Objektově orientované programování

Funkce

• krabička
• vstupní data → výstupní data
• rozdělení kódu do více části
• mohou se volat nezávisle

Příkaz return

• podobný příkaz jako např. break
• ukončí aktuální funkci a vrátí předanou hodnotu
• případně nevrátí nic
• kód za tímto blokem již nebude zavolán

Jednoduchá ukázka funkce

Vytvoření

• každé funkci definujeme:
• návratový (datový) typ
• název
• parametry

Parametry

• ke každé funkci můžeme definovat vstupní hodnoty
• tím říkáme parametry
• parametr musí mít vždy datový typ a název
• daný parametr bude proměnná, kterou můžeme využívat

Parametry

Parametry

Návratový typ

• jako funkce v matematice
• na nějaký vstup vrací nějaký výstup
• výstup:
• jedna hodnota
• určujeme datovým typem
• daný výstup při zavolání můžeme uložit či s ním dále pracovat

Návratový typ

Návratový typ void

• někdy chceme, aby funkce nic nevracela
• nastavíme datový typ na void
• výstup z funkce nelze uložit
• ve funkci nemůžeme používat return s hodnotou
• např. vytvoření souboru

Návratový typ void

Modifikátor static

Aktuálně musíme před funkce v konzolových aplikací psát static, proč tomu tak je, si vysvětlíme později.

Hvězdičky

Práce

Napište funkci, která do konzole vypíše n-krát hvězdičku dle parametru.

Znaky

Práce

Napište funkci, která do konzole vypíše n-krát znak z dle parametrů.

Odduplikace

Práce

Napište funkci, která z parametrů získá stringové pole a z něj odstraní duplicity.

Způsoby programování

• programovací paradigmata
• přístup k tvorbě programů
• většina jazyků podporuje více paradigmat


• objektově orientované programování (OOP)
• datově orientované programování
• funkcionálně orientované programování

My budeme cílit pouze na OOP

K pochopení ostatních typů programování je potřeba tyto základy znát.

Myšlenky OOP

• obyčejný kód je nepřehledný a velmi těžko se spravuje
• rozdělíme kód na menší části (jako funkce)
• všechno bude v určitých balíčkách (objektech)
• data lze rozdělit do opakujících se balíčků

OOP

• OOP se skládá z:
• tříd — class
• instancí / objektů — instance / object
• metod — method

Třídy

Můžeme si představit jako šablony či formuláře

Třídy

• šablona / formulář
• má jméno
• podle které se vytváří nějaké balíčky dat
• v každé třídě definujeme vlastnosti — proměnné
• tyto vlastnosti bude mít každé vytvoření podle třídy
• mají jméno a datový typ

Třídy v C#

Instance

• již známe ze struktur
• vytvoříme dle šablony (třídy) objekt
• daný objekt bude mít dané vlastnosti
• k vlastnostem přistupujeme pomocí .

Instance v C#

Modifikátor public

Prozatím před všechny vlastnosti dáváme modifikátor public. Proč to děláme, si vysvětlíme později.

Kruhy a obdelníky

Práce

Vytvořte třídu pro uchovávání informací pro obdelníky a kruhy.

Vaší implementaci vyzkoušejte na nějakých instancí (vytvořte je).

E-maily

Práce

Vytvořte třídy, které budou představovat e-mailovou stránku. Tedy, vytvořte uživatele (schránku), e-mail a například třídu pro přílohy. Třídy propojte.

Vaší implementaci vyzkoušejte na nějakých instancí (vytvořte je).

Školy

Práce

Vytvořte třídy pro evidenci školy, tedy, třídu pro studenty, učitele a školu. Třídy propojte.

Vaší implementaci vyzkoušejte na nějakých instancí (vytvořte je).

Hodnoty parametrů funkcí

• funkce může mít neomezeně mnoho parametrů
• někdy chceme, aby parametr mohl mít základní hodnotu
• když danou hodnotu nezadáme, vyplní se ta předefinovaná

Ukázka

Je tento kód správně?

Ukázka

Je tento kód správně?

Metody

• funkce uvnitř tříd
• jsou vázané na danou instanci
• mají k dispozici všechny vlastnosti instance a mohou je upravovat
• můžeme je volat přímo uvnitř nebo zvenku instance
• mohou vracet cokoliv, i void

Definice

S parametry

S parametry

Přístup k instanci — this

• dovoluje nám přistupovat k instanci
• hlavní důvod k používání je kolize s parametry

Komplexnější přístupy

Modifikátor

• modifikuje určitou část kódu
• aktuálně jsou to pro nás vlastnosti a metody
• modifikátor viditelnosti

Modifikátor viditelnosti

• určuje, odkud je daná vlastnost třídy k dispozici
• public — viditelná odkudkoliv, i mimo třídu
• private — viditelná pouze uvnitř třídy

Ukázka

Konstruktor

• jedná se o speciální metodu
• daná metoda se vyvolává při vytváření instance
• můžeme do ní předávat parametry

Ukázka

Ukázka

Sklad

Práce

Vytvořte třídu Předmět a Sklad pro evidenci předmětů v jednotlivých skladech. V jednotlivých třídách vytvořte konstruktory a vlastnosti, a určete jim správné modifikátory. Třídy propojte. Vytvořte pro dané třídy vhodné metody, které upravují či vypisují dané uložené hodnoty.

Poznámky

Práce

Vytvořte třídu Stránka a Sešit pro zapisování poznámek. V jednotlivých třídách vytvořte konstruktory a vlastnosti, a určete jim správné modifikátory. Třídy propojte. Vytvořte pro dané třídy vhodné metody, které upravují či vypisují dané uložené hodnoty.

Slovník Dictionary

• datová struktura
• velmi podobná listu
• ukládají se páry dat
• při vytváření určujeme dva datové typy
• klíč ⇄ hodnota

Použití slovníků

• musíme použít using System.Collections.Generic;
• klíče jsou vždy unikátní
• hodnoty již unikátní nemusí být

Ukázka

Ukázka

Ukázka

Ukázka

Komplexní ukázka

Komplexní ukázka

Vlákna

• (velmi zjednodušeně)
• vlákno je výpočetní jednotka programu
• paralelní přístup
• programy se dělí do vláken zejména kvůli rychlosti
• pro nás programy běží na jednom vlákně
• toto vlákno můžeme pozastavit na nějakou dobu

Ukázka vláken

Slovník

Práce

Vymyslete a naprogramujte malý program, ve kterém si Slovníky vyzkoušíte. Vymyslete správný návrh.

Konzolová hra

Práce

Dedičnost

• dovoluje nám zdědit vlastnosti a metody z jiné třídy
• tyto vlastnosti nyní budou náležet dané třídě a můžeme je číst a upravovat
• k instanci této třídy můžeme přistupovat, jako kdyby to byla třída, ze které dědíme

Zlepšení přehlednosti kódu

a co kdybychom chtěli něco přidat do prvního řešení?

Výhody

• kód se nám zpřehlední
• jednoduší přístup k podobným objektům

Nevýhody

• při velkém množství objektů a tříd začně být nepřehledné
• zejména při velkém zanořování

Abstrakce

• zmíněný způsob ukládání dat podobných datových struktur na jednom místě
• stačí nám ukládat obecnou nejnižší děděnou třídu
• další věci než děděná třída obsahuje potřebujeme jen někdy

Zkontrolování typu

• při abstrakci se nám hodí ukládat typy dohromady
• někdy se nám ale nehodí k nim tak přistupovat
• pomocí operatoru is můžeme zkontrolovat, zda je instance z nějaké třídy
• může být exaktní nebo děděná

Modifikátor viditelnosti protected

• podobné private
• nyní ale k vlastnosti/metodě budou moci přistupovat i třídy, které z této třídy dědí

Klíčové slovo base

• umožnuje nám přistupovat k nadřazené třídě, ze které dědíme
• můžeme volat metody a konstruktory

Bude to fungovat?

Co to vypíše do konzole?

Přepsání metod

• způsob úpravy metod děděných tříd
• upravíme, co bude daná metoda dělat
• máme tři typy
• typy se liší dle toho jak abstrakce mění jejich volání

Skrytí — new

• skryjeme již existující metodu s nějakým kódem
• dědic bude moci používat nově definovanou, stará bude k dispozici jen pomocí base
• stačí použít stejnou metodu se stejným:
• jménem
• argumenty
• návratovým datovým typem
• zmenšení na děděnou třídu nám skrytí resetuje
• metody často označujeme pomocí new

Co to vypíše do konzole?

Virtuální — virtual

• modifikátorem virtual označujeme metodu, která se může prepsat
• při změněne kontextu třídy nám zůstane metoda k dispozici
• třídu nemusíme přepisovat, pokud nebudeme chtít
• používáme klíčová slova override a virtual

Co to vypíše do konzole?

Abstraktní — abstract

• metoda z abstraktní třídy nemá tělo (kód, tj. příkazy)
• metodu kterou budeme přepisovat označujeme abstract
• metodu přepisujeme pomocí override
• metodu musí dědic PŘEPSAT, tj. ji definovat

Abstraktní třídy

• nemohou existovat samostatně
• můžeme je však referovat v kódu

Polymorfismus

• (klasický buzz-word)
• mnoho tvarů
• základní dvě ideologie:
• objekty mohou být odpojeny od své původní třídy a být reprezentovány tou zděděnou
• základní třídy mohou definovat virtuální nebo abstraktní metodu, kterou dědic může přepsat a zapříčinit vlastní chování

Polymorfismus

Práce

Vymyslete vlastní polymorfismus pro nějaký příklad. Napište program (třídy, případně použití), kde polymorfismus použijete.

Statičnost

• = neměnné, stále
• v programování jsou statické věci nevázané
• v C# máme statické:
• vlastnosti
• metody
• (třídy)
• používáme static

Statické vlastnosti

Statické metody

TENTO KÓD JE ŠPATNĚ. PROČ?

Statické třídy

• označujeme static
• nelze z nich vytvořit instance
• nad rámec toho předmětu

Statičnost

Práce

Vymyslete program, ve kterém použijete statické vlastnosti a (nebo) metody.