In diesem Kapitel wurden an verschiedenen Stellen Beispiele gezeigt,
die Attribute wie public
oder private
verwenden. Mit Hilfe dieser Attribute können die Eigenschaften
von Klassen, Methoden und Variablen verändert werden. Sie haben
insbesondere Einfluß auf die Lebensdauer,
Sichtbarkeit und Veränderbarkeit
dieser Programmelemente. Der vorliegende Abschnitt erläutert
alle Attribute im Zusammenhang und macht ihre Wirkungsweise auf die
verschiedenen Elemente eines Java-Programms deutlich.
Die eingangs erwähnte Tatsache, daß in einer abgeleiteten
Klasse alle Eigenschaften der Basisklasse übernommen werden,
ist nicht in allen Fällen korrekt. Zwar besitzt eine abgeleitete
Klasse immer alle Variablen und Methoden der Basisklasse, sie kann
aber unter Umständen nicht darauf zugreifen, wenn deren Sichtbarkeit
eingeschränkt wurde.
Die Sichtbarkeit von Variablen und Methoden wird mit Hilfe von Attributen
(die auch Modifier genannt werden) geregelt.
In Java gibt es drei Sichtbarkeitsebenen für den Zugriff auf
Elemente einer Klasse:
- Elemente des Typs public
sind in der Klasse selbst (also in ihren Methoden), in Methoden abgeleiteter
Klassen und für den Aufrufer von Instanzen der Klasse sichtbar.
- Elemente des Typs protected
sind in der Klasse selbst und in Methoden abgeleiteter Klassen sichtbar.
Der Aufrufer einer Instanz der Klasse kann auf Elemente der Klasse
protected
dagegen nur noch dann zugreifen, wenn er in demselben Paket definiert
wurde.
- Elemente des Typs private
sind lediglich in der Klasse selbst sichtbar. Für abgeleitete
Klassen und für Aufrufer von Instanzen bleiben private-Variablen
verdeckt.
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Mit Hilfe dieser Sichtbarkeitsebenen kann der Zugriff auf Klassenelemente
eingeschränkt werden. private-Elemente
sollten immer dann verwendet werden, wenn implementierungsabhängige
Details zu verstecken sind, die auch in abgeleiteten Klassen nicht
sichtbar sein sollen. protected-Elemente
sind vor Zugriffen von außen geschützt, können aber
von abgeleiteten Klassen verwendet werden. Die public-Elemente
schließlich bilden die für alle sichtbaren Teile einer
Klassendefinition und können daher als ihre Schnittstelle angesehen
werden. Nachfolgend werden die verschiedenen Sichtbarkeitsattribute
noch einmal genau beschrieben. |
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7.4.2 Die Attribute im Überblick
Nachfolgend wollen wir die wichtigsten Attribute noch einmal zusammenfassend
darstellen und ihre jeweiligen Auswirkungen auf die Sichtbarkeit,
Lebensdauer oder Veränderbarkeit von Variablen, Methoden und
Klassen beschreiben. Einige der für uns weniger wichtigen Attribute,
wie transient
oder volatile,
wollen wir nicht näher betrachten.
private
Methoden oder Variablen vom Typ private
sind nur in der aktuellen Klasse sichtbar. Sowohl für Aufrufer
von Objekten der Klasse als auch für abgeleitete Klassen bleiben
sie unsichtbar.
protected
Methoden oder Variablen vom Typ protected
sind in der aktuellen Klasse und in abgeleiteten Klassen sichtbar.
Darüber hinaus sind sie für Methoden anderer Klassen innerhalb
desselben Pakets sichtbar (das ist ein wichtiger Unterschied beispielsweise
zu C++). Sie sind jedoch nicht für Aufrufer der Klasse sichtbar,
die in anderen Paketen definiert wurden.
public
Membervariablen und Methoden vom Typ public
sind im Rahmen ihrer Lebensdauer überall sichtbar. Sie können
daher in der eigenen Klasse und von beliebigen Methoden anderer Klassen
verwendet werden. Das Attribut public
ist zusätzlich auch bei der Klassendefinition selbst von Bedeutung,
denn nur Klassen, die als public
deklariert wurden, sind außerhalb des Paktes sichtbar, in dem
sie definiert wurden. In jeder Quelldatei darf nur eine Klasse mit
dem Attribut public
angelegt werden.
Werden Methoden oder Variablen ohne eines der drei Sichtbarkeitsattribute
definiert, so entspricht ihr Verhalten im wesentlichen dem von Elementen
des Typs protected.
Damit sind sie - und das ist ihre wichtigste Eigenschaft - innerhalb
desselben Pakets überall sichtbar. Der Unterschied zu protected
besteht darin, daß sie in Unterklassen, die in anderen Paketen
definiert werden, unsichtbar bleiben.
static
Variablen und Methoden mit dem Attribut static
sind nicht an die Existenz eines konkreten Objekts gebunden, sondern
existieren vom Laden der Klasse bis zum Beenden des Programms. Das
static-Attribut
beeinflußt bei Membervariablen ihre Lebensdauer und erlaubt
bei Methoden den Aufruf, ohne daß der Aufrufer ein Objekt der
Klasse besitzt, in der die Methode definiert wurde.
Wird das Attribut static
nicht verwendet, so sind Variablen innerhalb einer Klasse immer an
eine konkrete Instanz gebunden. Ihre Lebensdauer beginnt mit dem Anlegen
des Objekts und dem Aufruf eines Konstruktors und endet mit der Freigabe
des Objekts durch den Garbage Collector.
final
Variablen mit dem Attribut final
dürfen nicht verändert werden, sind also als Konstanten
anzusehen. Methoden des Typs final
dürfen nicht überlagert werden; ebensowenig dürfen
Klassen des Typs final
zur Ableitung neuer Klassen verwendet werden. Wird das Attribut final
dagegen nicht verwendet, sind Variablen veränderbar, können
Methoden überlagert und Klassen abgeleitet werden.
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Falls eine Methode oder Klasse das Attribut final
besitzt, kann der Compiler in der Regel auf die dynamische Methodensuche
verzichten; final-Methoden
können daher schneller aufgerufen werden als normale Methoden.
Dies ist einer der Gründe dafür, daß die Java-Designer
einige der mitgelieferten Klassen als final
deklariert haben. Es führt aber gleichzeitig dazu, daß
die entsprechenden Klassen nicht mehr erweitert werden können.
Prominentestes Beispiel aus der Laufzeitbibliothek ist sicherlich
die als final
deklarierte Klasse String. |
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