1 Fragen aus dem Unterricht zu Projekt „Garten“ - Ralph Henne

Kapitel 1z Grundlagen der Objektorientierung Seite 1
1 Fragen aus dem Unterricht zu Projekt „Garten“
In diesem Zusatzkapitel werde ich Probleme ansprechen, die sich im Laufe des
Unterrichtsgesprächs ergeben haben. Ich werde Lösungen anbieten, ohne dass
diese im Einzelnen vertieft besprochen werden. Vielmehr ist der einzelne
Schüler hiermit aufgefordert, die vorgeschlagene Implementierung in Ruhe zu
studieren und die Vorschläge in seine Hausaufgaben zu übernehmen.
Hinweis:
Ich möchte noch einmal betonen, dass es nicht unbedingt notwendig ist, alles auf
Anhieb zu verstehen. Es werden in diesen Vorschlägen immer wieder Strukturen
verwendet, die im Unterricht an dieser Stelle noch nicht besprochen worden
sind. Aber es schadet auf keinen Fall, sich darüber Gedanken zu machen.
Bei der Hausaufgabe wirst du schnell bemerkt haben, dass es kein Problem ist,
einzelne Objekte vom Typ Kreis, Quadrat oder Dreieck zu manipulieren, es aber
sinnvoll ist, diese Objekte zuerst an den richtigen Ort zu platzieren und die
Größe und Farbe einzustellen, bevor diese sichtbar gemacht werden. Diese
Reihenfolge erzeugt einen einigermaßen ruhigen Bildaufbau. Auch die
Simulation einer Bewegung eines einzelnen Objekts bereitet keine großen
Schwierigkeiten.
Hinweis:
Für die Simulation einer Bewegung werden die Methoden zeichne(), entferne(),
warte(), usw. der Klasse Leinwand verwendet. Auf die Bedeutung dieser
Methoden werde ich in diesem Kapitel nicht eingehen.
Mit der Bewegung eines einzelnen Quadrats erzeugt man jedoch keine
ansprechenden Szenen. Vielfach benötigt man Objekte, die aus weiteren
Objekten zusammengesetzt werden. Eine Figur besteht z.B. aus einem Rumpf
(Dreieck) und einem Kopf (Kreis). Mit deinem bisherigen Wissen wirst die
Simulation einer Bewegung falsch erstellen. Es bewegt sich zuerst der Kopf zu
der entsprechenden Position und dann folgt der Rumpf nach.
1.1 Objekt, Klasse
Betrachte zuerst einmal die Figur in Abbildung 1.1. Sie ist zusammengesetzt aus
einem Dreieck und einem Kreis. Weiterhin soll diese im zusammengesetzten
Zustand auf die Reise gehen.
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Kapitel 1z Grundlagen der Objektorientierung Seite 2
Abbildung 1.1: Figur als zusammengesetztes Objekt
Hierzu benötigst du zwei Klassen. Die Klasse Mensch ist für die
Zusammenstellung der Figur verantwortlich. Die zweite Klasse Reise erzeugt
ein Objekt der Klasse Mensch und simuliert dessen Bewegung.
Abbildung 1.2: Klassendiagramm des Projekts Bewegung
Betrachte zuerst die Klasse Mensch. Sie benötigt
die Datenfelder
und
Dreieck koerper
Kreis kopf
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Kapitel 1z Grundlagen der Objektorientierung Seite 3
die Methoden
malen()
zeigen()
bewegen()
Mehr Fähigkeiten soll unsere Figur vorerst nicht besitzen.
Nun soll diese Figur auf die Reise gehen. Dazu musst du eine Klasse Reise
entwerfen. Diese benötigt
das Datenfeld
Mensch meinMensch
und die Methoden
zeigeMensch()
bewegeMensch()
Die Implementierung dieser Klassen im Projekt Bewegung zeigen die folgenden
Listings.
/**
* Diese Klasse erzeugt eine einfache Figur aus einem Dreieck und
* und einem Kreis und simuliert horizontale Bewegungen.
*
* @author Ralph Henne
* @version 1.10.2003
*/
public class Mensch
{
private Dreieck koerper;
private Kreis kopf;
/** Konstruktor */
public Mensch()
{
koerper = new Dreieck();
kopf = new Kreis();
malen();
}
/** Das Quadrat(koerper) und der Kreis(kopf) wird gezeichnet. */
private void malen()
{
koerper.groesseAendern(90, 50);
koerper.vertikalBewegen(100);
koerper.horizontalBewegen(30);
kopf.groesseAendern(30);
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}
kopf.horizontalBewegen(45);
kopf.vertikalBewegen(25);
/** Die Figur wird nun sichtbar gemacht. */
public void zeigen()
{
koerper.sichtbarMachen();
kopf.sichtbarMachen();
}
}
/** Die gesamte Figur wird um entfernung horizontal verschoben. */
public void bewegen(int entfernung)
{
koerper.horizontalBewegen(entfernung);
kopf.horizontalBewegen(entfernung);
}
/**
* Diese Klasse simuliert die Reise.
*
* @author Ralph Henne
* @version 1.10.2003
*/
public class Reise
{
private Mensch meinMensch;
/** Konstruktor */
public Reise()
{
meinMensch = new Mensch();
}
/** Macht die Figur sichtbar. */
public void zeigeMensch()
{
meinMensch.zeigen();
}
}
/** Bewegt die Figur nach rechts bzw. links. */
public void bewegeMensch(int entfernung)
{
meinMensch.bewegen(entfernung);
}
Übung 1z.1:
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Kapitel 1z Grundlagen der Objektorientierung Seite 5
Erstelle ein neues Projekt Bewegung und implementiere wie oben dargestellt die
entsprechenden Klassen in BlueJ. Untersuche die Methoden. Denke daran, dass
auch das Abschreiben bereits zum Verständnis beiträgt.
1.2 Langsame Bewegung der Figur
Nun soll diese Figur langsam bewegt werden. Die erste Idee ist, in der Klasse
Mensch folgende Methode zu implementieren:
/** Die gesamte Figur wird langsam horizontal verschoben. */
public void langsamBewegen(int entfernung)
{
koerper.langsamHorizontalBewegen(entfernung);
kopf.langsamHorizontalBewegen(entfernung);
}
und in der Klasse Reise folgende Methode:
/** Bewegt die Figur langsam horizontal. */
public void bewegeLangsamMensch(int entfernung)
{
meinMensch.langsamBewegen(entfernung);
}
Übung 1z.2:
Füge diese beiden Methoden in die entsprechenden Klassen Mensch und Reise
ein und untersuche ihre Wirkungen in BlueJ.
Das Ergebnis ist nicht sehr befriedigend. Formuliere schriftlich, was beim
Aufruf von meinMensch.langsamBewegen(entfernung) im Einzelnen passiert.
In welcher Klasse müssen wir Verbesserungen vornehmen?
Offensichtlich war es falsch, zuerst den Körper um die gesamte Entfernung zu
verschieben und dann den Kopf folgen zu lassen. Besser ist es, den Körper um
ein Pixel, dann den Kopf um ein Pixel zu verschieben. Nun soll wieder der
Körper und dann wieder der Kopf um ein weiteres Pixel verschoben werden.
Diese beiden Programmanweisungen sollen so oft wiederholt werden, bis die
gesamte Entfernung zurückgelegt worden ist.
Die Implementierung zeigt folgendes Listing:
/** Die gesamte Figur wird langsam horizontal verschoben. */
public void langsamBewegen(int entfernung)
{
for(int i = 0; i < entfernung; i++) {
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}
}
// Die Figurenteile jeweils um 1 Pixel verschieben
koerper.langsamHorizontalBewegen(1);
kopf.langsamHorizontalBewegen(1);
Übung1z.3:
Übernimm nun die oben gezeigte Methode und untersuche diese in BlueJ!
Übertrage die hier gezeigten Ideen in dein Hausaufgaben-Projekt.
(vgl. Projekt Bewegung)
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