Винятки Java

'''Виняткова ситуація''' або просто '''виняток''' (англ. exception) – це аварійний стан, який відбувається саме під час виконання програми. Прикладом є — ділення на нуль, помилки читання з файлу та мережі тощо. Іншими словами – це помилки які можуть виникнути при виконанні програми. В ряді мов програмування необхідно заздалегідь передбачити можливість тієї чи іншої помилки і передбачити шлях її обробки. В java для цього передбачений спеціальний механізм винятків.

Винятки в java
Виняток в java – це об'єкт, який описує виняткову (тобто, помилкову) ситуацію, що відбулась в певному місці коду. Коли така ситуація виникає створюється об'єкт, який передається («вкидається») в метод, в якому виникла помилка. Далі в методі даний виняток може оброблятися, або бути переданий ще кудись для обробки.

Розглянемо для прикладу наступну програму '''DivZero.java'''

public class DivZero {
    public static void main(String[] args) {
        int my = 0;
        int medium = 44 / my;
        System.out.println("medium=" + medium);
    }
}

Як бачимо в програмі присутнє ділення на нуль. При компіляції ми не отримаємо помилок. Проте, після запуску програми, отримаємо наступне:

HashMap

HashMap розширює AbstractMap та реалізує інтерфейс Map. Клас не додає власних методів. Клас використовує хеш таблиці для зберігання зіставлення. HashMap не гарантує порядок елементів.

HashMap має наступні конструктори:

HashMap( )

HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m)

HashMap(int capacity)

HashMap(int capacity, float fillRatio)

Перший створює HashMap по замовчуванню. Другий створює хеш зіставлення використовуючи елементи m. Третій задає ємність хеш зіставлення. Четвертий задає ємність(по замовчуванню 16) та коефіцієнт заповнення (по замовчуванню 0.75).

Інструкція Switch (Java)

Інструкція if/else може бути доволі громіздкою, якщо необхідно здійснити множинний вибір з багатьох альтернатив. Тож як і в С/C++ в java існує інструкція switch, яка здійснити вибір з багатьох варіантів. Щоправда вона дещо незграбна і деякі програмісти вважають за краще уникати її використання.

Наприклад, якщо Ви організовуєте певне меню і пропонуєте користувачу вибрати, номер конкретного пункту, то можна використати наступний код:

Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.print("Select an option (1, 2, 3, 4) ");
int choice = in.nextInt();
switch (choice) {
     case 1:
         . . .
         break;
     case 2:
         . . .
         break;
     case 3:
         . . .
         break;
     case 4:
         . . .
         break;
     default:
         // bad input
         . . .
         break;
}

Клас EnumSet (Java)

Клас EnumSet — це одна з спеціалізованих реалізацій інтерфейсу Set для використання з перелічуваним типом даних (enum). EnumSet розширює AbstractSet та реалізує Cloneable та Serializable інтерфейси Java. EnumSet заміщує більшість методів інтерфейсів Set та Collection. EnumSet доволі швидка реалізація Set, швидша за HashSet, тому що всередині використовуються побітові операції, а не хеш-коди об’єктів.

EnumSet не синхронізований і повинен бути синхронізований ззовні, наприклад з використанням методу Collections.synchronizedSet(java.util.Set).

Всі елементи enum множини мають походити від єдиного перелічуваного типу, що вказується, коли множина створюється явно або неявно. EnumSet не дозволяє додавати значення null. Елементи зберігаються в порядку в якому їх подано в переліченні (enum).

EnumSet використовує безвідмовний (fail-safe) ітератор, що працює з копією EnumSet, тобто ітератор не буде викидати виняток ConcurrentModificationException, в разі зміни даних множини поза ітератором.

Клас ArrayDeque (Java)

ArrayDeque (читається як еррейдек) – це клас який забезпечує двосторонню чергу. Іншими словами - це автоматично зростаючий масив, що дозволяє нам додавати або видаляти елементи з обох боків черги. ArrayDeque може бути використано як стек (LIFO, останній ввійшов - перший вийшов) або ж як черга (FIFO, перший ввійшов - перший вийшов).

ArrayDeque не може містити в якості елемента null.

Клас ArrayDeque швидший за клас Stack, якщо використовувати його в якості стеку і швидший за LinkedList, якщо використовувати в якості черги.

ArrayDeque розширює клас AbstractCollection та реалізує інтерфейси Deque, Cloneable, Serializable. Таким чином ми можемо використовувати для роботи з даним класом, як методи інтерфейсу Deque (який розширює інтерфейс Queue) так і методи інтерфейсу Collection.

Якщо використовується ітератор, то він буде викидати виняток ConcurrentModificationException, якщо вміст ArrayDeque був модифікований після створення ітератора. Таким чином ітератор необхідно з обережністю використовувати з ArrayDeque.

Клас PriorityQueue (Java)

PriorityQueue дозволяє реалізувати чергу на основі пріоритету. Така черга може бути корисна, наприклад, у разі необхідності обслуговування клієнтів згідно пріоритету. При зберіганні чисел в пріоритетній черзі, така черга гарантує, що першим елементом завжди буде найменший елемент. При цьому не гарантується ніякий стабільний послідовний порядок збереження елементів. Після додавання або видалення елементу з пріоритетної черги, порядок зберігання елементів в цій черзі змінюється таким чином, що в голові черги опиняється найменший елемент згідно його природнього порядку або згідно заданого компаратора.

PriorityQueue має наступні конструктори:

Клас TreeSet (Java)

Клас TreeSet дозволяє створювати відсортовану множину. Тобто елементи не повторюються та зберігаються у відсортованому порядку. Для зберігання елементів застосовується бінарна деревоподібну структура. Об'єкти зберігаються в відсортованому порядку по зростанню. Час доступу та одержання елементів доволі малий, тому клас TreeSet підходить для зберігання великих об’ємів відсортованих даних, які повинні бути швидко знайдені.

Клас TreeSet розширює клас AbstractSet та реалізує інтерфейс NavigableSet. NavigableSet реалізується на базі TreeMap.

В класі доступні чотири конструктори:

TreeSet () 
TreeSet(Collection  с) 
TreeSet(Comparator  компаратор) 
TreeSet(SortedSet  ss)

Клас LinkedHashSet

Клас LinkedHashSet розширює клас HashSet не додаючи ніяких нових методів. Працює він дещо довше за HashSet проте зберігає порядок в якому елементи додаються до нього. Відповідно це дозволяє організувати послідовну ітерацію вставлення та витягнення елементів. Всі конструктори та методи роботи з LinkedHashSet аналогічні тим, що є в класі HashSet.

import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;

public class TestLinkedHashSet {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> hs=new HashSet<String>();
        LinkedHashSet<String> lhs=new LinkedHashSet<String>();
        hs.add("1");
        hs.add("2");
        hs.add("3");
        hs.add("4");
        hs.add("5");
        lhs.add("1");
        lhs.add("2");
        lhs.add("3");
        lhs.add("4");
        lhs.add("5");
        System.out.println("HashSet: "+hs);
        System.out.println("LinkedHashSet: "+lhs);
    }
}

Результат роботи програми:

HashSet: [3, 2, 1, 5, 4]
LinkedHashSet: [1, 2, 3, 4, 5]

• Клас HashSet
• Java
• КласTreeSet

Клас HashSet

HashSet – це клас призначений для зберігання даних у вигляді множини невпорядкованих елементів. Якщо потрібна впорядкована множина, то використовуйте TreeSet. HashSet також не гарантує стабільного порядку збереження об’єктів. Тобто при додаванні об’єктів порядок зберігання елементів змінюється. Вони можуть бути збережені як в кінці множити так і в середині. Якщо потрібен один порядок зберігання об’єктів використовуйте LinkedHashSet.

Сам термін «множина» означає, що елементи не будуть повторюватися. Для зберігання і пошуку елементів використовується хеш-код об’єкта. HashSet також може містити значення null. Власне всередині самої реалізації HashSet використовується клас HashMap, який дозволяє зберігати елементи у вигляді двох складових ключа та хеш-коду. У класі HashSet хеш-код недоступний і використовується неявно для користувача.

Клас HashSet розширює клас AbstractSet та реалізує інтерфейс Set. Також реалізовує інтерфейси Serializable та Clonable.

HashSet має такі конструктори:

HashSet()
HashSet (Collection  c)
HashSet (int об’єм)
HashSet (int об’єм, float коефіцієнт_заповнення)

Клас LinkedList

LinkedList — це структура даних Java, що являє собою пов’язаний список елементів (об’єктів).

Різниця між ArrayList та LinkedList полягає в тому, що ArrayList реалізований у вигляді масиву, а LinkedList у вигляді пов’язаних між собою об’єктів. ArrayList швидко виконує читання і заміну елементів (посилань на об’єкти), проте, щоб вставити новий елемнт в середину ArrayList або видалити існуючий в середині ArrayList здійснюється послідовний зсув цілого ряду елементів масиву. В LinkedList доволі швидко відбувається вставлення нового елементу або видалення існуючого. Це відбувається тому, що в середині реалізації LinkedList змінюються лише посилання на попередній і наступний об’єкти (елементи). Проте доступ до об’єктів по індексу в LinkedList відбувається повільніше ніж в ArrayList. Тож загалом, LinkedList корисний, коли необхідно часто вставляти та видаляти елементи зі списку, а в інших випадках краще використовувати ArrayList.

Існує два конструктури LinkedList:

Клас ArrayList

Клас ArrayList - це по суті динамічний масив посилань на об'єкти. Динамічний означає, що якщо його об'єму недостатньо, то він автоматично змінює свій об'єм при додаванні до нього нових елементів. При потребі можна задати йому потрібний об'єм методом ensureCapacity (). ArrayList дозволяє читати об'єкти як по індексу так і послідовно через ітератор.

Клас ArrayList розширює клас AbstractList та реалізовує інтерфейс List.

Наступний приклад демонструє створення ArrayList, його наповнення об'єктами типу String та їх читання за допомогою методу get (int index) та за допомогою ітератора.

Параноїдальне програмування на Java

Як програмувати, щоб допускати менше помилок при програмуванні - ціла наука з якої виросли патерни і ряд нових віянь у Java як то Generics. Проте помилки на зразок випадкового небажаного присвоєння зустрічаються доволі часто. Хороша стаття як програмувати, щоб допускати менше помилок:

Top 10 useful, yet paranoid Java programming techniques

Особливо мені сподобалось, щоб уникнути випадкового присвоєння в умовах, краще ставити на перше місце літерал, а змінну на друге (5==variable), таким чином забувши написати замість подвійного дорівнює одинарне, зразу ж помилка буде локалізована. Інструкція присвоєння за любих умов не спрацює.:) Власне поради корисні не тільки Java програмістам.

Панель прокрутки JScrollPane

Для того щоб реалізувати прокручування вмісту існує клас JScrollPane (Scroll Pane можна перекласти як панель прокрутки). JScrollPane дозволяє в разі наявності вмісту для прокручування додати вертикальну та горизонтальну смуги прокрутки (англ. scrollbars), з якими добре знайомий кожен користувач комп'ютера. Додавання прокрутки здійснюється доволі просто. Достатньо лише при створенні екземпляру JScrollPane вказати для якої компоненти потрібні додати смуги прокрутки. Після чого панель прокрутки (а не компоненту!) додаємо у відповідний контейнер. Наприклад оточити текстову область смугами прокрутки, можна таким чином:

Освоюємо Java: Цикл For (відеоурок)

 

У відеоуроці: 

види циклів у Java, класичний цикл For та покращений цикл for (for each), 

вивід елементів масиву, безкінечний цикл, інструкція break у циклі for

Інші відеоуроки: тут

Все стосовно Java: тут

Заміщення (overriding) методів у Java

У відеоуроці розглядається наступне:
Що таке заміщення  методів? 

Чому заміщення і перевизначення це не одне й те саме? 

Дещо про успадкування та поліморфізм у Java.

Особливості статичних методів.

Модифікатор final при визначенні методів Java.

Урок 3. Оператори Java. Арифметичні оператори та оператори присвоєння

Урок 03 - Оператори в Java. Частина 1.

У відеоуроці:

Які є оператори в Java? Арифметичні оператори та оператори присвоєння. Оператор залишку від ділення по модулю, оператор присвоєння, короткі оператори присвоєння.

Змінні в Java

Відеоурок присвячений змінним в Javа.

Примітивні та об'єктні типи змінних, оголошення змінних, ініціалізація змінних, типи змінних, приведення типів

Вступ в Java - Привіт Світ!

Hello world!

У відеоуроці проводиться знайомство з Java та наводиться приклад написання HelloWorld у текстовому редакторі та у Eclipse.

Дивіться інші відеоуроки тут
Все стосовно Джава тут

Поліморфізм в Java

Поліморфізм — важливий механізм в програмуванні, що дозволяє використовувати спільний інтерфейс для обробки даних різних спеціалізованих типів. Прикладом може слугувати перевантаження методів. З появою ООП концепція поліморфізму розширилась. В контексті об'єктно-орієнтованого програмування, найпоширенішим різновидом поліморфізму є здатність екземплярів підкласу грати роль об'єктів батьківського класу, завдяки чому екземпляри підкласу можна використовувати там, де використовуються екземпляри батьківського класу.

Вступ у поліморфізм об'єктів

Так, уявімо, у нас є клас Солдат та на його основі створено класи Генерал та Сержант. Логічно, що кожен Генерал є солдатом і кожен Сержант є солдатом, проте не кожен солдат є Генералом чи Сержантом. Тож Генерал може виконувати функції звичайного солдата, а солдат функції Генарала не зможе. Все вищесказане в ООП реалізовується через об’єктні змінні, які є поліморфними. Тому в коді ми можемо писати наступні інструкції:

// звичайне створення об'єкту Soldier

Soldier s = new Soldier("Солдат"); 

// об'єктна змінна типу Soldier посилається на об'єкт типу General

Soldier s2 = new General("Генерал");  

Проте якщо б ми зробили б навпаки, спробували із солдати зробити генерала, то наступний рядок викликав би помилку на етапі компіляції:

// !!! Помилка приведення типу (солдат не генерал) 

General g=new Soldier("Солдат");   

Можна спробувати здійснити приведення до типу General, компілятор пропустить, проте під час виконання програми знову ж виникне помилка приведення типу (виняток виду: java.lang.ClassCastException:

osvjava.ua.Soldier cannot be cast to osvjava.ua.General ):

General g=(General)new Soldier("Солдат");   // ПОМИЛКА ВИКОНАННЯ!!!

Проте коли ми звертаємося до Генерала як до Солдата, то і функціональні можливості Генерала звужуються. Ми можемо викликати методи класу Солдат, проте з методами класу Генерал будуть проблеми. Наприклад, в класі Soldier є метод getHealth(), а в класі General є метод getSlogan():

//змінна sg посилається на об'єкт типу General 

Soldier sg= new General("Генерал");  
sg.getHealth();          //методи класу Soldier доступні
//   sg.getSlogan();     //методи класу General недоступні

Проте, якщо б метод getSlogan був би у класі Soldier, то викликана б була версія методу getSlogan класу General, оскільки при поліморфізмі заміщення методів все ж відбувається (крім статичних методів).

Якщо нам все ж необхідно звернутися до специфічних методів класу General, які притаманні лише йому, то необхідно створити відповідну об’єктну змінну типу General та здійснити явне приведення типу:

General general=(General)sg;  // наш Генерал тепер повноцінний
general.getSlogan();          // метод класу General доступний

Якщо виникає необхідність визначити, до якого класу належить відповідний об’єкт, то можна використати метод getClass(), який може викликати будь-який об’єкт оскільки він дістається йому від прабатька усіх класів Object:

System.out.println(sg.getClass());
// результат: class osvjava.ua.General

Власне об’єктні змінні класу Object доволі часто застосовується з метою збереження посилань на інші класи. Це дозволяє одночасно працювати з різнотипними об’єктами. Наприклад, можна, тримати різнотипні об’єкти в одному масиві типу Object. Також використання поліморфних об’єктних змінних дозволяє створювати своєрідні універсальні класи та методи (узагальнене програмування). Таким чином непотрібне створення великої кількості перевантаження методів з різним типом параметрів. Власне практично всі внутрішні бібліотеки Java спочатку будувалася таким чином. Щоправда, використання поліморфних змінних може слугувати джерелом багатьох помилок, тому в Java починаючи з JSE 5.0 у мову введено так звані Узагальнення (Generics), які дозволяють більш краще будувати такі універсальні засоби (дивіться детальніше відповідний розділ даного вікіпідручника). Приклади використання поліморфізму

Вище наведено основні правила використання поліморфних об’єктних змінних. Проте, щоб зрозуміти усе вищесказане та користь від поліморфізму розглянемо повноцінний приклад. Тож розробимо певну заготовку для своєрідної гри-стратегії. Наша заготовка гри повинна оперувати трьома об'єктами Soldier, General, Sergeant та проводитиме бій між двома військовими до загибелі одного із них.

Клас Солдат

Спочатку створимо батьківський клас Soldier. Наш солдат як і у всіх іграх матиме певний рівень здоров’я, певний рівень захисту від ударів (броню), отримуватиме удари (поранення) та наноситиме удари іншому солдату.

package osvjava.ua;
import java.util.Random;
 
public class Soldier {
    protected int health; // здоров'я солдата
    protected boolean alive = false; // стан (живий чи мертвий)
    protected int defense = 0; // захист від ударів
    protected static int count = 0; // лічильник створених об’єктів
    private int id = 0; // кожен солдат матиме порядковий номер (П№)
    protected String rank; // ранг солдата ("Солдат", "Генерал", "Сержант" тощо)
 
    /** Конструктор
     * @param rank - ранг солдатау 
     */
    public Soldier(String rank) {
 
        this.rank=rank;
 
        id = ++count; // збільшити count на 1 та присвоїти id;
        health = 100; // встановлюємо рівень здоров'я
        alive = true; // оживляємо солдата
 
        //надаємо солдату рівень захисту випадковим чином (від 0 до 50)
        Random randomGen = new Random();
        defense = randomGen.nextInt(50);
        System.out.println(rank+" П№" + id + " is greated: health=" 
                                + health + ", defense=" + defense);
    }
 
    /**
     * @return здоров'я солдата
     */
    public int getHealth() {
        return health;
    }
 
    /** Дозволяє солдату отримувати пошкодження  
     *  @param hit - сила удару
     *  Метод приватний оскільки отримання удару можливе лише через метод hit()
     */
    private void receiveHit(int hit) {
        if (isAlive() == true) {
 
            // обчислюємо пошкодження
            int damage = defense - hit;
            // якщо удар пробив захист солдат отримує пошкодження
            if (damage > 0) {
                health = health - damage;
 
            } else {
                return; // вийти з методу
            }
 
            //якщо солдат загинув, то вивести відповідне повідомлення
            //в іншому випадку вивести рівень його здоров'я
            if (health <= 0) {
                alive = false;
                System.out.println("[X] "+rank+" П№" + id 
                      + " отримав пошкодження " + damage + " і героїчно загинув");
            } else {
                System.out.println(rank+" П№" + id 
                      + " отримав пошкодження " + damage + ". Залишилось здоров'я " +
                                   health);
            }
        }
    }
 
    /** Метод для нанесення удару
     * @param targetSoldier - кого вдарити
     * @param hit - сила удару
     */
    public void hit(Soldier targetSoldier, int hit) {
        targetSoldier.receiveHit(hit);
    }
 
    /**
     * Перевіряємо стан солдата
     * @return живий(true), ні (false)
     */
    public boolean isAlive() {
        return alive;
    }
 
    /** 
     * Повертає порядковий номер солдата
     * @return id
     */
    public int getId() {
        return id;
    }
 
    /** 
     * Заміщення методу toString класу Object
     * @return опис солдата
     */
    @Override
    public String toString() {
        return rank+" П№" + id + ": здоров'я=" 
                         + health + ", захист=" + defense;
    }
}

Як бачимо в програмі визначено конструктор Soldier(String rank), який проводить початкову ініціалізацію об’єкту, встановлює рівень здоров’я, оживляє, випадковим чином надає захист та присвоює порядковий номер.

Для того, щоб об’єкт когось вдарив у нас є публічний метод hit(Soldier targetSoldier, int hit), при використанні якого потрібно вказати кого вдарити і з якою силою. Даний метод отримавши аргументи викликає метод hit(int hit) того солдата(інший екземпляр класу Soldier), якому наноситься удар вказаної сили. Метод hit() визначає, яке пошкодження нанесено. Якщо сила удару більша рівня захисту, то наноситься пошкодження, яке рівне defense – hit (захист мінус сила удару). Якщо здоров’я солдата стає менше або рівне 0, то солдат вмирає.

Також у нас є додаткові інформаційні методи getHealth, getId та toString, для отримання інформації про стан нашого об’єкту (тобто солдата).

Для підрахунку кількості об’єктів використана статична змінна count, яка спільно використовується усіма екземплярами класу Soldier.

Більшість полів оголошені з модифікатором доступу protected, таким чином до них матимуть доступ лише об’єкти класу Soldier, його підкласи та об’єкти класів даного пакету. Таким чином клас Soldier певним чином інкапсульовано, проте при створенні класу з оголошенням, що він належить до даного пакету принцип інкапсуляції порушується. Ніщо не завадить напряму змінити health чи інше поле. Краще б було оголосити дані поля приватними, проте тоді б код програми ускладнився б, прийшлось би оголошувати більше методів доступу і відповідно розуміння програми ускладнилось би та й створення нащадків також ускладнюється. Ви можете самі пізніше переробити даний клас.

Наступний клас TestBattle створений для тестування бою між солдатами. Він оголошений у іншому пакеті, для правильного використання класу (щоб не було спокуси обійти наш інкапсульований інтерфейс роботи із солдатами). Якщо ви ще не до кінця розібралися, як працювати із пакетами в Java, то ви можете даний файл розмістити в одному ж каталозі з попереднім прикладом і вказати, що вони належать до одного пакету, або й взагалі прибрати написи з вказанням приналежності пакету (інструкції із словом package) у всіх файлах класів.

Для імітації бою у класі TestBattle визначено метод battle (Soldier s1, Soldier s2), в якому солдат 1 та солдат 2 наносять почергово один одному удари із випадковою силою. Бій проводиться до загибелі одного з них, після чого виводить інформація про переможця.

//TestBattle.java
package test.ua;
 
import java.util.Random;
 
import osvjava.ua.Soldier;
 
public class TestBattle {
    Soldier s1=new Soldier("Солдат");
    Soldier s2=new Soldier("Солдат");
 
    public TestBattle() {
        battle (s1, s2);
    }
 
    public void battle(Soldier s1, Soldier s2) {
 
        // бій допоки не виживе хтось один,
        // сила удару встановлюється випадковим чином
        Random gen = new Random();
        while ((s1.isAlive() == true) && (s2.isAlive() == true)) {
            s1.hit(s2, gen.nextInt(100));
            if (s2.isAlive()) { //якщо другий загинув, то мертві не воюють
                s2.hit(s1, gen.nextInt(100));
            }
        }
 
        //виводимо переможця
        if (!s1.isAlive()) {
            //   idWinner = soldiers[0].getId();
            System.out.println("***** Кінець бою. Переміг " + s2 + " *****");
        } else
            System.out.println("***** Кінець бою. Переміг  " + s1 + " *****");
 
    }
 
    public static void main(String[] args) {
      // створюємо об’єкт даного класу, виконання продовжиться з конструктора
       new TestBattle(); 
    }
}

Результат:

Солдат П№1 is greated: health=100, defense=10
Солдат П№2 is greated: health=100, defense=27
Солдат П№1 отримав пошкодження 9. Залишилось здоров'я 91
Солдат П№2 отримав пошкодження 18. Залишилось здоров'я 82
Солдат П№2 отримав пошкодження 19. Залишилось здоров'я 63
Солдат П№1 отримав пошкодження 2. Залишилось здоров'я 89
Солдат П№2 отримав пошкодження 17. Залишилось здоров'я 46
Солдат П№1 отримав пошкодження 6. Залишилось здоров'я 83
Солдат П№2 отримав пошкодження 4. Залишилось здоров'я 42
Солдат П№2 отримав пошкодження 11. Залишилось здоров'я 31
Солдат П№1 отримав пошкодження 1. Залишилось здоров'я 82
Солдат П№2 отримав пошкодження 4. Залишилось здоров'я 27
Солдат П№2 отримав пошкодження 23. Залишилось здоров'я 4
Солдат П№1 отримав пошкодження 8. Залишилось здоров'я 74
[X] Солдат П№2 отримав пошкодження 5 і героїчно загинув
***** Кінець бою. Переміг  Солдат П№1: здоров'я=74, захист=10 *****

Сержанти та Генерали

Тепер же ускладнимо гру. У нас з’являються нові персонажі Генерали та Сержанти. Відмінність у них від звичайних солдат у кількості здоров’я, плюс генерали матимуть свій лозунг та метод його одержання.

// Sergeant.java
package osvjava.ua;
 
public class Sergeant extends Soldier {
    public Sergeant(String rank){
        // спочатку створюється солдат, на основі якого створюється наш сержант
        super(rank); 
        // збільшуємо здоров'я сержанта у 10 раз
        super.health=super.health*10;
        System.out.println("Здоров'я сержанта збільшено в 10 раз");
    } 
}

Як бачимо клас сержанта доволі простий. При оголошенні класу ми написали, що він розширює клас Soldier. Далі визначили конструктор даного методу, який в свою чергу викликає конструктор суперкласу передаючи йому ранг. Якщо б ми б не визначили б конструктори у даних класах, а існували б лише конструктори по замовчуванню. То виклик конструкторів по замовчуванню відбувався б у тій же послідовності. При виклику конструктора Sergeant із нього б викликався конструктор Soldier і лише після створення Солдата відбувалось би створення Сержанта. Такий же механізм реалізовано в даному прикладі явно.

При створенні сержанта інструкцією new Sergeant(“Sergeant”), ми отримуємо наступне:

Сержант П№1 is greated: health=100, defense=45
Здоров'я сержанта збільшено в 10 раз 

Тепер же опишемо нашого Генерала із кількома власними методами і своїм лозунгом.

//General.java
package osvjava.ua;
 
public class General extends Soldier {
 
    private String slogan = "Ніколи не здаватись"; // Лозунг генерала
 
    /** Конструктор
     * @param rank - ранг солдата ("Генерал")
     */
    public General(String rank) {
        // спочатку створюється солдат, на основі якого створюється наш генерал
        super(rank); 
        // збільшуємо здоров'я генерала у 100 раз
        super.health = super.health * 100; 
        System.out.println("Здоров'я генерала збільшено у 100 раз");
    }
 
    /** Тепер заміщується метод toString класу Soldier
     * @return  Стан генерала із лозунгом
     */
    @Override
    public String toString() {
        return "Генерал із здоров'ям " + super.health 
                     + " його лозунг: " + slogan;
    }
 
    /**Отримати лозунг генерала
     * @return лозунг
     */
    public String getSlogan() {
        return slogan;
    }
}

Давайте заставимо нашого генерала битися із сержантом. Оскільки вони розширяють клас Soldier, то нам непотрібно створювати новий метод battle() з параметрами типу General та Sergeant. Створений попередньо метод цілком підходить

Sergeant ser=new Sergeant ("Сержант");
General gen=new General ("Генерал");
battle (ser, gen):

Результат виконання:

Сержант П№1 is greated: health=100, defense=12
Здоров'я сержанта збільшено в 10 раз
Генерал П№2 is greated: health=100, defense=29
Здоров'я генерала збільшено у 100 раз
Сержант П№1 отримав пошкодження 1. Залишилось здоров'я 999
Генерал П№2 отримав пошкодження 4. Залишилось здоров'я 9996
...
Сержант П№1 отримав пошкодження 12. Залишилось здоров'я 4
Генерал П№2 отримав пошкодження 20. Залишилось здоров'я 5173
Генерал П№2 отримав пошкодження 6. Залишилось здоров'я 5167
[X] Сержант П№1 отримав пошкодження 8 і героїчно загинув
***** Кінець бою. Переміг Генерал із здоров'ям 5167 його лозунг: Ніколи не здаватись ***** 

Як і можна було сподіватись, сили були занадто нерівні:). Генерал переміг

Таким чином завдяки тому, що наш метод battle використовує об’єктні змінні типу Soldier він без проблем приймає змінні типу Sergiant та General. Звичайно, що при цьому дані дочірні класи повинні битися через інтерфейс описаний у батьківському класі. Якщо вони реалізовуватимуть бій власним чином, то метод battle можливо не працюватиме правильно.

Крім того згадаймо метод hit(Soldier targetSoldier, int hit) класу Soldier. Там використовується посилання на об’єкт класу Soldier проте після успадкування даного методу він продовжує правильно працювати і з об’єктами Sergeant та General. Це також можливо завдяки поліморфізму.

Створюємо Армію

Також ми можемо зібрати усіх переможців в одну армію і підрахувати загальне здоров’я даної армії.

Ось клас Army, доволі простий, лише додає солдат до армії і в ньому існує метод, який підраховує здоров’я армії:

package osvjava.ua;
 
public class Army {
    protected int num=99;
    protected Soldier[] soldiers;
    static int count=0;
 
    public Army() {
        soldiers=new Soldier[num];
    }
 
    /** Метод зарахування солдата в армію
     * @param soldier
     * @return true - солдата додано, false - помилка
     */
    public boolean addSoldier(Soldier soldier) {
        if (count>=num) return false;
        this.soldiers[count]=soldier;
        count++;
 
        return true;
    }
 
    /** Підрахунок здоров'я армії
     * @return Сумарне здоров'я усіх солдат в армії
     */
    public int calcArmyHealth() {
        int armyHealth=0;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
           armyHealth+=soldiers[i].getHealth();
        }
 
        return armyHealth;
    }
}

А ось клас для тестування:

package test.ua;
import java.util.Random;
 
import osvjava.ua.Army;
import osvjava.ua.General;
import osvjava.ua.Sergeant;
import osvjava.ua.Soldier;
 
 
public class TestBattle2 {
    Sergeant ser=new Sergeant ("Сержант");
    General gen=new General ("Генерал");
    Soldier[] s= new Soldier[100];
    Army army=new Army();
 
    public TestBattle2() { 
 
        s[0] = new Soldier("Солдат");
        s[1] = new Soldier("Солдат");
        s[2] = new Soldier("Солдат");
        s[3] = new Soldier("Солдат");
 
        army.addSoldier(battle (ser, gen));
        army.addSoldier(battle (s[0], s[1]));
        army.addSoldier(battle (s[2], s[3]));
 
        System.out.println("Сумарне здоров'я армії "+ army.calcArmyHealth());
 
    }
 
    public Soldier battle(Soldier s1, Soldier s2) {
 
        // бій допоки не вижеве хтось один,
        // сила удару встановлюється випадковим чином
        Random gen = new Random();
        while ((s1.isAlive() == true) && (s2.isAlive() == true)) {
            s1.hit(s2, gen.nextInt(100));
            if (s2.isAlive()) { //якщо другий загинув, то мертві не воюють
                s2.hit(s1, gen.nextInt(100));
            }
        }
 
        //виводимо переможця
        if (!s1.isAlive()) {
            //   idWinner = soldiers[0].getId();
            System.out.println("***** Кінець бою. Переміг " + s2 + " *****");
            return s2;
        } else{
            System.out.println("***** Кінець бою. Переміг  " + s1 + " *****");
            return s1;
        }
 
    }
 
    public static void main(String[] args) {
       new TestBattle2();
    }
}

Як бачимо у класі Army для того, щоб просумувати здоров’я усіх солдат, нам не знадобилося три масиви типу Soldier, Sergeant та General, замість цього ми використали один масив Soldier, у який поміщаємо як рядових солдат так і генералів та сержантів. Метод army.calcArmyHealth() підбиває усе здоров’я армії простим перебором елементів масиву. Зверніть увагу як модифіковано метод battle у класі TestBattle2, тепер він повертає посилання на переможця: тип повернення Soldier.

Як вже зазначалося у вступі до поліморфізму, якщо ми хочемо викликати методи дочірніх класів, то прийдеться здійснити явне приведення до типу дочірнього класу, інакше методи General будуть недоступні ззовні, хоча всередині себе об’єкт без проблем застосовує власні методи та поля. Також, якщо в дочірньому класі перевизначено метод батьківського класу(в даному випадку метод toString), то навіть при використанні об’єктного посилання батьківського класу, метод усе рівно буде заміщено (override) (крім статичних методів). Нестатичні методи можна перевизначити у дочірньому класі, проте при поліморфізмі вони не будуть заміщатися. При виклику статичного метода об'єкту типу General, через об’єктну змінну типу Soldier буде викликаний метод Soldier, а не визначений в General одноіменний статичний метод. Все це потрібно враховувати при створенні власних програм. Тому виділіть час і поекспериментуйте з механізмами успадкування і поліморфізму, хоча б на даних прикладах.

Структура створених вищенаведених класів зображено на UML діаграмі. UML діаграма класів

 Власне, щоб не повторювати постійно метод battle при тестуванні, його б було доцільно розмістити у відповідному класі Battle. Можете зробити це самостійно. Також було б непогано реалізувати бій між арміями, а не тільки між двома солдатами.

JComboBox

Комбінований список (combo box)— це компонент графічного інтерфейсу користувача (ГІК), що поєднує в собі текстове поле та випадний список. Компонент дозволяє або ввести необхідне значення у полі, або вибрати його із випадного списку. Комбіновані списки є альтернативою радіокнопкам. Перевагою є можливість додання великої кількості пунктів вибору і при цьому компонент займає небагато місця на екрані.
В Swing комбінований список реалізовує клас JComboBox. Комбінований список може бути в двох режимах: з можливість друку значення варіанту і без такої можливості. Для встановлення відповідного стану слугує метод setEditable(). Таким чином в компоненті можна буде друкувати як в звичайному текстовому полі, здійснюючи швидкий вибір пункту.
Пункти меню можна задати як в конструкторі так і додавати кожен пункт окремо методом addItem(String item):

  
String[] items={"Жовтий", "Синій", "Червоний"};
combo = new JComboBox(items);
combo.setEditable(true);

або:

  
combo = new JComboBox();
combo.setEditable(true);
combo.addItem("Синій");
combo.addItem("Жовтий");
combo.addItem("Червоний");

Пункти можна також вставляти за індексом в списку:

  
combo.insertItemAt("Світлосірий", 5);

Також можна видаляти пункти зі списку:

  
combo.removeItem("red");
combo.removeItemAt(0);

Повністю видалити всі пункти можна з допомогою методу removeAllItems().
Коли користувач вибирає певний пункт комбінованого списку, генерується подія ActionEvent. В обробнику подій можна визначити, що саме викликало подію методом getSource() застосувавши його до екземпляра події. Даний метод поверне посилання на об’єкт ComboBox. Далі об’єктну змінну можна використати для визначення пункту, який був вибраний методом getSelectedItem():

  
public void actionPerformed(ActionEvent event)
            {
                Object srs=event.getSource();
                JComboBox combo=(JComboBox)srs;
                if(combo.getSelectedItem().equals("Синій")) 
                    panel.setBackground(Color.BLUE); 
….
}

Наступна програма виводить список із вибором кольорів, при виборі певного кольору, колір панелі змінюється на вибраний із списку: Вибрано зелений колір

  
import java.awt.Color;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JComboBox;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
 
public class TestComboBox {
     public static void main(String[] args){
         ComboBoxFrame frame=new ComboBoxFrame();
         frame.setSize(250,225);
         frame.setTitle("TestComboBox");
         frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
         frame.setVisible(true);   
     }
}
 
class ComboBoxFrame extends JFrame {
    JPanel panel=new JPanel();
    JComboBox combo;
 
    ComboBoxFrame(){
 
        //створюємо комбінований список і додаємо пункти
        combo = new JComboBox();
        combo.setEditable(true);
        combo.addItem("Виберіть колір");
        combo.addItem("Синій");
        combo.addItem("Жовтий");
        combo.addItem("Червоний");
        combo.addItem("Зелений");
        combo.addItem("Білий");
        combo.addItem("Світлосірий");
        combo.addItem("Розовий");
        combo.addItem("Голубий");
 
        //додаємо обробника подій
        combo.addActionListener(new ActionListener(){
          //реалізовуємо метод обробки події  
          public void actionPerformed(ActionEvent event)
            {
                if(combo.getSelectedItem().equals("Синій")) 
                    panel.setBackground(Color.BLUE);
                if(combo.getSelectedItem().equals("Жовтий")) 
                    panel.setBackground(Color.YELLOW);
                if(combo.getSelectedItem().equals("Червоний")) 
                    panel.setBackground(Color.RED);
                if(combo.getSelectedItem().equals("Білий")) 
                    panel.setBackground(Color.WHITE);
                if(combo.getSelectedItem().equals("Світлосірий")) 
                    panel.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
                if(combo.getSelectedItem().equals("Зелений")) 
                    panel.setBackground(Color.GREEN);   
                if(combo.getSelectedItem().equals("Розовий")) 
                    panel.setBackground(Color.PINK);
                if(combo.getSelectedItem().equals("Голубий")) 
                    panel.setBackground(Color.CYAN);  
            }});
 
 
        panel.add(combo); // додаємо список до панелі
        this.add(panel);  //додаємо панель у фрейм
 
    }
 
}

Зовнішній вигляд комбінованого боксу можна дещо модифікувати визначивши спеціальний візуалізатор(custom renderer). Візуалізатор для комбінованого боксу повинен реалізовувати інтерфейс ListCellRenderer. Якщо компонент редагований, то редактор комбінованого боксу повинен реалізовувати інтерфейс ComboBoxEditor.

Детальніше дивіться офіційний Java посібник: How to Use Combo Boxes.