Klassen

Klassen legen die Eigenschafen (Attribute) sowie das Verhalten (Methoden) von Objekten fest und stellen damit quasi Baupläne für Objekte dar.

Sichtbarkeit von Klassen, Attributen und Methoden

Um die Sichtbarkeit von Klassen, Attributen und Methoden zu definieren, existieren verschiedene Zugriffsrechte. Die Sichtbarkeit bestimmt, von welchem Ort aus Klassen, Attribute und Methoden verwendet bzw. aufgerufen werden dürfen.

Zugriffsrecht	Zugriff aus gleicher Klasse	Zugriff von einer Klasse aus dem gleichen Paket	Zugriff von einer Unterklasse	Zugriff von einer beliebigen Klasse
public	ja	ja	ja	ja
protected	ja	ja	ja	nein
package	ja	ja	nein	nein
private	ja	nein	nein	nein

Definition von Attributen

Die Attribute einer Klasse sind Datenobjekte und werdern daher analog zu Variablen und Konstanten definiert. Das Schlüsselwort final erlaubt die Definition von unveränderlichen Attributen, also Attributen, deren Wert nicht geändert werden kann. Die Initialisierung dieser unveränderlichen Attribute erfolgt durch Konstruktoren.

Computer.java (Auszug)

public class Computer {
  ...
  private final String description;
  private CPU cpu;
  private int memoryInGB;
  ...
}

Hinweis

Die Selbstreferenz this verweist innerhalb einer Klasse auf das eigene Objekt (siehe auch Referenzen und Objekte).

Definition und Implementierung von Methoden

Methoden sind in der Programmierung eine Verallgemeinerung von mathematischen Funktionen. Eine Methode besteht aus einem Methodennamen, einer Liste von Eingabeparameter (optional), einem Rückgabewert (optional) sowie dem Methodenrumpf. Die Kombination aus Methodenname und den Datentypen der Parameterliste bezeichent man als Signatur einer Methode.

Methoden können entweder genau einen Rückgabewert oder keinen Rückgabewert besitzen. Methoden mit genau einem Rückgabewert müssen vor dem Methodennamen den Datentyp des Rückgabewerts angeben und am Ende des Methodenrumpfes immer die Anweisung return besitzen, Methoden ohne Rückgabewert müssen dies mit dem Schlüsselwort void kenntlich machen.

Computer.java (Auszug)

public class Computer {
  ...
  public CPU getCpu() {
    return cpu;
  }

  public String getDescription() {
    return description;
  }

  public int getMemoryInGB() {
    return memoryInGB;
  }

  public void setCpu(CPU cpu) {
    this.cpu = cpu;
  }

  public void setMemoryInGB(int memoryInGB) {
    this.memoryInGB = memoryInGB;
  }
  ...
}

Definition überladener Methoden

Gleichnamige Methoden mit unterschiedlichen Parameterlisten einer Klasse werden als überladene Methoden bezeichnet. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von statischer Polymorphie, da der Aufruf gleichnamiger Methoden unterschiedliche Ergebnisse liefern kann.

Computer.java (Auszug)

public class Computer {
  ...
  public void setCpu(CPU cpu) {
    this.cpu = cpu;
  }

  public void setCpu(double powerInGHz, int numberOfCores) {
    cpu = new CPU(powerInGHz, numberOfCores);
  }
  ...
}

Hinweis

Überladene Methoden können keine unterschiedlichen Rückgabewerte besitzen.

Definition von Konstruktoren

Bei Konstruktoren handelt es sich um spezielle Methoden, die zur Initialisierung eines Objekts verwendet werden. Konstruktoren heißen wie ihre Klasse und können eine beliebige Anzahl an Parametern haben. Allerdings kann für Konstruktoren kein Rückgabewert festgelegt werden, da diese implizit die Referenz auf das Objekt zurückgeben.

Im Gegensatz zu z.B. C++ existieren in Java keine Destruktoren, die nicht mehr benötigte Objekte aus dem Speicher entfernen. Stattdessen läuft im Hintergrund der sogenannte Garbage Collector, der nicht mehr benötigte Objekte (also Objekte, die nicht mehr über eine Referenzvariable angesprochen werden können) löscht.

Computer.java (Auszug)

public class Computer {
  ...
  public Computer(String description) {
    this.description = description;
  }

  public Computer(String description, CPU cpu, int memoryInGB) {
    this(description);
    this.cpu = cpu;
    this.memoryInGB = memoryInGB;
  }
  ...
}

Hinweis

Auch Konstruktoren können überladen werden, das heißt eine Klasse kann über mehrere Konstruktoren verfügen. Der Aufruf eines Konstruktors innerhalb eines anderen Konstruktors erfolgt dabei über die Selbstreferenz this.

Definition statischer Attribute und Methoden

Neben "normalen" Attributen und Methoden kann eine Klasse auch statische Attribute und statische Methoden besitzen. Im Gegensatz zu "normalen" Attributen existieren statische Attribute nur einmal pro Klasse und besitzen daher für alle Objekte dieser Klasse dieselben Werte. Innerhalb einer statischen Methode kann nur auf die statischen Attribute der Klasse zugegriffen werden.

Bei der Deklaration von statischen Attributen und statischen Methoden kommt das Schlüsselwort static zum Einsatz. Für den Zugriff auf ein statisches Attribut bzw. den Aufruf einer statischen Methode wird keine Instanziierung benötigt, d.h. der der Zugriff bzw. Aufruf erfolgt über den Klassennamen.

Computer.java (Auszug)

public class Computer {
  ...
  private static int numberOfComputers;

  public Computer(String description) {
    this.description = description;
    numberOfComputers++;
  }

  public static int getNumberOfComputers() {
    return numberOfComputers;
  }
  ...
}

Hinweis

"Normale" Attribute und Methoden werden auch als Instanzattribute bzw. Instanzmethoden bezeichnet, statische Attribute und Methoden auch Klassenattribute bzw. Klassenmethoden.