzahl als Parameter übernehmen und diese quadrieren (also "hoch 2 nehmen"). Das Ergebnis dieser Berechnung soll zurück gegeben werden.
Welchen Namen hat die Klasse, in der die Methode geschrieben wird?
Welchen Namen hat die Methode?
Wieviele Parameter hat die Methode?
Welche/n Datentyp/en hat/haben die Parameter? Achte auf die Reihenfolge und trenne mehrere Datentypen durch einen Beistrich
Was für einen Rückgabetyp braucht die Methode?
Schreibe nun anhand der Informationen die Kopfzeile der Methode (ohne geschwungene Klammer) auf:
Kopiere oder merk dir die Kopfzeile für die nächste Frage
Methoden mit Rückgabewert aufrufen
Methoden müssen den Rückgabewert entweder auffangen oder direkt weiterverwenden . Geschieht das nicht, dann ist das Ergebnis verloren und der Aufruf der Methode wäre sinnlos gewesen (Hinweis: es gibt Methoden, wo der Rückgabetyp nur zur Kontrolle dient und wo die Methode eigentlich eine andere Aufgabe hat; bei diesen Methoden kann der Rückgabewert auch ignoriert werden, da der Compiler keinen Fehler beim Ignorieren des Rückgabewertes meldet - solche Methoden kommen aber im ersten Jahrgang nicht vor).
Für die Auffangvariable gilt ähnliches, wie schon beim Rückgabewert und bei den Parametern: sie muss zur Deklaration, d.h. zum Rückgabetyp passen. Wenn - wie in diesem Fall - der Rückgabetyp der aufgerufenen Methode ( ist, dann muss auch die Auffangvariable vom Typ sein. Die Methode kann auch direkt überall dort verwendet werden, wo ein -Wert erforderlich ist, z.B. in der Ausgabe-Anweisung. In diesem Fall wird der Rückgabewert nicht gespeichert, sondern direkt weiterverwendet.malReihe) StringStringString
Löse folgende Aufgabe:
Im folgenden sind die Dokumentationskommentare für einige Methoden gegeben. Gib an, welchen Datentyp die Auffangvariable braucht. Achte insbesondere darauf, ob in der Methode eine Ausgabe (=Rückgabetyp void) oder eine Rückgabe erfolgt.
Diese Methode gibt das Ergebnis einer Division zweier Zahlen als Dezimalzahl zurück.
Datentyp der Auffangvariablen:
Diese Methode gibt eine Zierzeile aus den Zeichen ~#+#~ (16x; also insgesamt 80 Zeichen) zurück.
Datentyp der Auffangvariablen:
Diese Methode gibt eine Zierzeile aus den Zeichen ~#+#~ (16x; also insgesamt 80 Zeichen) aus.
Datentyp der Auffangvariablen:
Diese Methode überprüft, ob eine Zahl innerhalb des gültigen Bereichs von 1-5 liegt.
Datentyp der Auffangvariablen:
Methoden mit Rückgabewert definieren
Wir können die malReihen-Methode aus dem vorigen Kapitel nun so ändern, dass keine Ausgabe erfolgt, sondern der Ergebnistext zurückgegeben wird. Dadurch können wir bei jeder Verwendung der Methode selbst entscheiden, ob die Ausgabe auf der Konsole oder in einer anderen Ausgabe-Form erfolgt (siehe dazu auch das nachfolgende Kapitel über Ausgabe-Dialoge oder noch später einmal in einer selbst gestalteten Benutzeroberfläche).
Das heißt, wir wollen keine Maschine, die direkt die Konsole verändert, sondern ein Maschine, die uns ein Ergebnis zur Weiterverarbeitung liefert. Man kann sich so eine Maschine so vorstellen, dass sie eine „Auslassöffnung" hat, die das Ergebnis an den Aufrufer liefert:
Wenn man eine Methode mit Rückgabewert definieren will, dann muss man (steht für leer oder nichts) als Rückgabetyp in der Methodenkopfzeile angeben. Zur Erinnerung ist hier noch einmal die Struktur einer Methodenkopfzeile angegeben:void
Zugriffsmodifikatoren Rückgabetyp Methodenname
Löse folgende Aufgabe:
Entscheide bei folgenden Aufgabenstellungen, welcher Rückgabetyp passend wäre. Achte insbesondere darauf, ob in der Aufgabenstellung eine Ausgabe (=Rückgabetyp void) oder eine Rückgabe verlangt ist.
Schreibe eine Methode die das Ergebnis einer Division zweier Zahlen als Dezimalzahl zurück gibt. Rückgabetyp:
Schreibe eine Methode, die eine Zierzeile aus den Zeichen ~#+#~ (16x; also insgesamt 80 Zeichen) ausgibt. Rückgabetyp:
Schreibe eine Methode, die eine Zierzeile aus den Zeichen ~#+#~ (16x; also insgesamt 80 Zeichen) zurück gibt. Rückgabetyp:
Schreibe eine Methode, die überprüft, ob eine Zahl innerhalb des gültigen Bereichs von 1-5 liegt. Wenn die Zahl im Bereich 1-5 liegt soll
truezurück gegeben werden, andernfallsfalse. Rückgabetyp:
Klassenmethoden mit Rückgabewert schreiben
Wenn Methoden ihre Ergebnisse ausgeben, dann können diese Ergebnisse im Programm nicht mehr weiter verwendet werden. Auch die Art der Ausgabe ist durch die Methode festgelegt und nicht flexibel (siehe auch nachfolgende Kapitel). Rückgabewerte beheben dieses Problem.
Methoden können EIN Ergebnis als Rückgabewert an den aufrufenden Programmteil liefern. Dieser Aufrufer muss dieses Ergebnis entweder mit Hilfe einer Auffangvariable speichern oder direkt weiterverwenden, sonst geht dieses Ergebnis verloren. Beispiele aus der API sind:
oder
Ergänze folgende Zusammenfassung:
Mit Hilfe von
können Methoden flexibler gestaltet werden.Damit Rückgabewerte weiterverwendet werden können, werden sie in gespeichert.
Der Datentyp der Auffangvariablen muss zum der Methode passen.
So hat z.B. die Metode
Input.readLine(...)den Rückgabetyp . Deshalb muss auch die Auffangvariable den Datentyp haben.Rückgabewerte können auch gleich weiterverwendet werden: Anstatt dass im Vergleich eine
char-Variable mit einemchar-Literal eingesetzt wird, kann auch direkt der Rückgabewert der MethodeInput.readChar(...)mit demchar-Literal verglichen werden. MethodeInput.readChar(...)hat immerhin den Rückgabetyp .
Löse folgende Aufgabe:
Gegeben ist die Klasse mit der Methode aus den vorigen beiden Übungen (die Methode ist in der gegebenen Klasse definiert):
Ergänze die folgenden Aussagen, so dass sie für diese Methode zutreffen.
Die gegebene Methode ist in der Klasse definiert.
Der Name der Methode lautet .
Das Schlüsselwort in der API-Dokumentation dieser Methode zeigt an, dass es sich um eine
handelt.Klassenmethoden werden grundsätzlich mit
.aufgerufen.Diese Methode wird daher konkret mit
.aufgerufen.Der Parameter hat den Datentyp .
Daher wird als Parameter
angegeben.Schreibe ein Beispiel für einen Aktualparameter hin, der für diesen Parameter eingesetzt werden kann. Der Beispielwert soll dem Wert für wahr entsprechen (Achte auf den Datentyp des Parameters)
Diese Methode benötigt
Auffangvariable, weil der Rückgabetyp in der Methodendokumentationist.Der Rückgabetyp der Methode ist , deshalb muss auch die Auffangvariable den Typ haben.
Deklariere eine passende Auffangvariable mit dem Namen
ergebnis:Schreibe einen Aufruf für diese Methode hin, die das Ergebnis in die bereits deklarierte Variable namens
ergebnisspeichert. Als Parameter soll ein Wert verwendet werden, der dem Wert wahr entspricht. Achte auf den Datentyp des Parameters.
Die Methode parseDouble
Um die Ähnlichkeiten zwischen den unterschiedlichen parse-Methoden zu zeigen, wird hier noch die API-Dokumentation der Methode der Klasse parseDoubleDouble aus dem Paket java.lang angegeben:
Die Antworten auf die Überlegungen zum Aufruf ergeben sie daher ähnlich:
Überprüfen, ob es sich um eine Klassenmethode handelt:
Ist das Schlüsselwort static in der Methodendokumentation
vorhanden?
Bei dieser Methode: Ja, d.h. es ist eine Klassenmethode, damit hat
der Aufruf die Struktur:
Klassenname.Methodenname oder konkret:Double.parseDoubleFür jeden Formalparameter in der Methodendefinition muss ein
Aktualparameter (= aktueller Wert) festgelegt werden:
1 Parameter vom Typ
String: irgendeinString, der in eine Fließkommazahl umgewandelt werden kann und dafür nur aus Ziffern, einem Punkt als Dezimaltrennzeichen und ev.
einem Vorzeichen besteht, z.B.: "37.8" oder ein entsprechender
Wert in einer Eingabe-Variablen.
Überprüfen, ob eine Auffangvariable benötigt wird (Rückgabetyp ≠
void) oder nicht (Rückgabetyp =void):Welchen Rückgabetyp hat die Methode?Bei dieser Methode:
double, d.h. es wird eine Auffangvariable vom Typ
doublebenötigt
Ein möglicher Aufruf könnte z.B. folgendermaßen aussehen:
Ergänze folgende Zusammenfassung:
Die Methode für Umwandlung von
Stringindoubleist in der Klasse definiert.Der Name dieser Methode lautet .
Das Schlüsselwort in der API-Dokumentation dieser Methode zeigt an, dass es sich um eine
handelt.Klassenmethoden werden grundsätzlich mit
.aufgerufen.Diese Methode wird daher konkret mit
.aufgerufen.Für den einzigen Parameter wird
angegeben.Diese Methode benötigt
Auffangvariable, weil der Rückgabetyp in der Methodendokumentationist.Der Rückgabetyp der Methode ist , deshalb muss auch die Auffangvariable den Typ haben.
Die Methode parseInt
Die Methode parseInt übernimmt einen als Parameter übergebenen String-Wert, wandelt die darin enthaltene Zahl in einen int-Wert um, und gibt diesen zurück. Sie ist folgendermaßen aufgebaut:
Für den Aufruf müssen wieder die bei den Eingabe-Methoden besprochenen Punkte überlegt werden:
Überprüfen, ob es sich um eine Klassenmethode handelt:
Ist das Schlüsselwort static in der Methodendokumentation
vorhanden?
Bei dieser Methode: Ja, d.h. es ist eine Klassenmethode, damit hat
der Aufruf die Struktur:
Klassenname.Methodenname oder konkret:Integer.parseIntFür jeden Formalparameter in der Methodendefinition muss ein
Aktualparameter (= aktueller Wert) festgelegt werden:
1 Parameter vom Typ
String: irgendeinString, der in eine ganze
Zahl umgewandelt werden kann und dafür nur aus Ziffern und ev.
einem Vorzeichen besteht, z.B.: "5242" oder ein entsprechender
Wert in einer Eingabe-Variablen.
Überprüfen, ob eine Auffangvariable benötigt wird (Rückgabetyp ≠
void) oder nicht (Rückgabetyp =void):Welchen Rückgabetyp hat die Methode?Bei dieser Methode:
int, d.h. es wird eine Auffangvariable vom Typ
intbenötigt
Ein möglicher Aufruf könnte z.B. folgendermaßen aussehen:
Ergänze folgende Zusammenfassung:
Die Methode für Umwandlung von
Stringinintist in der Klasse definiert.Der Name dieser Methode lautet .
Das Schlüsselwort in der API-Dokumentation dieser Methode zeigt an, dass es sich um eine
handelt.Klassenmethoden werden grundsätzlich mit
.aufgerufen.Diese Methode wird daher konkret mit
.aufgerufen.Für den einzigen Parameter wird
angegeben.Diese Methode benötigt
Auffangvariable, weil der Rückgabetyp in der Methodendokumentationist.Der Rückgabetyp der Methode ist , deshalb muss auch die Auffangvariable den Typ haben.
Umwandeln von Text
Die für Benutzereingaben benützte Methode der Klasse zurückgeben. Das ist zum Beispiel problematisch, wenn man eine Zahl einlesen möchte, mit der gerechnet oder die in einem Vergleich verwendet werden soll. Dazu müsste diese Zahl auch als einfacher Zahlendatentyp (z.B. int oder double) vorliegen.showInputDialogJOptionPane kann nur String-Werte
Auch für dieses Problem gibt es in der Java-API Methoden für das Umwandlen von ... einwickeln) der primitiven Datentypen. Nachdem in Java alle Methoden in Klassen organisiert sein müssen, dienen die Wrapper-Klassen u.a. als Container für Methoden die den einfachen Datentypen zugeordnet sind.String in einen anderen Datentyp. Sie befinden sich in den Wrapper-Klassen (von wrap
Die Umwandlungsmethoden selbst beginnen mit dem Wort parse (= "Text analysieren") gefolgt vom Datentyp, in den umgewandelt werden soll. Die folgende Tabelle bietet einen kleinen Auszug:
| Ziel-Datentyp | Wrapper-Klasse | parse-Methode |
|---|---|---|
| int | Integer | parseInt |
| double | Double | parseDouble |
| boolean | Boolean | parseBoolean |
| char | Character | keine parse-Methode |
Die Klasse Integer
Als Beispiel wird hier die Methode genauer vorgestellt. Die anderen parse-Methoden sind ganz ähnlich aufgebaut. Die Klasse , wie ein Blick in die API-Dokumentation verrät:parseInt der Klasse IntegerInteger befindet sich im Paket java.lang
Das Paket java.lang
Das Paket, in dem sich die Klasse befindet, ist das Kernpaket der Programmiersprache Java. Die Bezeichnung leitet sich aus der Abkürzung des englischen Begriffs ab. Da dieses Paket die zentralen Klassen von Java enthält, müssen diese nicht vom Programm importiert werden. Sie sind . In diesem Package sind auch die Klassen für die Konsolen-Ausgabe enthalten, die schon bisher ohne verwendet wurden. Ebenfalls darin enthalten sind alle Wrapper-Klassen.Integerjava.langString und Systemimport
Ergänze folgende Zusammenfassung und beantworte die Fragen:
Die Methode
showInputDialogder KlasseJOptionPanegibt immer den Datentyp zurück.Um einen anderen Datentyp z.B. zum Berechnen von Werte zu bekommen muss der
String-Wertin eine passende Variable (z.B. in eine Zahlenvariable) gespeichert werden.Für das Umwandeln von
String-Werten in einen einfachen Datentyp gibt es passende Methoden in den -Klassen.Die Umwandlungsmethoden in den Wrapper-Klassen beginnen alle mit dem Wort (für Text analysieren}
Die Wrapper-Klasse für den Datentyp
intheißt .Die Methode zum Umwandeln
Stringinintheißt .Die Klasse
Integerbefindet sich im PaketDieses Paket ist besonders, weil Klassen aus diesem Paket
vom Programm importiert werden müssen. Diese Klassen sindautomatisch importiert.Weitere Klassen, die in diesem
java.lang-Package sind, und daher nicht vom Programm importiert werden müssen, sind:
Ausgabemethode showMessageDialog
Im obigen Beispiel erfolgt die Ausgabe noch über die Konsole. Die Klasse -Fenster. Sie heißt . Die einfachste Variante ist folgendermaßen aufgebaut:JOptionPane besitzt aber auch Methoden für ein Ausgabe-DialogshowMessageDialog
Methodenaufruf:
Wer die -Methode vergleicht, wird feststellen, dass abgesehen vom Namen nur der Rückgabetyp anders ist. Dementsprechend laufen die Überlegungen zum Methodenaufruf ähnlich ab:showMessageDialog-Methode mit der showInputDialog
Überprüfen, ob es sich um eine Klassenmethode handelt:
Ist das Schlüsselwort static in der Methodendokumentation
vorhanden?
Bei dieser Methode: Ja, d.h. es ist eine Klassenmethode, damit hat
der Aufruf die Struktur:
Klassenname.Methodenname oder konkret:JOptionPane.showMessageDialogFür jeden Formalparameter in der Methodendefinition muss ein
Aktualparameter (= aktueller Wert) festgelegt werden:
Erster Parameter: dieser ist vom Objekttyp
Component(erkennbar am
großen Anfangsbuchstaben). Hier geben wir den Wert
null(ausgeschrieben, nicht
die Ziffer 0), der bei Objekten als Ersatz für
"nichts" verwendet wird, an. Das zeigt Java an, dass dieses Dialog-Fenster zu keiner größeren übergeordneten grafischen Oberfläche dazu gehört.
Zweiter Parameter: Ebenfalls ein Objekttyp, der dafür steht, dass
man irgendeine beliebige Nachricht als Objekt angegeben kann.
Nachdem String ein Objektdatentyp ist, können auch Variablen
oder Literale vom Typ String dafür verwendet werden, z.B:
"Eingabe:" + eingabe
Überprüfen, ob eine Auffangvariable benötigt wird (Rückgabetyp ≠
void) oder nicht (Rückgabetyp =void):Welchen Rückgabetyp hat die Methode?In dieser Methode:
void, d.h. es wird keine Auffangvariablebenötigt
Ergänze folgende Zusammenfassung:
Die Methode für die grafikbasierten Ausgabedialoge ist in der Klasse definiert.
Der Name der Methode für die grafikbasierten Ausgabedialoge lautet .
Das Schlüsselwort in der API-Dokumentation dieser Methode zeigt an, dass es sich um eine
handelt.Klassenmethoden werden grundsätzlich mit
.aufgerufen.Diese Methode wird daher konkret mit
.aufgerufen.Für den ersten Parameter werden wir derzeit immer den Wert einsetzen, weil wir keine selbst programmierte grafische Oberfläche haben, mit der wir unseren Eingabedialog verbinden wollen.
Als zweiter Parameter wird
angegeben.Diese Methode benötigt
Auffangvariable, weil der Rückgabetyp in der Methodendokumentationist.
Eingabemethode showInputDialog
Für die grafikbasierte Eingabe wird die Klassenmethode der Klasse benötigt. Ein Aufruf dieser Methode erzeugt ein Eingabe-showInputDialogJOptionPane
In der API-Dokumentation ist die Methode folgendermaßen angegeben:showInputDialog
Methodenaufruf:
Um die Methode zu verwenden müssen die selben Punkte nacheinander überlegt werden, wie bei selbstgeschriebenen Methoden.showInputDialog
Überprüfen, ob es sich um eine Klassenmethode handelt:
Ist das Schlüsselwort static in der Methodendokumentation
vorhanden?
Bei dieser Methode: Ja, d.h. es ist eine Klassenmethode, damit hat
der Aufruf die Struktur:
Klassenname.Methodenname oder konkret:JOptionPane.showInputDialogFür jeden Formalparameter in der Methodendefinition muss ein
Aktualparameter (= aktueller Wert) festgelegt werden:
Erster Parameter: dieser ist vom Objekttyp
Component(erkennbar am
großen Anfangsbuchstaben). Hier kann man angeben zu welcher
grafischen Oberflächenkomponente der Eingabedialog dazu gehört.
Nachdem wir erst viel, viel später grafische Oberflächen
verwenden, kann derzeit der Wert
null(ausgeschrieben, nicht
die Ziffer 0) angegeben werden, der bei Objekten als Ersatz für
"nichts" verwendet wird.
Zweiter Parameter: Ebenfalls ein Objekttyp, der dafür steht, dass
man irgendeine beliebige Nachricht als Objekt angegeben kann.
Nachdem String ein Objektdatentyp ist, können auch Variablen
oder Literale vom Typ String dafür verwendet werden, z.B:
"Eingabe bitte:"
Überprüfen, ob eine Auffangvariable benötigt wird (Rückgabetyp ≠
void) oder nicht (Rückgabetyp =void):Welchen Rückgabetyp hat die Methode?Bei dieser Methode:
String, d.h. es wird eine Auffangvariable vom
Typ
Stringbenötigt.
Ergänze folgende Zusammenfassung:
Die Methode für die grafikbasierten Eingabedialoge ist in der Klasse definiert.
Der Name der Methode für die grafikbasierten Eingabedialoge lautet .
Das Schlüsselwort in der API-Dokumentation dieser Methode zeigt an, dass es sich um eine
handelt.Klassenmethoden werden grundsätzlich mit
.aufgerufen.Diese Methode wird daher konkret mit
.aufgerufen.Für den ersten Parameter werden wir derzeit immer den Wert einsetzen, weil wir keine selbst programmierte grafische Oberfläche haben, mit der wir unseren Eingabedialog verbinden wollen.
Als zweiter Parameter wird
angegeben.Diese Methode benötigt
Auffangvariable, weil der Rückgabetyp in der Methodendokumentationist.Der Rückgabetyp der Methode ist , deshalb muss auch die Auffangvariable den Typ haben.
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