Android studio java классы

Классы и объекты

Java — это объектно-ориентированный язык, поэтому код в ваших программах будет состоять из объектов и классов.

Классы

Java позволяет создавать классы, которые представляют объекты из реального мира. Например, можно создать класс Car (автомобиль) или Animal (животное) и задать им различные свойства. Для класса Car логично создать такие свойства как двери, колёса, лобовое стекло и т.д. Имея класс Car, можно создать новые классы Легковушки, Грузовики, Автобусы, которые будут иметь все свойства класса Car, а также свои собственные свойства. У класса Animal соответственно можно задать свойства Лапы, Хвост, а затем создать наш любимый класс Cat, у которого будет ещё дополнительное свойство Усы. Иными словами, классы могут наследовать свойства от других классов. Родительский класс называется суперклассом. Внутри классов могут быть объявлены поля и методы.

Для объявления класса служит ключевое слово class. Вспомним стандартную строчку кода из Android-проекта:

Упрощённая общая форма для класса может иметь следующий вид:

В Java принято начинать имена класса с большой буквы. В классе могут быть несколько переменных и методов. Переменные, определённые внутри класса (не метода), называются переменными экземпляра или полями (fields). Код пишется внутри класса. Методы и переменные внутри класса являются членами класса.

Объекты

Новый объект (или экземпляр) создаётся из существующего класса при помощи ключевого слова new:

В большинстве случаев вы будете использовать такой способ. Пусть вас не удивляет, что приходится дважды использовать слово Cat, оно имеет разный смысл.

Слева от оператора присваивания = определяется имя переменной и его тип Cat. В правой части выражения происходит выделение памяти для нового экземпляра класса Cat и инициализируется экземпляр. Оператор присваивания присваивает переменной ссылку на только что созданный объект. Имена объектов не нужно начинать с большой буквы, как у класса. Так вы будете различать, где класс, а где экземпляр класса. Если имя экземпляра класса состоит из нескольких слов, то используется верблюжья нотация, когда все первые буквы слов, кроме первой, пишутся с большой — superBlackCat.

Если вы помните, при объявлении примитивных типов мы указывали нужный тип в самом начале.

Поэтому код Cat barsik также определяет его тип. Он не всегда может совпадать с именем класса.

В этом примере используется тип класса домашних любимцев Pet, а обращаемся к классу котов Cat.

Простой пример создания класса Box (коробка для кота):

При таком варианте Java автоматически присвоит переменным значения по умолчанию. Например, для int это будет значение 0. Но не всегда значения по умолчанию подойдут в вашем классе. Если вы создали переменную для описания количества лап у кота, то логично сразу присвоить значение 4. Поэтому считается хорошей практикой сразу присваивать нужные значения полям класса, не полагаясь на систему.

Вам нужно создать отдельный файл Box.java, в который следует вставить код, описанный выше. О том, как создавать новый файл для класса я не буду здесь расписывать.

Сам класс — это просто шаблон, заготовка. Чтобы ваше приложение могло использовать данный шаблон, нужно создать на его основе объект при помощи ключевого слова new:

Красивая получилась коробочка.

Объект catBox, объявленный в коде вашей программы, сразу займёт часть памяти на устройстве. При этом объект будет содержать собственные копии переменных экземпляра width, height, depth. Для доступа к этим переменным используется точка (.). Если мы хотим присвоить значение переменной width, то после создания объекта класса можете написать код:

Если мы хотим вычислить объём коробки, то нужно перемножить все значения размеров коробки:

Каждый объект содержит собственные копии переменных экземпляра. Вы можете создать несколько объектов на основе класса Box и присваивать разные значения для размеров коробки. При этом изменения переменных экземпляра одного объекта никак не влияют на переменные экземпляра другого объекта. Давайте объявим два объекта класса Box:

Когда мы используем конструкцию типа Box bigBox = new Box();, то в одной строке выполняем сразу два действия — объявляем переменную типа класса и резервируем память под объект. Можно разбить конструкцию на отдельные части:

Обычно такую конструкцию из двух строк кода не используют на практике, если нет особых причин.

Когда мы используем ключевое слово new и указываем имя класса, то после имени ставим круглые скобки, которые указывают на конструктор класса. О них поговорим позже.

Ключевое слово final

Поле может быть объявлено как final (финальное). Это позволяет предотвратить изменение содержимого переменной, по сути, это становится константой. Финальное поле должно быть инициализировано во время его первого объявления.

Теперь можно пользоваться переменной FILE_OPEN так, как если бы она была константой, без риска изменения их значений. Принято записывать имена заглавными буквами.

Кроме полей, final можно использовать для параметров метода (препятствует изменению в пределах метода) и у локальных переменных (препятствует присвоению ей значения более одного раза).

Также слово final можно применять к методам, чтобы предотвратить его переопределение.

Ещё один вариант использования ключевого слова final — предотвращение наследования класса. При этом неявно всего методы класса также становятся финальными. Поэтому нельзя одновременно объявить класс абстрактным и финальным, поскольку абстрактный класс является лишь шаблоном и только его подклассы реализуют методы.

Ключевое слово instanceof — Проверка принадлежности к классу

Иногда требуется проверить, к какому классу принадлежит объект. Это можно сделать при помощи ключевого слова instanceof. Это булев оператор, и выражение foo instanceof Foo истинно, если объект foo принадлежит классу Foo или его наследнику, или реализует интерфейс Foo (или, в общем виде, наследует класс, который реализует интерфейс, который наследует Foo).

Возьмём пример с рыбками, которые знакомы котам не понаслышке. Пусть у нас есть родительский класс Fish и у него есть унаследованные подклассы SaltwaterFish и FreshwaterFish. Мы можем протестировать, относится ли заданный объект к классу или подклассу по имени

Данная проверка удобна во многих случаях. В Android очень много классов, которые происходят от класса View — TextView, CheckBox, Button, имеющие свои собственные наборы свойств. И если имеется метод с параметром View, то при помощи instanceof можно разделить логику кода:

import — Импорт класса

Оператор import сообщает компилятору Java, где найти классы, на которые ссылается код. Любой сложный объект использует другие объекты для выполнения тех или иных функций, и оператор импорта позволяет сообщить о них компилятору Java. Оператор импорта обычно выглядит так:

За ключевым словом import следуют класс, который нужно импортировать, и точка с запятой. Имя класса должно быть полным, то есть включать свой пакет. Чтобы импортировать все классы из пакета, после имени пакета можно поместить .*.

В Android Studio импорт класса происходит автоматически при наборе кода. Также это срабатывает и при вставке кода. Если имена классов совпадают, то студия может запросить помощь. Тогда вам нужно вручную указать нужное полное имя класса.

Импорт позволяет избежать долгого набора имени класса. Без импорта нам пришлось бы писать все классы в коде программы полностью.

Статический импорт

Существует ещё статический импорт, применяемый для импорта статических членов класса или интерфейса. Это позволяет сократить количество кода. Например, есть статические методы Math.pow(), Math.sqrt(). Для вычислений сложных формул с использованием математических методов, код становится перегружен. К примеру, вычислим гипотенузу.

В данном случае без указания класса не обойтись, так как методы статические. Чтобы не набирать имена классов, их можно импортировать следующим образом:

После импорта уже нет необходимости указывать имя класса.

Второй допустимый вариант, позволяющий сделать видимыми все статические методы класса:

В этом случае вам не нужно импортировать отдельные методы. Но такой подход в Android не рекомендуется, так как требует больше памяти.

Класс Class

На первый взгляд, класс Class звучит как «масло масляное». Тем не менее, класс с таким именем существует и он очень полезен.

Программно получить имя класса

Иногда из программы нужно получить имя используемого класса. Для этого есть специальные методы getClass().getName() и другие родственные методы. Допустим, нам нужно узнать имя класса кнопки, на которую мы нажимаем в программе.

getSimpleName() возвращает только имя класса без пакета, другие методы вернут полное название.

Если нужно узнать имя класса активности, то достаточно кода:

Если вам известно имя класса, то можете получить сам класс:

Метод getSuperclass() возвращает имя суперкласса. Остальные несколько десятков методов не столь популярны.

Источник

Классы. Объектно-ориентированное программирование

Классы и объекты

Java является объектно-ориентированным языком, поэтому такие понятия как «класс» и «объект» играют в нем ключевую роль. Любую программу на Java можно представить как набор взаимодействующих между собой объектов.

Шаблоном или описанием объекта является класс , а объект представляет экземпляр этого класса. Можно еще провести следующую аналогию. У нас у всех есть некоторое представление о человеке — наличие двух рук, двух ног, головы, туловища и т.д. Есть некоторый шаблон — этот шаблон можно назвать классом. Реально же существующий человек (фактически экземпляр данного класса) является объектом этого класса.

Класс определяется с помощью ключевого слова сlass :

В данном случае класс называется Person. После названия класса идут фигурные скобки, между которыми помещается тело класса — то есть его поля и методы.

Любой объект может обладать двумя основными характеристиками: состояние — некоторые данные, которые хранит объект, и поведение — действия, которые может совершать объект.

Для хранения состояния объекта в классе применяются поля или переменные класса. Для определения поведения объекта в классе применяются методы. Например, класс Person, который представляет человека, мог бы иметь следующее определение:

В классе Person определены два поля: name представляет имя человека, а age — его возраст. И также определен метод displayInfo, который ничего не возвращает и просто выводит эти данные на консоль.

Теперь используем данный класс. Для этого определим следующую программу:

Как правило, классы определяются в разных файлах. В данном случае для простоты мы определяем два класса в одном файле. Стоит отметить, что в этом случае только один класс может иметь модификатор public (в данном случае это класс Program), а сам файл кода должен называться по имени этого класса, то есть в данном случае файл должен называться Program.java.

Класс представляет новый тип, поэтому мы можем определять переменные, которые представляют данный тип. Так, здесь в методе main определена переменная tom , которая представляет класс Person. Но пока эта переменная не указывает ни на какой объект и по умолчанию она имеет значение null . По большому счету мы ее пока не можем использовать, поэтому вначале необходимо создать объект класса Person.

Конструкторы

Кроме обычных методов классы могут определять специальные методы, которые называются конструкторами . Конструкторы вызываются при создании нового объекта данного класса. Конструкторы выполняют инициализацию объекта.

Если в классе не определено ни одного конструктора, то для этого класса автоматически создается конструктор без параметров.

Выше определенный класс Person не имеет никаких конструкторов. Поэтому для него автоматически создается конструктор по умолчанию, который мы можем использовать для создания объекта Person. В частности, создадим один объект:

Для создания объекта Person используется выражение new Person() . Оператор new выделяет память для объекта Person. И затем вызывается конструктор по умолчанию, который не принимает никаких параметров. В итоге после выполнения данного выражения в памяти будет выделен участок, где будут храниться все данные объекта Person. А переменная tom получит ссылку на созданный объект.

Если конструктор не инициализирует значения переменных объекта, то они получают значения по умолчанию. Для переменных числовых типов это число 0, а для типа string и классов — это значение null (то есть фактически отсутствие значения).

После создания объекта мы можем обратиться к переменным объекта Person через переменную tom и установить или получить их значения, например, tom.name = «Tom» .

В итоге мы увидим на консоли:

Если необходимо, чтобы при создании объекта производилась какая-то логика, например, чтобы поля класса получали какие-то определенные значения, то можно определить в классе свои конструкторы. Например:

Теперь в классе определено три коструктора, каждый из которых принимает различное количество параметров и устанавливает значения полей класса.

Консольный вывод программы:

Ключевое слово this

Ключевое слово this представляет ссылку на текущий экземпляр класса. Через это ключевое слово мы можем обращаться к переменным, методам объекта, а также вызывать его конструкторы. Например:

В третьем конструкторе параметры называются так же, как и поля класса. И чтобы разграничить поля и параметры, применяется ключевое слово this:

Так, в данном случае указываем, что значение параметра name присваивается полю name.

Кроме того, у нас три конструктора, которые выполняют идентичные действия: устанавливают поля name и age. Чтобы избежать повторов, с помощью this можно вызвать один из конструкторов класса и передать для его параметров необходимые значения:

В итоге результат программы будет тот же, что и в предыдущем примере.

Инициализаторы

Кроме конструктора начальную инициализацию объекта вполне можно было проводить с помощью инициализатора объекта. Инициализатор выполняется до любого конструктора. То есть в инициализатор мы можем поместить код, общий для всех конструкторов:

Источник

Архитектура Android-приложений. Часть III — основные части приложения

Итак, мы уже говорили о происхождении архитектуры ОС Android и о шаблонах, реализованных в этой архитектуре. Теперь настала пора поговорить о том, из чего состоит Android-приложение.

В этой статье будут представлены основные «персонажи» архитектуры Android-приложения.

В общем случае, Android-приложение состоит из:

• Java-классов, являющихся подклассами основных классов из Android SDK (View, Activity, ContentProvider, Service, BroadcastReciever, Intent) и Java-классов, у которых нет родителей в Android SDK.
• Манифеста приложения
• Ресурсов наподобие строк, изображений и т.п.
• Файлов

Java классы

На следующей диаграмме представлена иерархия основных классов из Android SDK, с которыми предстоит иметь дело разработчику:

На самом деле классов намного больше, но это основные. Выделенные жёлтым — те, с которыми разработчик работает непосредственно (в частности, наследуются от них). Остальные так же важны, но они реже используются напрямую.

View — базовый класс для всех виджетов пользовательского интерфейса (GUI widgets). Интерфейс Android-приложения представляет собой дерево экземпляров наследников этого класса. Можно создать это дерево программно, но это неправильно. Пользовательский интерфейс определяется с помощью XML (файлы слоёв, layout files), а во время исполнения автоматически превращается (inflate, термин Android) в дерево соответствующих объектов.

Класс Activity и его подклассы содержат логику, лежащую за пользовательским интерфейсом. При ближайшем рассмотрении этот класс соответствует ViewModel в архитектурном шаблоне Model-View-ViewModel (MVVM). Отношение между подклассом Activity и пользовательским интерфейсом — это отношение один к одному; обычно каждый подкласс Activity имеет только один связанный с ним слой пользовательского интерфейса, и наоборот. Activity имеет жизненный цикл.

В течении жизненного цикла Activity может находиться в одном из трёх состояний:

• Активно и выполняется — этот пользовательский интерфейс находится на переднем плане (говоря технически — на вершине стека активити)
• Приостановлено — если данный интерфейс пользователя потерял фокус, но всё ещё видим. В таком состоянии никакой код не выполняется.
• Завершено — если интерфейс пользователя невидим. В таком состоянии код не выполняется.

Код активити выполняется только когда соответствующий интерфейс пользователя видим и имеет фокус. Нет гарантии, что объект Activity и связанные с ним объекты находятся в памяти, когда активити приостановлено или завершено (очень важно помнить об этом; ранее мы уже обсуждали этот момент управления памятью в Android).

Класс ContentProvider и его подклассы представляют model в архитектуре MVVM. В большинстве практических случаев это обёртка над базой данных SQLite с немного причудливым способом доступа на основе URI. Теоретически, никто не мешает разработчику создать ContentProvider на основе чего-то ещё, кроме базы данных. Тем не менее, существующий метод query() контент-провайдера возвращает объект Cursor, который крайне похож на JDBC ResultSet интерфейсом и тем, как он работает. Поэтому вряд ли кто-то усомнится, что настоящее назначение контент-провайдеров — инкапсулировать базу данных.

Я не знаю, как комманда Android пришла к такому дизайну, но, по-моему, здесь соединены две хороших, но не слишком совместимых идеи.

И вот почему я так считаю. Основная идея контент-провайдеров, похоже, базируется на архитектуре AJAX приложений. AJAX приложения обычно используют архитектуру MVVM, где модель представлена как URI на стороне сервера (тем не менее, это изменилось с поялвинем HTML5, который позволяет хранить данные локально). В самом деле, тот факт, что контент-провайдеры запрашиваются с помощью URI и создают расширение с помощью типов MIME указывает на то, что в основе лежит AJAX. Напомню, ребята из Google создали большое количество AJAX приложений, таких как Gmail, Google Docs и т.п., поэтому вполне естественно, что идеи заимствовались из архитектуры AJAX.

Возможно, кто-то ещё пришёл с ещё одной отличной идеей: как было бы здорово иметь полноценную реляционную базу на мобильном устройстве! (замечу, это было примерно в 2005 году, когда мобильные телефоны были намного слабее, чем сейчас). И, как результат, они соединили две хороших идеи в один класс ContentProvider. Как это обычно и случается в разработке ПО, соединение двух хороших идей не всегда даёт в результате хорошую идею; в случае Android мы имеем несколько обескураживающий дизайн контент-провайдеров.

Класс Service и его подклассы я затрудняюсь как-то классифицировать. Я думаю, ребята из Google испытывают те же трудности (прочтите, пожалуйста, их документацию). Их классификация, в основном, говорит, чем этот класс не является. Я лично думаю, что сервис — это разновидность Model, обслуживающая несколько иные варианты использования, нежели ContentProvider.

По-моему, архитектурный дизайн Android Service навеян сервисами OSGI.

Думаю, сервисы были созданы ребятами из Google как решение логической проблемы, возникшей из-за модели потоков Android.

Подумайте над этим: Activity активно и выполняется только когда его пользовательский интерфейс находится на переднем плане. Как только интерфейс другого Activity закрывает собой текущее, последнее останавливается, даже если оно что-то делало. А что, если вам нужно выполнять некую операцию, даже если процесс, которые её выполняет, не на переднем плане? С помощью Activity вы не сможете этого сделать. Вы не сможете это сделать и с помощью ContentProvider, поскольку у них нет собственного жизненного цикла, и они могут выполняться только пока Activity, использующее его, активно.

И тут на помощь приходят сервисы. Они могут выполняться даже когда процесс, в котором они работают, не на переднем плане. Так, если вы разрабатываете активити, выполняющее растянутую во времени операцию, которая должна завершиться даже работая в фоне, вы должны создать Service, реализующий эту операцию, и запустить его из Activity.

Service так же имеет жизненный цикл. Это означает, что он может быть инстанцирован и запущен Android-приложением по некому условию (мы обсудим это позже).

Как я уже упоминал, Service, как model, приследует более общие цели, нежели ContentProvier. Он может использовать базу данных, но его API не связано с БД, как в случае ContentProvider. В большинстве случаев сервисы используются для связи с внешними серверами.

Класс BroadcastReceiver и его подклассы представляют собой «подписчика» в механизме взаимодейтсвия издатель/подписчик, реализованном в архитектуре Android.

Мы уже говорили о механизмах взаимодействия в предыдущей статье.

Конечно, разработчик под Android не ограничен одним только расширением классов из Android SDK. Он может писать собственные классы так, как захочет. Но все они будут только хелперами («helper classes») для классов из Andoird SDK.

Манифест Android

Манифест Android — ещё одна важная часть Android-приложения. Идея была навеяна манифестами плагинов для Eclipse.

Манифест Android представляет собой XML файл и выполняет несколько функций. Вот как их описывает Google:

• Определяет имя Java-пакета приложения. Имя пакета представляет собой уникальный идентификатор для приложения.
• Описывает компоненты приложения — активити, сервисы, броадкаст-ресиверы и контент-провайдеры. Определяет имена классов, реализующие каждый из компонентов и оглашает их возможности (например, какие Intent-сообщения они могут обрабатывать). Эти объявления позволяют системе Android знать, какие компоненты и при каких условиях могут быть запущены.
• Предопределяет процессы, которые будут содержать компоненты приложения.
• Объявляет разрешения, которые приложение должно иметь для доступа к защищённым частям API и взаимодействия с другими приложениями.
• Также объявляет разрешения, которые требуются для доступа к компонентам приложения.
• Перечисляет классы Instrumentation, которые предоставляют профайлинг и другую информацию во время работы приложения. Эти объявления присутствуют в манифесте только пока приложение разрабатывается и тестируется; они удаляются перед публикацией приложения.
• Объявляет минимальный уровень Android API, который требует приложение.
• Перечисляет библиотеки, с которыми приложение должно быть связано.

Обратите внимание на второй пункт. Имеется ввиду, что если некий класс расширяет Activity, ContentProvider, BroadcastReceiver или Service в вашем приложении, этот класс не может быть использован до тех пор, пока он не описан в манифесте.

Ресурсы

Каждое современное GUI приложение в той или иной форме использует ресурсы. Android-приложения — не исключение. Они используют следующие типы ресурсов:

• Изображения
• Слои GUI (XML файлы)
• Объявления меню (XML файлы)
• Текстовые строки

Способ, которым ресурсы связываются с Android-приложением — это что-то необычное. Как правило, в Java ресурсы идентифицируются строками. Такие строки могут содержать, например, путь и имя файла, содержащего изображение, или ID данной строки и т.п. Проблема в том, что ошибки в таких ссылках не могут быть обнаружены в процессе трансляции кода.

Давайте рассмотрим следующий пример. Файл с именем mybutton.png содержит картинку для кнопки. Разработчик совершает ошибку и набирает mybuton.png, ссылаясь на ресурс из кода. Как итог, код пытается использовать несуществующий ресурс, но компиляция пройдёт успешно. Ошибка может быть обнаружена только в ходе тестирования (а может и не быть обнаружена вовсе).

Ребята из Google нашли элегантное решение этой проблемы. При сборке Android-приложения генерируется специальный Java-класс с именем R (всего лишь одна буква). Этот класс содержит несколько static final наборов данных. Каждый такой набор данных — ссылка на отдельный ресурс. Эти ссылки используются в коде приложения для связи с ресурсами. Теперь каждая ошибка в ссылке на ресурсы проявляет себя в процессе компиляции.

Файлы

Android-приложение использует несколько разных типов файлов:

• Файлы «общего назначения»
• Файлы БД
• Файлы Opaque Binary Blob (OBB) (они представляют собой зашифрованную файловую систему, которая может быть монтирована для приложения)
• Закешированные файлы

Хотя, в конечно итоге, все они только файлы Linux, имеет смылсл рассматривать их как отдельные типы файлов только в разрезе обработки их различным API и отдельного хранения. Также они отделены от файлов, хранящихся во внутреннем или внешнем хранилище (последнее может отсутствовать или исчезнуть/появиться в любой момент).

API для работы с файлами реализован классом Context, от которого порождены классы Activity и Service. Этот класс уже обсуждался нами здесь.

На сегодня это всё. В следующей статье мы поговорим о том, как различные части Android-приложения взаимодействуют между собой.

Источник