Dette eksemplet er ment å illustrere to ting:
- Hvordan oppgavene til et komplekst objekt kan deles opp og fordeles over flere objekter.
- Hvordan et hovedprogram, kodet i en hovedprogramklasse, kan brukes for å koordinere og prøve ut andre klasser.
Anta at du skal prøve ut en metode for å lage tilfeldige tall, f.eks. basert på http://en.wikipedia.org/wiki/Random_number_generation. I første omgang ønsker du å lage 1000 tilfeldige tall og sjekke minimum-, maksimum og gjennomsnittsverdien. Her er en hovedprogramklasse som inneholder algoritmen fra Wikipedia og som beregner de tre nevnte verdiene.
// fra http://en.wikipedia.org/wiki/Random_number_generation
public class RandomProgram1 {
// tilstand for tilfeldig tall-generatoren
long mw = 31;
long mz = 42;
long nextRandom() {
mz = 36969 * (mz & 65535) + (mz >> 16);
mw = 18000 * (mw & 65535) + (mw >> 16);
return (mz << 16) + mw;
}
void init() {
}
// tilstand for minimum
long min = Long.MAX_VALUE;
// tilstand for maksimum
long max = Long.MIN_VALUE;
// tilstand for gjennomsnitt
int count = 0;
long sum = 0;
void run() {
while (count < 1000) {
long randomValue = nextRandom();
if (randomValue < min) {
min = randomValue;
}
if (randomValue > max) {
max = randomValue;
}
sum += randomValue;
count++;
}
System.out.println("Min: " + min);
System.out.println("Max: " + max);
System.out.println("Average: " + (sum / count));
}
public static void main(String[] args) {
RandomProgram1 program = new RandomProgram1();
program.init();
program.run();
}
}
| De to første long-attributtene m_w og m_z er tilstand knyttet til tilfeldige tall-generatoren. For hvert nye tilfeldige tall som beregnes av nextRandom()-metoden, så oppdateres disse to attributtene. min- og max-attributtene holder henholdsvis hittil minste og hittil største verdi, og initialiseres til henholdsvis den største og minste mulige long-verdiene i Java. count- og sum-attributtene brukes for å beregne gjennomsnittet. init()-metoden er tom, siden den gjerne brukes til å konfigurere objekt(struktur)er og vi her ikke har noen objekter (bortsett fra hovedprogram-objektet). run()-metoden inneholder en løkke som går 1000 ganger. For hver runde så lager den et nytt tilfeldig tall med nextRandom()-metoden og oppdaterer min-, max-, sum- og count-attributtene. min oppdateres hvis den nye verdien er mindre, max oppdateres hvis den nye verdien er større og sum og count oppdateres alltid. Et objekttilstandsdiagram for klassen vil se slik ut: |
Ulempene med denne klassen er flere, bl.a.
- Klassen har mange oppgaver å utføre og attributter å holde rede på.
- Det er vanskelig å holde rede på hvilke attributter som brukes til hvilket formål.
- count-attributter brukes til to formål: å holde rede på antall runder i løkka og hjelpe til å beregne gjennomsnitt
- Dersom en vil undersøke andre egenskaper til tilfeldig tall-generatoren så blir det mer og mer forvirrende
En ryddigere løsning er å dele problemet opp i mindre deler og la én klasse ta seg av hver del. Dette er grunnprinsippet i objektorientering: En klasse skal ha (kun) ett formål! Her er det naturlig å ha én klasse for tilfeldig tall-generatoren, én for å holde rede på minimumsverdien, én for å holde rede på maksimumsverdien og én for å håndtere gjennomsnittberegningen. Siden hver av disse kun har ett formål og gjør én ting, så er det enkle å skrive.
public class RandomProgram2 {
Random random;
Min min;
Max max;
Average average;
void init() {
random = new Random();
min = new Min();
max = new Max();
average = new Average();
}
void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
long randomValue = random.nextRandom();
min.accumulate(randomValue);
max.accumulate(randomValue);
average.accumulate(randomValue);
}
System.out.println("Min: " + min.getMin());
System.out.println("Max: " + max.getMax());
System.out.println("Average: " + average.getAverage());
}
public static void main(String[] args) {
RandomProgram2 program = new RandomProgram2();
program.init();
program.run();
}
}
| public class Random {
// from http://en.wikipedia.org/wiki/Random_number_generation
long mw = 31;
long mz = 42;
long nextRandom() {
mz = 36969 * (mz & 65535) + (mz >> 16);
mw = 18000 * (mw & 65535) + (mw >> 16);
return (mz << 16) + mw;
}
}
public class Min {
long min = Long.MAX_VALUE;
public long getMin() {
return min;
}
void accumulate(long value) {
if (value < min) {
min = value;
}
}
}
public class Max {
long max = Long.MIN_VALUE;
public long getMax() {
return max;
}
void accumulate(long value) {
if (value > max) {
max = value;
}
}
}
public class Average {
long count = 0, sum = 0;
long getAverage() {
return sum / count;
}
void accumulate(long value) {
sum += value;
count++;
}
}
|