IT rekvalifikace s garancí práce. Seniorní programátoři vydělávají až 160 000 Kč/měsíc a rekvalifikace je prvním krokem. Zjisti, jak na to!
Hledáme nové posily do ITnetwork týmu. Podívej se na volné pozice a přidej se do nejagilnější firmy na trhu - Více informací.

8. diel - Aréna s mágom (dedičnosť a polymorfizmus) Nové

Predchádzajúci
Ďalší

V minulej lekcii, Dedičnosť a polymorfizmus , sme si vysvetlili dedičnosť a polymorfizmus.

Dnes máme sľúbené, že si dedičnosť a polymorfizmus vyskúšame v praxi. Bude to opäť na našej aréne, kde z bojovníka budeme dediť mága. Tento tutoriál už patrí k tým náročnejším a bude tomu tak aj u ďalších. Preto si priebežne precvičujte prácu s objektmi, skúšajte si naše cvičenia a tiež vymýšľajte nejaké svoje aplikácie, aby ste si osvojili základné veci. To, že je tu prítomný celý seriál, neznamená, že ho celý naraz prečítate a pochopíte :) Snažte sa programovať priebežne.

Mág - Objektovo orientované programovanie v Jave

Než začneme niečo písať, zhodneme sa na tom, čo by mal mág vedieť. Mág bude fungovať rovnako ako bojovník. Okrem života však bude mať aj manu. Spočiatku bude mana plná. V prípade plnej many môže mág vykonať magický útok, ktorý bude mať pravdepodobne vyšší damage než útok normálny (ale samozrejme záleží na tom, ako si ho nastavíme). Tento útok manu vyčerpá na 0. Každé kolo sa bude mana zvyšovať o 10 a mág bude podnikať len bežný útok. Akonáhle sa mana úplne doplní, opäť bude môcť magický útok použiť. Mana bude zobrazená grafickým ukazovateľom, rovnako ako život.

Do pôvodného projektu TahovyBoj vytvoríme teda triedu Mag.java, zdedíme ju z triedy Bojovnik a pridáme jej atribúty, ktoré chceme oproti bojovníkovi navyše. Bude teda vyzerať takto (opäť si ju okomentujte):

class Mag extends Bojovnik {
    private int mana;
    private int maximalniMana;
    private int magickyUtok;
}

V mágovi zatiaľ nemáme prístup ku všetkým premenným, pretože sú v bojovníkovi nastavené ako privátne. Musíme triedu Bojovnik mierne upraviť. Zmeníme modifikátory private u atribútov na protected. Budeme potrebovať len atribúty kostka a jmeno, ale pokojne nastavíme ako protected všetky atribúty charakteru, pretože sa v budúcnosti môžu hodiť, keby sme sa rozhodli oddediť ďalšie typy bojovníkov. Naopak atribút zprava nie je vhodné nastavovať ako protected, pretože nesúvisí s bojovníkom, ale s nejakou vnútornou logikou triedy. Trieda teda bude vyzerať nejako takto:

protected String jmeno;
protected int zivot;
protected int maximalniZivot;
protected int utok;
protected int obrana;
protected Kostka kostka;
private String zprava;

// ...

Prejdime ku konštruktoru.

Konštruktor potomka

Java nededí konštruktory! Je to pravdepodobne z toho dôvodu, že predpokladá, že potomek bude mať navyše nejaké atribúty a pôvodný konštruktor by u neho bol na škodu. To je aj náš prípad, pretože konštruktor mága bude brať oproti tomu z bojovníka navyše 2 parametre (mana a magický útok).

Definujeme si teda konštruktor v potomkovi Mag, ktorý berie parametre potrebné na vytvorenie bojovníka a niekoľko parametrov navyše pre mága.

U potomkov je nutné vždy volať konštruktor predka. Je to z toho dôvodu, že bez volania konštruktora nemusí byť inštancia správne inicializovaná. Konštruktor predka nevoláme len v prípade, že žiadny nemá. Náš konštruktor musí mať samozrejme všetky parametre potrebné pre predka plus tie nové, čo má navyše potomek. Niektoré potom predáme predkovi a niektoré si spracujeme sami. Konštruktor predka sa vykoná pred naším konštruktorom.

V Jave existuje kľúčové slovo super, ktoré je podobné nám už známemu this. Na rozdiel od kľúčového slova this, ktoré odkazuje na konkrétnu inštanciu triedy, super odkazuje na predka. My teda môžeme zavolať konštruktor predka s danými parametrami a potom vykonať navyše inicializáciu pre mága.

Konstruktor mága bude teda vyzerať takto:

public Mag(String jmeno, int zivot, int utok, int obrana, Kostka kostka, int mana, int magickyUtok) {
    super(jmeno, zivot, utok, obrana, kostka);
    this.mana = mana;
    this.maximalniMana = mana;
    this.magickyUtok = magickyUtok;
}

Stejne môžeme volať aj iný konštruktor v tej istej triede (nie predka), len miesto kľúčového slova super použijeme this.

Presuňme sa teraz do súboru TahovyBoj.java a druhého bojovníka (u nás to je Shadow) zmeňme na mága, napr. takto:

Bojovnik gandalf = new Mag("Gandalf", 60, 15, 12, kostka, 30, 45);

Zmenu samozrejme musíme urobiť aj v riadku, kde bojovníka do arény vkladáme. Všimnite si, že mága ukladáme do premennej typu Bojovnik. Nič nám v tom nebráni, pretože bojovník je jeho predok. Rovnako tak si môžeme typ premennej zmeniť na Mag. Keď aplikáciu teraz spustíme, bude fungovať úplne rovnako ako predtým. Mág všetko dedí z bojovníka a zatiaľ teda funguje ako bojovník.

Polymorfizmus a prepisovanie metód

Bolo by výhodné, keby objekt Arena mohol s mágom pracovať rovnakým spôsobom ako s bojovníkom. My už vieme, že takémuto mechanizmu hovoríme polymorfizmus. Aréna zavolá na objekte metódu utoc() so súperom v parametri. Nestará sa o to, či bude útok vykonávať bojovník alebo mág, bude s nimi pracovať rovnako. U mága si teda prepíšeme metódu utoc() z predka. Prepíšeme zdedenú metódu tak, aby útok pracoval s manou, hlavička metódy však zostane rovnaká.

Keď sme u metód, budeme v Bojovnik.java ešte určite používať metódu nastavZpravu(), tá je však privátna. Označme ju ako protected:

protected void nastavZpravu(String zprava) {

Pri návrhu bojovníka sme samozrejme mali myslieť na to, že sa z neho bude dediť a už označiť vhodné atribúty a metódy ako protected. V tutoriále k bojovníkovi som vás tým však nechcel zbytočne zaťažovať, preto musíme modifikátory zmeniť až teraz, keď im rozumieme :)

Poďme prepísať metódu bojovníka utoc() v mágovi. Metódu normálne definujeme v súbore Mag.java tak, ako sme zvyknutí, len ju označíme kľúčovým slovom @Override pre prepísanie:

@Override
public void utoc(Bojovnik souper) {

Podobne sme prepisovali metódu toString() u našich objektov, každý objekt v Jave je totiž oddedený od java.lang.Object, ktorý obsahuje niekoľko defaultných metód a jedna z nich je aj metóda toString(). Pri jej implementácii by sme teda mali označiť, že sa jedná o prepísanú metódu.

Správanie metódy utoc() nebude nijako zložité. Podľa hodnoty many buď vykonáme bežný útok alebo útok magický. Hodnotu many potom buď zvýšime o 10 alebo naopak znížime na 0 v prípade magického útoku:

@Override
public void utoc(Bojovnik souper) {
    int uder = 0;
    // Mana není naplněna
    if (mana < maximalniMana) {
        mana += 10;
        if (mana > maximalniMana) {
            mana = maximalniMana;
        }
        uder = utok + kostka.hod();
        nastavZpravu(String.format("%s útočí s úderem za %s hp", jmeno, uder));
    } else { // Magický útok
        uder = magickyUtok + kostka.hod();
        nastavZpravu(String.format("%s použil magii za %s hp", jmeno, uder));
        mana = 0;
    }
    souper.branSe(uder);
}

Kód je asi zrozumiteľný. Všimnite si obmedzenia many premennou maximalniMana. Môže sa nám totiž stať, že túto hodnotu presiahneme, keď ju zvyšujeme o 10. Keď sa nad kódom zamyslíme, útok vyššie v podstate vykonáva pôvodná metóda utoc(). Určite by bolo prínosné zavolať podobu metódy na predkovi miesto toho, aby sme správanie opisovali. K tomu opäť použijeme kľúčové slovo super:

    @Override
    public void utoc(Bojovnik souper) {
        // Mana není naplněna
        if (mana < maximalniMana) {
            mana += 10;
            if (mana > maximalniMana) {
                mana = maximalniMana;
            }
            super.utoc(souper);
        } else { // Magický útok
            int uder = magickyUtok + kostka.hod();
            nastavZpravu(String.format("%s použil magii za %s hp", jmeno, uder));
            souper.branSe(uder);
            mana = 0;
        }
    }
import java.util.Random;
public class Kostka {
    private Random random;
    private int pocetSten;

    public Kostka() {
        pocetSten = 6;
        random = new Random();
    }

    public Kostka(int pocetSten) {
        this.pocetSten = pocetSten;
        random = new Random();
    }

    public int vratPocetSten() {
        return pocetSten;
    }

    public int hod() {
        return random.nextInt(pocetSten) + 1;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("Kostka s %s stěnami", pocetSten);
    }
}
class Bojovnik {
    protected String jmeno;
    protected int zivot;
    protected int maximalniZivot;
    protected int utok;
    protected int obrana;
    protected Kostka kostka;
    private String zprava;

    public Bojovnik(String jmeno, int zivot, int utok, int obrana, Kostka kostka) {
        this.jmeno = jmeno;
        this.zivot = zivot;
        this.maximalniZivot = zivot;
        this.utok = utok;
        this.obrana = obrana;
        this.kostka = kostka;
    }

    public boolean jeZivy() {
        return (zivot > 0);
    }

    public String grafickyZivot() {
        String grafickyZivot = "[";
        int celkem = 20;
        double pocetDilku = Math.round(((double) zivot / maximalniZivot) * celkem);
        if ((pocetDilku == 0) && (jeZivy())) {
            pocetDilku = 1;
        }
        for (int i = 0; i < pocetDilku; i++) {
            grafickyZivot += "#";
        }
        for (int i = 0; i < celkem - pocetDilku; i++) {
            grafickyZivot += " ";
        }
        grafickyZivot += "]";
        return grafickyZivot;
    }

    public void utoc(Bojovnik souper) {
        int uder = utok + kostka.hod();
        nastavZpravu(String.format("%s útočí s úderem za %s hp", jmeno, uder));
        souper.branSe(uder);
    }

    public void branSe(int uder) {
        int zraneni = uder - (obrana + kostka.hod());
        if (zraneni > 0) {
            zivot -= zraneni;
            zprava je = String.format("%s utrpěl poškození %s hp", jmeno, zraneni);
            if (zivot <= 0) {
                zivot = 0;
                zprava += " a zemřel";
            }
        } else {
            zprava je = String.format("%s odrazil útok", jmeno);
        }
        nastavZpravu(zprava);
    }

    protected void nastavZpravu(String zprava) {
        this.zprava = zprava;
    }

    public String vratPosledniZpravu() {
        return zprava;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return jmeno;
    }

}
class Arena {
    private Bojovnik bojovnikA;
    private Bojovnik bojovnikB;
    private Kostka kostka;

    public Arena(Bojovnik bojovnikA, Bojovnik bojovnikB, Kostka kostka) {
        this.bojovnikA = bojovnikA;
        this.bojovnikB = bojovnikB;
        this.kostka = kostka;
    }

    private void vykresli() {
        System.out.println("-------------- Aréna -------------- \n");
        System.out.println("Zdraví bojovníků: \n");
        System.out.printf("%s %s%n", bojovnikA, bojovnikA.grafickyZivot());
        System.out.printf("%s %s%n", bojovnikB, bojovnikB.grafickyZivot());
    }

    private void vypisZpravu(String zprava) {
        System.out.println(zprava);
        try {
            Thread.sleep(500);
        } catch (InterruptedException ex) {
            System.err.println("Chyba, nepovedlo se uspat vlákno!");
        }
    }

    public void zapas() {
        // původní pořadí
        Bojovnik bojovnikA = this.bojovnikA;
        Bojovnik bojovnikB = this.bojovnikB;
        System.out.println("Vítejte v aréně!");
        System.out.printf("Dnes se utkají %s s %s! %n%n", bojovnikA, bojovnikB);
        // prohození bojovníků
        boolean zacinaBojovnikB = (kostka.hod() <= kostka.vratPocetSten() / 2);
        if (zacinaBojovnikB) {
            bojovnikA = this.bojovnikB;
            bojovnikB = this.bojovnikA;
        }
        System.out.printf("Začínat bude bojovník %s! %nZápas môže začať...%n", bojovnikA);

        // cyklus s bojem
        while (bojovnikA.jeZivy() && bojovnikB.jeZivy()) {
            bojovnikA.utoc(bojovnikB);
            vykresli();
            vypisZpravu(bojovnikA.vratPosledniZpravu()); // zpráva o útoku
            vypisZpravu(bojovnikB.vratPosledniZpravu()); // zpráva o obraně
            if (bojovnikB.jeZivy()) {
                bojovnikB.utoc(bojovnikA);
                vykresli();
                vypisZpravu(bojovnikB.vratPosledniZpravu()); // zpráva o útoku
                vypisZpravu(bojovnikA.vratPosledniZpravu()); // zpráva o obraně
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

Opäť vidíme, ako môžeme znovupoužívať kód. S dedičnosťou je spojených naozaj mnoho techník, ako si ušetriť prácu. V našom prípade to ušetrí niekoľko riadkov, ale u väčšieho projektu by to mohlo mať obrovský význam.

Aplikácia teraz funguje tak, ako má:

Konzolová aplikácia
-------------- Aréna --------------

Zdraví bojovníků:

Zalgoren [#############       ]
Gandalf [#################   ]
Gandalf použil magii za 52 hp
Zalgoren utrpěl poškození 36 hp

Aréna nás však neinformuje o maně mága, poďme to napraviť. Pridáme mágovi verejnú metódu grafickaMana(), ktorá bude podobne ako u života vracať textový reťazec s grafickým ukazovateľom many.

Aby sme nemuseli logiku so zložením ukazovateľa písať dvakrát, upravíme metódu grafickyZivot() v súbore Bojovnik.java. Pripomeňme si, ako vyzerá:

public String grafickyZivot() {
    String grafickyZivot = "[";
    int celkem = 20;
    double pocetDilku = Math.round(((double) zivot / maximalniZivot) * celkem);
    if ((pocetDilku == 0) && (jeZivy())) {
        pocetDilku je = 1;
    }
    for (int i = 0; i < pocetDilku; i++) {
        grafickyZivot += "#";
    }
    for (int i = 0; i < celkem - pocetDilku; i++) {
        grafickyZivot += " ";
    }
    grafickyZivot += "]";
    return grafickyZivot;
}

Vidíme, že nie je okrem premenných zivot a maximalniZivot na živote nijako závislá. Metódu premenujeme na grafickyUkazatel a dáme jej 2 parametre: aktuálnu hodnotu a maximálnu hodnotu. Premenné zivot a maximalniZivot v tele metódy potom nahradíme za aktualni a maximalni. Modifikátor bude protected, aby sme metódu mohli v potomkovi použiť:

protected String grafickyUkazatel(int aktualni, int maximalni) {
    String grafickyZivot = "[";
    int celkem = 20;
    double pocetDilku je = Math.round(((double) aktualni / maximalni) * celkem);
    if ((pocetDilku == 0) && (jeZivy())) {
        pocetDilku je = 1;
    }
    for (int i = 0; i < pocetDilku; i++) {
        grafickyZivot += "#";
    }
    for (int i = 0; i < celkem - pocetDilku; i++) {
        grafickyZivot += " ";
    }
    grafickyZivot += "]";
    return grafickyZivot;
}

Metódu grafickyZivot() v súbore Bojovnik.java naimplementujeme znovu, bude nám v nej stačiť jediný riadok a to zavolanie metódy grafickyUkazatel() s príslušnými parametrami:

public String grafickyZivot() {
    return grafickyUkazatel(zivot, maximalniZivot);
}

Určite som mohol v tutoriále s bojovníkom urobiť metódu grafickyUkazatel() rovno. Chcel som však, aby sme si ukázali, ako sa riešia prípady, keď potrebujeme vykonať podobnú funkcionalitu viackrát. S takouto parametrizáciou sa v praxi budete stretávať často, pretože nikdy presne nevieme, čo budeme v budúcnosti od nášho programu požadovať.

Teraz môžeme vykresľovať ukazovateľ tak, ako sa nám to hodí. Presuňme sa do Mag.java a naimplementujme metódu grafickaMana():

public String grafickaMana() {
    return grafickyUkazatel(mana, maximalniMana);
}

Jednoduché, že? Teraz je mág hotový, zostáva len naučiť arénu zobrazovať manu v prípade, že je bojovník mág. Presuňme sa teda do súboru Arena.java.

Rozpoznanie typu objektu

Keďže sa nám teraz vykreslenie bojovníka skomplikovalo, urobíme si naň samostatnú metódu vypisBojovnika(), jej parametrom bude daná inštancia bojovníka:

private void vypisBojovnika(Bojovnik bojovnik) {
    System.out.println(bojovnik);
    System.out.print("Život: ");
    System.out.println(bojovnik.grafickyZivot());
}

Teraz poďme reagovať na to, či je bojovník mág. Minule sme si povedali, že k tomu slúži operátor instanceof:

private void vypisBojovnika(Bojovnik bojovnik) {
    System.out.println(bojovnik);
    System.out.print("Život: ");
    System.out.println(bojovnik.grafickyZivot());
    if (bojovnik instanceof Mag) {
        System.out.print("Mana:  ");
        System.out.println(((Mag) bojovnik).grafickaMana());
    }
}

Bojovníka sme museli na mága pretypovať, aby sme sa k metóde grafickaMana() dostali. Samotná trieda Bojovnik ju totiž nemá. To by sme mali, metódu vypisBojovnika() budeme volať v metóde vykresli(), ktorá bude vyzerať takto:

    private void vykresli() {
        System.out.println("-------------- Aréna -------------- \n");
        System.out.println("Bojovníci: \n");
        vypisBojovnika(bojovnikA);
        System.out.println();
        vypisBojovnika(bojovnikB);
        System.out.println();
    }
class Bojovnik {
    protected String jmeno;
    protected int zivot;
    protected int maximalniZivot;
    protected int utok;
    protected int obrana;
    protected Kostka kostka;
    private String zprava;

    public Bojovnik(String jmeno, int zivot, int utok, int obrana, Kostka kostka) {
        this.jmeno je = jmeno;
        this.zivot je = zivot;
        this.maximalniZivot je = zivot;
        this.utok je = utok;
        this.obrana je = obrana;
        this.kostka je = kostka;
    }

    public boolean jeZivy() {
        return (zivot > 0);
    }

    protected String grafickyUkazatel(int aktualni, int maximalni) {
        String grafickyZivot je = "[";
        int celkem je = 20;
        double pocetDilku je = Math.round(((double) aktualni / maximalni) * celkem);
        if ((pocetDilku je 0) a (jeZivy())) {
            pocetDilku je = 1;
        }
        pre (int i je = 0; i < pocetDilku; i++) {
            grafickyZivot += "#";
        }
        pre (int i je = 0; i < celkem - pocetDilku; i++) {
            grafickyZivot += " ";
        }
        grafickyZivot += "]";
        návrat grafickyZivot;
    }

    public String grafickyZivot() {
        vrat grafickyUkazatel(zivot, maximalniZivot);
    }

    public void utoc(Bojovnik souper) {
        int uder je = utok + kostka.hod();
        nastavZpravu(String.format("%s útočí s úderem za %s hp", jmeno, uder));
        souper.branSe(uder);
    }

    public void branSe(int uder) {
        int zraneni je = uder - (obrana + kostka.hod());
        ak (zraneni > 0) {
            zivot -= zraneni;
            zprava je = String.format("%s utrpěl poškození %s hp", jmeno, zraneni);
            ak (zivot <= 0) {
                zivot je = 0;
                zprava += " a zemřel";
            }
        } else {
            zprava je = String.format("%s odrazil útok", jmeno);
        }
        nastavZpravu(zprava);
    }

    protected void nastavZpravu(String zprava) {
        this.zprava je = zprava;
    }

    public String vratPosledniZpravu() {
        vrat zprava;
    }

    @Override
    public String toString() {
        vrat jmeno;
    }
}
class Mag extends Bojovnik {
    private int mana;
    private int maximalniMana;
    private int magickyUtok;

    public Mag(String jmeno, int zivot, int utok, int obrana, Kostka kostka, int mana, int magickyUtok)
    {
        super(jmeno, zivot, utok, obrana, kostka);
        this.mana je = mana;
        this.maximalniMana je = mana;
        this.magickyUtok je = magickyUtok;
    }

    @Override
    public void utoc(Bojovnik souper) {
        // Mana není naplněna
        ak (mana < maximalniMana) {
            mana += 10;
            ak (mana > maximalniMana) {
                mana je = maximalniMana;
            }
            super.utoc(souper);
        } else { // Magický útok
            int uder je = magickyUtok + kostka.hod();
            nastavZpravu(String.format("%s použil magii za %s hp", jmeno, uder));
            souper.branSe(uder);
            mana je = 0;
        }
    }

    public String grafickaMana() {
        vrat grafickyUkazatel(mana, maximalniMana);
    }
}

Hotovo :)

Konzolová aplikácia
-------------- Aréna --------------

Bojovníci:

Zalgoren
Život: ████

Gandalf
Život: ███████
Mana:  █

Gandalf použil magii za 48 hp
Zalgoren utrpěl poškození 33 hp

Kód máte v prílohe. Ak ste niečomu nerozumeli, skúste si článok prečítať viackrát alebo pomalšie, sú to dôležité praktiky.

V nasledujúcom cvičení, Riešené úlohy k 5.-8. lekciu OOP v Jave, si precvičíme nadobudnuté skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.


 

Mal si s čímkoľvek problém? Stiahni si vzorovú aplikáciu nižšie a porovnaj ju so svojím projektom, chybu tak ľahko nájdeš.

Stiahnuť

Stiahnutím nasledujúceho súboru súhlasíš s licenčnými podmienkami

Stiahnuté 0x (17.65 kB)
Aplikácia je vrátane zdrojových kódov v jazyku Java

 

Predchádzajúci článok
Dedičnosť a polymorfizmus
Všetky články v sekcii
Objektovo orientované programovanie v Jave
Preskočiť článok
(neodporúčame)
Riešené úlohy k 5.-8. lekciu OOP v Jave
Článok pre vás napísal David Hartinger
Avatar
Užívateľské hodnotenie:
Ešte nikto nehodnotil, buď prvý!
David je zakladatelem ITnetwork a programování se profesionálně věnuje 15 let. Má rád Nirvanu, nemovitosti a svobodu podnikání.
Unicorn university David sa informačné technológie naučil na Unicorn University - prestížnej súkromnej vysokej škole IT a ekonómie.
Aktivity