Einführung in die objektbasierte Programmierung mit Delphi Klaus Becker iMedia 2007

Einführung in die objektbasierteProgrammierung mit Delphi

Klaus Becker

iMedia 2007

2 Orientierung

Der Einstieg in die Programmierung mit Delphi bereitet so mancherlei Schwierigkeiten. Auch einfachste Programme sind zunächst schwer zu durchschauen. Kompliziert ist insbesondere das Zusammenspiel zwischen GUI-Objekten und algorithmischen Elementen.Ziel der folgenden Ausführungen ist es, ein didaktisches Konzept vorzustellen, bei dem von Anfang an objektbasierte Erklärungsmodelle benutzt werden, um das Verständnis der recht komplexen Delphi-Programme zu erleichtern.Diese Vorgehensweise hat zweierlei Vorzüge: Zum wird mit Hilfe der Erklärungsmodelle die "Logik der Programme" vereinfachend dargestellt und somit der Quelltext strukturell geordnet. Zum anderen werden hierdurch bereits wichtige Konzepte der objektorientierten Modellierung und Programmierung für eine später zu erfolgende Vertiefung eingeführt. Letzteres erfordert, dass die Grundideen und die Terminologie der Objektorientierung von Beginn an korrekt und konsistent verwendet werden.

3 Teil 1

"Hallo Welt" -

objektbasierte Benutzungsoberflächen

4 "Hallo Welt"

5 GUI-Objekte

Eine Benutzungsoberfläche wird mit Hilfe von sog. GUI-Objekten aufgebaut. (GUI: Graphical User Interface)

GUI-Objekt

Die Eigenschaften eines Objekts kann man sich mit dem Objektinspektor anzeigen lassen.

GUI-Objekt

GUI-Objekt

GUI-Objekt GUI-Objekt

6 Objekt

Ein Objekt hat (in der Regel) einen Namen und wird einer Klasse zugeordnet. Die Klasse legt dabei den Typ des Objekts fest.

iBaer1: TImage

Im Objektinspektor werden der Name und die zugehörige Klasse des markierten Objekts angezeigt.

iBaer1: TImage

iBaer2: TImage

bTag: TButton

bNacht: TButton

pAnzeige: TPanel

GUI: TGUI

7

iBaer1: TImage

Aufbau und Zustand eines Objekts

iBaer1: TImage

Visible = False...

Klasse

Attribut Attributwert

Der Aufbau eines Objekts wird mit Hilfe von Attributen (Eigenschaften) festgelegt. Die Attributwerte legen den aktuellen Objektzustand fest.

Attribut

Attributwert

Name

Klasse

Name

8 Objektdiagramme

iBaer1: TImage

Visible = False...

Um die Struktur von Objekten zu beschreiben, benutzt man sog. Objektdiagramme.

Objektdiagramm

iBaer2: TImage

Visible = True...

bTag: TButton

Caption = 'Tag'...

bNacht: TButton

Caption = 'Nacht'...

pHinweis: TPanel

Caption = 'Wer ...'Color = clGreen...

GUI: TGUI

Caption = 'Knut ...'Color = clWhite...

9

Ein Blick in die Datei „uTagNacht.dfm“

object GUI: TGUI Left = 307 Top = 360 BorderIcons = [biSystemMenu] BorderStyle = bsSingle Caption = 'Knut tut gut' ClientHeight = 410 ClientWidth = 760 Color = clWhite ... PixelsPerInch = 96 TextHeight = 16 object iBaer1: TImage Left = 392 Top = 48 Width = 334 Height = 255 AutoSize = True Picture.Data = { 0A544A504547... ...} Visible = False end

object iBaer2: TImage Left = 32 Top = 48 ... Visible = False end object bTag: TButton ... Caption = 'Tag' TabOrder = 0 OnClick = bTagClick end object bNacht: TButton .. end object pHinweis: TPanel Left = 280 Top = 320 Width = 201 Height = 41 TabOrder = 2 endend

10

„verwaltet“

Objekthierarchie

FGUI:TFGUI

iBaer1:TImage

iBaer2:TImage

bTag:TButton

bNacht:TButton

pHinweis:TPanel

......

...

object GUI: TGUI Left = 307 Top = 360 BorderIcons = [biSystemMenu] BorderStyle = bsSingle Caption = 'Knut tut gut' ClientHeight = 410 ClientWidth = 760 Color = clWhite ... PixelsPerInch = 96 TextHeight = 16 object iBaer1: TImage Left = 392 Top = 48 Width = 334 Height = 255 AutoSize = True Picture.Data = { 0A544A504547... ...} Visible = False end

11 Veränderung von Objektzuständen

Attributwerte eines Objekts kann man mit Hilfe von Wertzuweisungen verändern.

pHinweis.Caption := 'Pst, ich schlafe!';pHinweis.Color := clRed;

pHinweis: TPanel


pHinweis: TPanel

Caption = 'Pst ...'Color = clRed...

Objektzustand vorher

Objektzustand nachher

Wertzuweisungen

12 Ereignisbasierte Veränderung

Ein Ereignis ist eine Zustandsänderung in einem Objekt, die von Interesse ist und daher mit einer Prozedur zur Ereignisverarbeitung verknüpft werden kann. (K. Merkert)

Ereignis

Mausklick auf den Button mit der Aufschrift "Tag" löst das Ereignis "bTag.onClick" aus

Mausklick auf den Button mit der Aufschrift "Nacht" löst das Ereignis "bNacht.onClick" aus

Ereignisverarbeitung

procedure TGUI.bTagClick(Sender: TObject);begin GUI.Color := clWhite; iBaer1.Visible := false; iBaer2.Visible := true; pHinweis.Caption := 'Wer spielt mit mir?'; pHinweis.Color := clGreen;end;

procedure TGUI.bNachtClick(Sender: TObject);begin GUI.Color := clBlack; iBaer1.Visible := true; iBaer2.Visible := false; pHinweis.Caption := 'Pst, ich schlafe!'; pHinweis.Color := clRed;end;

13 Delphi-Quelltext (uTagNacht.pas)

unit uTagNacht;

interface

uses ...

type TGUI = class(TForm) bTag: TButton; bNacht: TButton; iBaer1: TImage; iBaer2: TImage; pHinweis: TPanel; procedure bTagClick(Sender: TObject); procedure bNachtClick(Sender: TObject); private { Private-Deklarationen } public { Public-Deklarationen } end;

var GUI: TGUI;

Deklaration eines Formulars

mit GUI-Objekten

14 Delphi-Quelltext (uTagNacht.pas)

implementation

{$R *.DFM}


procedure TGUI.bNachtClick(Sender: TObject);begin GUI.Color := clBlack; iBaer1.Visible := true; iBaer2.Visible := false; pHinweis.Caption := 'Pst, ich schlafe!'; pHinweis.Color := clRed;end;

end.

Implementierung der

Ereignisverarbeitung

15 Teil 2

Bär auf Wanderschaft-

Datenhaltung mit lokalen Variablen

16 Bär auf Wanderschaft

17 Bär, komm her!procedure TGUI.bAktualisierenClick(Sender: TObject); var xposPfleger, yposPfleger: integer;begin // Eingabe: Übernahme der Anzeige xPosPfleger := StrToInt(eXpos.Text); yPosPfleger := StrToInt(eYpos.Text); // Ausgabe: Aktualisierung der Anzeige iPfleger.Left := xPosPfleger; iPfleger.Top := yPosPfleger;end;

procedure TGUI.bRechtsClick(Sender: TObject); var xPosBaer, yPosBaer: integer;begin // Eingabe: Übernahme der Anzeige xPosBaer := iBaer.Left; yPosBaer := iBaer.Top; // Verarbeitung: Veränderung der Daten xPosBaer := xPosBaer + 10; // Ausgabe: Aktualisierung der Anzeige iBaer.Left := xPosBaer; pXposWertBaer.Caption := IntToStr(xPosBaer); pYposWertBaer.Caption := IntToStr(yPosBaer);end;

lokale Variable

lokale Variable

18

yXposwertBaer: TPanel

Caption = '218'...

Caption = '208'...

pXposwertBaer: TPanel

Doppelte Buchführung


xPosBaer: 208

iBaer: TImage

Visible = TrueLeft = 208Top = 176...

yPosBaer: 176

xPosBaer: 218

yPosBaer: 176


Caption = '218'...

iBaer: TImage



Caption = '218'...

19


Caption = '218'...

Caption = '208'...


EVA-Prinzip


xPosBaer: 208

iBaer: TImage


yPosBaer: 176

xPosBaer: 218

yPosBaer: 176


Caption = '218'...

iBaer: TImage



Caption = '218'...

Viele Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe-Systeme lassen sich mit Hilfe von lokalen Variablen realisieren.

20 Teil 3

Bär auf Wanderschaft-

Datenhaltung mit globalen Variablen

21 Bär, komm her!

Schwierigkeit:Die Ereignisverarbeitung zum Ereignis "bVorwaerts.Click" hängt von der momentanen Bewegungsrichtung des Bären ab. Diese Information könnte man aus den GUI-Objekten gewinnen, indem man nachschaut, welches Bild gerade sichtbar ist. Besser und übersichtlicher wird das Programm, wenn man ein internes Datenmodell mit "globalen Variablen" erstellt, auf die jede Ereignisverarbeitungsprozedur zugreifen und die sie verändern kann.

22 Bär, komm her!

...

type TGUI = class(TForm) bRechts: TButton; ... procedure bRechtsClick(Sender: TObject); ... procedure FormCreate(Sender: TObject); private { Private-Deklarationen } xpos, ypos: integer; oben, unten, links, rechts: boolean; procedure ausgangslage; procedure vorwaerts; procedure rueckwaerts; procedure rechtsdrehen; procedure linksdrehen; procedure baerZeigen; public { Public-Deklarationen } end;

Formular-Attribut als "globale Variable"

Formular-Methode als Hilfsprozedur

23 Trennung: GUI – Datenmodell

type TGUI = class(TForm) bRechts: TButton; ... procedure bVorwaertsClick(Sender: TObject); ... procedure FormCreate(Sender: TObject);

private { Private-Deklarationen } xpos, ypos: integer; oben, unten, links, rechts: boolean; procedure ausgangslage; procedure vorwaerts; procedure rueckwaerts; procedure rechtsdrehen; procedure linksdrehen; procedure baerZeigen; public { Public-Deklarationen } end;

procedure TGUI.vorwaerts;begin if oben = true then ypos := ypos - 10 else if unten = true then ypos := ypos + 10 else if links = true then xpos := xpos - 10 else if rechts = true then xpos := xpos + 10;end;

procedure TGUI.bVorwaertsClick(...);begin // Datenmodell aktualisieren vorwaerts; // Anzeige aktualisieren baerZeigen;end;

Datenmodell

24 Trennung: GUI – Datenmodell

type TGUI = class(TForm) bRechts: TButton; ... procedure bVorwaertsClick(Sender: TObject); ... private { Private-Deklarationen } xpos, ypos: integer; oben, unten, links, rechts: boolean; procedure ausgangslage; procedure vorwaerts; procedure rueckwaerts; procedure rechtsdrehen; procedure linksdrehen; procedure baerZeigen; public { Public-Deklarationen } end;


Bei komplexeren Systemen ist es günstig, ein von der GUI getrenntes Datenmodell zu entwickeln.

Datenmodell

25 Teil 4

Zusammenfassung: Programmmuster

26

iBaer1: TImage

Visible = False...

iBaer2: TImage

Visible = True...

bTag: TButton

Caption = 'Tag'...

bNacht: TButton

Caption = 'Nacht'...

GUI: TGUI

Caption = 'Knut ...'Color = clWhite...

Muster 1

GUI-Objekte regeln Anzeige und Kontrolle.


pHinweis: TPanel


27 Muster 2

EVA - Verarbeitung mit einem temporären Datenmodell


Caption = '218'...

Caption = '208'...



xPosBaer: 208

iBaer: TImage


yPosBaer: 176

xPosBaer: 218

yPosBaer: 176


Caption = '218'...

iBaer: TImage



Caption = '218'...

28 Muster 3

Internes Datenmodell mit "globalen Variablen"

type TGUI = class(TForm) bRechts: TButton; ... procedure bVorwaertsClick(Sender: TObject); ... private { Private-Deklarationen } xpos, ypos: integer; oben, unten, links, rechts: boolean; procedure ausgangslage; procedure vorwaerts; procedure rueckwaerts; procedure rechtsdrehen; procedure linksdrehen; procedure baerZeigen; public { Public-Deklarationen } end;


Datenmodell

29 Muster 4

Eigenständiges Datenmodell mit neuen Objekten

TRoboter

xPosyPosrichtung...

erzeugeninitialisierenschrittlinksDrehenrechtsDrehenmarkeSetzenmarkeLoeschen...

OstenWesten

Süden

Norden

(4,3)

Documents

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