První program v Javě, třída, objekt
Program "Hello World!"
• Abychom měli kam náš kód psát, vytvoříme třídu Demo s hlavní funkci main, která se zavolá
při spuštění programu.
• V Javě nestačí výkonný kód (příkazy) umístit jen tak do zdrojového souboru.
• V Javě sice existuje možnost interaktivní práce "REPL" (read-eval-print-loop), ale moc se
nepoužívá.
• V praxi tedy většinou napíšeme kód aspoň do statické metody main v nějaké třídě.
Třída Demo, metoda main
public class Demo {
Table of Contents
Program "Hello World!" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1
Třída Demo, metoda main. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1
Proč a jak main . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Motivace třídy I. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Přístup k částem objektu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
Metody: Chceme, aby objekt uměl něco dělat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
Modifikátory public a private . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
Vlastnosti třídy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
Vytvoření konkrétní osoby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
Poznámky k příkladu Demo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Objekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Deklarace vs vytváření objektů. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Deklarace sama nic nevytvoří . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
Co se děje při vytváření objektů přes new . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Repl.it demo k třídám a objektům . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Konstruktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Třída vs objekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Třída vs objekt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
Komplexnější příklad I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
Komplexnější příklad II. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
Příklad definice vs. použití třídy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
println vs. return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
1
  public static void main(String[] args) {
  System.out.println("Hello World!");
  }
}
Proč a jak main
public class Demo {
  public static void main(String[] args) {
  System.out.println("Hello World!");
  }
}
• Metoda main musí být veřejná (public), statická (static) a nevrací žádnou hodnotu (void).
• Klíčová slova pochopíte časem, není to teď důležité.
• Metoda musí mít parametry typu String (řetězec)
• Předávají se při spuštění z příkazového řádku do pole String[] args (jako ostatně ve většině
jazyků).
Motivace třídy I
• Jak reprezentovat datovou strukturu (=více údajů v jednom)?
• Příklad: Osoba s jménem a rokem narození
class Person {
  String name;
  int yearBorn;
}
Přístup k částem objektu
• Části objektu nastavíme i zjistíme stejným způsobem jako v jazyce Python:
k.name = "Karel"; // set name to Karel
String karelsName = k.name; // get name value
• Jednotlivé části (jméno, rok narození) nazýváme atributy.
2
Metody: Chceme, aby objekt uměl něco dělat
• Někdy bychom rádi měli funkce, které pracují přímo s částmi struktury.
• Pamatujeme si rok narození, ale co když chceme zjistit věk?
• Jak lehce zjistit informace o naší struktuře — třídě?
public class Person {
  private String name;
  private int yearBorn;
  public int getAge() {
  return 2018 - yearBorn;
  }
  public void printNameWithAge() {
  System.out.println("I am " + name + " and my age is " + getAge());
  }
}
Modifikátory public a private
• V kódu třídy se nyní objevila klíčová slova public a private.
• Nemají vliv na funkčnost, ale na "viditelnost" = na možnost či nemožnost z jiného kódu danou
třídu nebo její vlastnost vidět a použít.
• Logicky public půjde použít "=uvidíme" vždy a odevšad.
Vlastnosti třídy
Atributy
• jsou nositeli datového obsahu, údajů, "pasivních" vlastností objektů
• to, co struktura má, z čeho se skládá, např. auto se skládá z kol
• definují stav objektu, nesou informace o objektu
Metody
• jsou nositeli "výkonných" vlastností, schopností objektů něco udělat
• to, co dokáže struktura dělat — pes dokáže štěkat, osoba dokáže mluvit
• definují chování objektu (může být závislé na stavu)
Vytvoření konkrétní osoby
• Máme třídu Person, to je něco jako šablona pro objekty — osoby.
• Jak vytvořím konkrétní osobu s jménem Jan?
3
public class Demo {
 public static void main(String[] a) {
  Person jan = new Person();
  jan.name = "Jan";
  jan.yearBorn = 2000;
  System.out.println(jan.name);
  System.out.println(jan.yearBorn);
 }
}
Poznámky k příkladu Demo
• Třída Person má vlastnost name a age, to jsou její atributy.
• Objekt jan typu Person má vlastnost name s hodnotou Jan a yearBorn s hodnotou 2000.
• Klíčová slova public a private vám z Pythonu nejsou známá; zde v Javě i jiných jazycích
označují "viditelnost" položky — jednoduše řečeno, co je veřejné a co soukromé.
• Soukromé (private) atributy "vidíme" jen z metod třídy, v níž jsou uvedeny.
• Ve třídě/objektu však jsou vždy přítomny jak veřejné, tak soukromé prvky, bez ohledu na to, kdo
je používá — klíčová slova viditelnosti vymezují právě jen onu viditelnost.
Objekt
• Objekt je jeden konkrétní jedinec příslušné třídy.
• Všechny vytvořené objekty nesou stejné vlastnosti, např. všechny objekty třídy Person mají
vlastnost name.
• Vlastnosti mají však pro různé lidi různé hodnoty — lidi mají různá jména.
• Konkrétní objekt určité třídy se také nazývá instance (jedincem) své třídy.
Deklarace vs vytváření objektů
• Co znamená new Person()?
• Proč musíme psát Person jan = new Person() a ne jen Person jan?
Person jan = new Person();
// why not just:
Person jan;
Deklarace sama nic nevytvoří
• Pouhá deklarace proměnné objektového typu (Person jan) žádný objekt nevytvoří.
4
• Pouze nám to pojmenuje místo pro odkaz, který následně naplníme odkazem na skutečně
vytvořený objekt.
• K vytvoření tohoto objektu slouží operátor new.
Co se děje při vytváření objektů přes new
• Alokuje se paměť v oblasti dynamické paměti, tedy na haldě (heap).
• Vytvoří se tam objekt a naplní jeho atributy výchozími hodnotami.
• Zavolá se speciální metoda objektu, tzv. konstruktor, který objekt dotvoří.
Repl.it demo k třídám a objektům
• https://replit.com/@tpitner/PB162-Java-Lecture-01-objects#Main.java
Konstruktor
• Slouží k "oživení" vytvořeného objektu bezprostředně po jeho vytvoření:
◦ Jednoduché typy, jako například int, se vytvoří a inicializují samy a konstruktor nepotřebují.
◦ Složené typy, objekty, je potřeba vždy zkonstruovat!
• V našem příkladu s osobou operátor new vytvoří prázdný objekt typu Person a naplní jeho
atributy výchozími (default) hodnotami.
• Další přednáška bude věnována konstruktorům, kde se dozvíte víc.
Třída vs objekt
Třída
• Reprezentuje obecně více prvků z reálného světa (např. pes, člověk).
• Je určitý vzor pro tvorbu podobných objektů (konkrétních psů či lidí).
• Definice třídy sestává převážně z atributů a metod.
• Říkáme jim také prvky nebo členy třídy.
• Skutečné objekty této třídy pak budou mít prvky, které byly ve třídě definovány.
Třída vs objekt
Objekt
• Objekty jsou jedinci, instancemi "své" třídy vytvořené dle definice třídy a obsahující atributy.
• Vytváříme je operátorem new.
• Odkazy na vytvořené objekty často ukládáme do proměnné typu té třídy, např. Person jan = new
Person();
5
Komplexnější příklad I
Následující třída Account modeluje jednoduchý bankovní účet.
• Každý bankovní účet má jeden atribut balance, který reprezentuje množství peněz na účtu.
• Pak má metody:
◦ add přidává na účet/odebírá z účtu
◦ writeBalance vypisuje zůstatek
◦ transferTo převádí na jiný účet
Komplexnější příklad II
public class Account {
  private double balance; // 0.0
  public void add(double amount) {
  balance += amount;
  }
  public void writeBalance() {
  System.out.println(balance);
  }
  public void transferTo(Account whereTo, double amount) {
  balance += amount; // can be 'this.balance' as in Python
  whereTo.add(amount); // whereTo is another account
  }
}
• Metoda transferTo pracuje nejen se svým "mateřským" objektem (this), ale i s objektem whereTo
předaným do metody.
Příklad definice vs. použití třídy
• Třída sama je definovaná v samostatném souboru Account.java.
• Její použití pak třeba v Demo.java.
public static void main(String[] args) {
  Account petrsAccount = new Account();
  Account ivansAccount = new Account();
  petrsAccount.add(100.0);
  ivansAccount.add(20.0);
  petrsAccount.transferTo(ivansAccount, 30.0);
  petrsAccount.writeBalance(); // prints 70.0
  ivansAccount.writeBalance(); // prints 50.0
}
6
println vs. return
• Pozor na rozdíl mezi vypsáním řetězce a jeho vrácením:
public void writeString() {
  System.out.println("Sample text"); // writes it
}
public String returnString() {
  return "Sample text"; // does not write it
}
7