Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi - Von Pascal nach Delphi IFB-Veranstaltungen : 19.657 / 19.666A und weitere
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IFB-Veranstaltungen : 19.657 / 19.666A und weitere
Von Pascal nach Delphi
Aspekte objektorientierter Programmierung
mit Delphi
Ulrich Mayr, TrierIFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Inhaltsverzeichnis
OOP-Konzepte von Delphi verstehen und anwenden
1. Projekte mit vielen Komponenten gleichen Typs / Projekt Nim-Spiel ( Version 1 )
Mehrere Komponenten in einem Feld zusammenfassen
Prozeduren zur Ereignisbehandlung variabel formulieren
Ereignisse einer Komponente verstehen
Ergänzende Betrachtungen
Übungsphase : Projekt Lottozahlen1
2. Projekte mit vielen Komponenten gleichen Typs / Projekt Nimspiel (Version 2 )
Erzeugen von Komponenten zur Laufzeit
Verwenden von Konstruktoren
Ergänzende Betrachtungen
Übungsphase : Projekt Lottozahlen2
3. Einige Delphi Grundbegriffe
Klassen, Instanzen, Vererbung, VCL
Instanzen sind Zeigervariable
Zuweisungskompatibilität von Instanzen
Eigenschaften (Properties)
Ereignisse
4. Entwicklung neuer Komponenten für die VCL
Die Komponente TLabel1 ( Definition / Registrierung)
Die Sichtbarkeitsstufen private, protected, public, published
Verwendung von TLabel1
5. Anhang : Botschaften
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 2IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
1. Das Projekt Nim-Spiel (Version 1)
Wir wollen eine einfache Version eines Nim-Spiels realisieren.
Der Nutzer spielt gegen den Computer. Spielregeln :
Es werden zufällig 10 bis 14 Hölzchen bereitgestellt. Abwechselnd zieht der
Nutzer und der Computer ein oder zwei Hölzchen. Wer das letzte Hölzchen
nehmen muss hat verloren.
Übung : Laden Sie das Programm Nimm1.exe und spielen Sie einige Runden
um mit dem Ablauf vertraut zu werden.
Mit Hilfe der visuellen Programmierung lässt sich schnell ein
Formular erstellen auf dem 14 schmale Rechtecke als Hölzchen
und drei Knöpfe zu finden sind.
unit Nim;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics,
Controls, Forms, Dialogs,StdCtrls, ExtCtrls;
const N = 14;
type
TForm1 = class(TForm)
Label_Anzahl: TLabel;
Label_Status: TLabel;
Shape1 : TShape;
....
Shape14: TShape;
Button_Nehmen : TButton;
Button_Neu : TButton;
Button_Rechnerzug : TButton;
public
end;
var
Form1: TForm1;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 3IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Das Projekt soll nun schrittweise ergänzt werden, sodass folgender Aufbau entsteht :
unit Nim;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics,
Controls, Forms, Dialogs,StdCtrls, ExtCtrls;
const N = 14;
type
TForm1 = class(TForm)
Label_Anzahl: TLabel;
Label_Status: TLabel;
Shape1 : TShape;
....
Shape14: TShape;
Button_Nehmen : TButton;
Button_Neu : TButton;
Button_Rechnerzug : TButton;
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure Shape1MouseDown(Sender: TObject; Button:
TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);
procedure Button_NehmenClick(Sender: TObject);
procedure Button_NeuClick(Sender: TObject);
procedure Button_RechnerzugClick(Sender: TObject);
public
Holz : array[1..N] of TShape;
function Anzahl(Farbe:TColor):integer;
{ Anzahl der sichtbaren Hölzer mit bestimmter Farbe }
end;
var
Form1: TForm1;
Für die Verwaltung der 14 Rechtecke wäre es komfortabel, diese in einem Feld zu
haben etwa
Holz : array[1..n] of TShape.
Das lässt sich auf folgendem Weg erreichen. Man deklariert im Formular ein solches
Feld . Damit ist aber noch nicht festgelegt, dass mit dem Feld Holz die Formen
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 4IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Shape1 bis Shape14 gemeint sind. Deshalb müssen entsprechende Zuweisungen
formuliert werden. Dies erfolgt am besten beim Erzeugen des Formulars also in der
Methode Formcreate.
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var s : string;
i : integer;
begin { Es geht auch weniger elegant }
for i:= 1 to N do begin
s:= 'Shape'+IntToStr(i);
Holz[i] := TShape(findcomponent(s));
end;
end;
Dabei wird für Shape1 bis Shape14 zuerst der Name des Shapes in s gespeichert.
Danach sucht die Funktion findcomponent die Komponente mit dem Namen s und
diese wird der Variablen Holz[1] .. Holz[14] zugeordnet. Der Funktionswert
hat allerdings den Typ TObject. Deshalb muss noch eine Typumwandlung in den Typ
TShape stattfinden.
Holz[i] := TShape(findcomponent(s));
Interpretation : Suche die Komponente mit dem Namen s. Diese ist vom Typ TShape.
Weise sie der Variablen Holz[i] zu.
Mit dieser Maßnahme lassen sich die Hölzchen leicht verwalten. Zum Beispiel kann
eine Funktion Anzahl formuliert werden, die zählt wieviele Hölzer einer vorgegebenen
Farbe sichtbar sind.
function TForm1.Anzahl(Farbe:TColor):integer;
var i : integer;
begin
result:= 0;
for i:= 1 to N do begin
with Holz[i] do
if visible and brush.color=Farbe then
result:= result + 1;
end;
end;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 5IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Das Verhalten der Hölzchen beim Anklicken muss noch festgelegt werden. Lästig wäre
es für jedes der 14 Hölzchen eine eigene Ereignisbehandlungsprozedur für das
Ereignis OnMouseDown zuzuweisen wie etwa für Shape1 im folgenden Beispiel.
procedure TForm1.Shape1MouseDown(Sender: TObject; --- );
begin
if Button_Nehmen.enabled then begin
if Shape1.brush.color = clred then
Shape1.brush.color:= clwhite
else
if Anzahl(clred)< 2 then
Shape1.brush.color:= clred;
Label_Anzahl.caption := IntToStr(Anzahl(clwhite));
end;
end;
Eine Vereinfachung lässt sich erreichen, indem man diese Prozedur so allgemein
schreibt, dass sie für alle Hölzchen gültig ist und dann diese Prozedur jedem
Hölzchen für die Behandlung des Mouse-Down-Ereignis im Objektinspektor zuweist.
procedure TForm1.Shape1MouseDown(Sender: TObject; --- );
var Shape : TShape;
begin
if Button_Nehmen.enabled then begin
Shape:= TShape(Sender);
if Shape.brush.color = clred then
Shape.brush.color:= clwhite
else
if Anzahl(clred)< 2 then
Shape.brush.color:= clred;
Label_Anzahl.caption := IntToStr(Anzahl(clwhite));
end;
end;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 6IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Mit dem Parameter Sender vom Typ TObject bekommt die Prozedur die Kom-
ponente genannt, auf die geklickt wurde, also das angeklickte Hölzchen. Wenn wir
dieses nun rot oder weiß färben wollen, können wir nicht einfach auf
Sender.brush.color zugreifen, da Sender als eine Instanz vom Typ TObject
diese Eigenschaft nicht besitzt. Wir müssen dem System erst mitteilen, dass Sender
sogar den Nachfolgertyp TShape hat, bevor wir solche Eigenschaften ansprechen, die
nicht in TObject zu finden sind. Statt Sender wird TShape(Sender) benutzt, was
soviel bedeutet wie die Instanz Sender, die eigentlich vom Nachfolgertyp TShape ist.
Man spricht von Typumwandlung. An dieser Stelle kann auf die Zuweisungs-
kompatiblität von Instanzen verschiedener Typen eingegangen werden, die von
TObject abgeleitet sind.
Übung : Projekt Lottozahlen1
Es soll eine Lottoziehung simuliert werden.
Laden Sie die Anwendung Lotto1.exe und
machen Sie sich mit dem Vorgehen vertraut.
Entwickeln Sie diese Anwendung. Sie können
das halbfertige Projekt Lotto1.dpr
vervollständigen oder das Projekt von Anfang
an erzeugen.
Die Felder zum Ankreuzen haben den Typ
TCheckBox. Beim Anklicken erhalten sie ein
Häkchen, das beim erneuten Anklicken wieder verschwindet. In der Eigenschaft
checked ( boolean) wird festgehalten ob das Feld ausgewählt ist.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 7IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
2. Das Projekt Nim-Spiel (Version 2)
Erzeugung von Komponenten zur Laufzeit
In der ersten Version des Nimspiels haben wir gesehen, wie
man 14 Komponenten Shape1 bis Shape14 in ein Feld Holz[1] bis
Holz[14] bringt und eine einzige Ereignisbehandlungsprozedur
für alle 14 Komponenten formulieren kann. Ein Schönheits-
fehler dabei ist das doppelte Auftreten von Variablen für die
14 Komponenten. Wir werden die 14 Hölzchen in einer 2.
Version nicht durch Entwurf mit Hilfe des Objektinspektors
erzeugen, sondern zur Laufzeit beim Start des Programms. In
der Deklaration von TForm1 entfallen dann die Variablen
Shape1 bis Shape14. Wenn wir das Feld Holz im Typ TForm1
deklarieren mit : ' Holz : array[1..14] of TShape ' sind damit
nur 14 Zeigervariable festgelegt die den Wert nil haben. Bevor
man auf das Feld Holz zugreifen kann, müssen die Instanzen
erzeugt und die nötigen Eigenschaften wie Größe und Position
gesetzt werden. Beim Visuellen Programmieren wird die
Erzeugung der Instanzen automatisch durchgeführt, die Einstellung der
Eigenschaften beim Entwurf über den Objektinspektor.
Die Vereinbarungen für TForm1 haben dann folgende Gestalt :
type
TForm1 = class(TForm)
Label_Anzahl: TLabel;
Label_Status: TLabel;
Shape1 :TShape;
{ kann nach Erstellen der Prozedur
Shape1MouseDown gelöscht werden }
Button_Nehmen: TButton;
Button_Neu: TButton;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 8IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Button_Rechnerzug: TButton;
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure Button_NehmenClick(Sender: TObject);
procedure Button_NeuClick(Sender: TObject);
procedure Button_RechnerzugClick(Sender:TObject);
procedure Shape1MouseDown(Sender: TObject; --- );
public
Holz : array[1..N] of TShape;
function Anzahl(Farbe:TColor):integer;
end;
Die Prozedur Shape1MouseDown bleibt erhalten. Bei ihrer Erstellung müssten wir
eigentlich ohne die Hilfe des Objektinspektors auskommen und die richtige
Parameterliste für die Behandlung des Ereignisses OnMouseDown von Hand eintragen.
Mit einem Trick kann der Inspektor uns doch behilflich sein. Wir ziehen eine Figur
Shape1 auf das Formular und schreiben für sie die Ereignisbehandlungsprozedur
Shape1MouseDown wie bei Version 1. Anschließend löschen wir Shape1 wieder. Die
Prozedur Shape1MouseDown bleibt aber erhalten. Diese Prozedur wird nun allen
Hölzchen Holz[1] bis Holz[14] als Behandlungsroutine für das Ereignis OnMouseDown
zugewiesen. Zuerst müssen die Instanzen Holz[1] bis Holz[14] erzeugt werden. Das
geschieht am besten wenn das Formular erschaffen wird in der Prozedur FormCreate.
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
var i : integer;
begin
for i:= 1 to N do begin
Holz[i] := TShape.create(self);
with Holz[i] do begin
Parent := self;
Top := 104+(i-1)*25;
Height := 15;
Left := 30;
Width := 120;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 9IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
OnMouseDown:= Shape1MouseDown;
end;
end;
randomize;
end;
Jede Figur Holz[i] wird zuerst mit dem Aufruf des Konstruktors Create der Klasse
TShape erzeugt. Der Parameter self gibt hier an, dass das Formular Besitzer der
Figur Holz[i] ist. In dieser Anweisung steckt das Reservieren von Speicherplatz
( Prozeduraufruf new ) und das anschließende Initialisieren einiger Eigenschaften.
Nach dem Erzeugen müssen die Eigenschaften von Holz[i] angepasst werden. Das sind
vor allem Position im Formular und Ausdehnung. Dann wird dem Ereignis
OnMouseDown die bereits erstellte Prozedur Shape1MouseDown zugeordnet. Somit
bekommen alle Hölzer das gewünschte Verhalten.
Shape1 Holz[1] Holz[14]
------------------------ ------------------------ ------------------------
OnMouseDown OnMouseDown OnMouseDown
procedure TForm1.Shape1MouseDown
(Sender: TObject; - );
var Shape : TShape;
begin
if Button_Nehmen.enabled then begin
Shape:= TShape(Sender);
if Shape.brush.color = clred then
Shape.brush.color:= clwhite
else
if Anzahl(clred)< 2 then
Shape.brush.color:= clred;
Label_Anzahl.caption :=
IntToStr(Anzahl(clwhite));
end;
end;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 10IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Anmerkungen :
1) Wird eine Komponente innerhalb des Entwurfsmodus gelöscht, so verbleiben
Methoden, die für die Ereignisbehandlung dieser Komponenten geschrieben wurden,
im Quelltext.
Begründung : Die Methoden können auch von anderen Komponenten benutzt werden.
Soll die Methode gelöscht werden, so löscht man den Anweisungsteil und den
Deklarationsteil der Methode. Bei der nächsten Übersetzung erkennt das System,
dass die Methode überflüssig ist und löscht sie und alle Zeuger, die von
Komponenten auf die Methode zeigen.
2) Die Verbindung von einer Komponente zu einer Ereignisbehandlungsprozedur ist nur
lose über einen Zeiger geregelt. Wir hätten statt für Shape1 auch eine Methode
TForm1.Form1MouseDown(sender:TOject; --- ) für das Formular schreiben können
mit demselben Inhalt wie TForm1.Shape1MouseDown und diese Methode allen
Shapes Holz[1] bis Holz[14] als Ereignis OnMouseDown zuweisen. Allerdings hätten
wir dann Form1.OnMouseDown löschen müssen. Da diese Methode nicht für das
Klicken auf das Formular geeignet ist.
3) Bei einer Zuweisung wie
Holz[i].OnMOuseDown := Shape1MouseDown;
muss die rechte Seite eine Methode einer Klasse sein deren Parameterliste
festgelegt ist. Bei OnMouseDown ist eine Parameterliste (Sender: TObject;
--- ) erforderlich. Eine Prozedur mit dieser Parameterliste, die nicht zu einer
Klassendefinition gehört ist ungeeignet.
Begründung :
Methoden sind verschieden von gewöhnlichen Prozeduren.
Zwar ist die Deklaration einer Methode und die einer gewöhnlichen Prozedur gleich.
Sie unterscheiden sich aber beim Aufruf. Beim Aufruf einer Methode z.B.
Memo1.clear wird als Parameter die Variable Memo1 mit übergeben.
Übung : Projekt Lottozahlen2
Ändern Sie die Anwendung Lottozahlen1 so ab, dass die Ankreuzfelder dynamisch
zur Laufzeit erzeugt werden. Speichern Sie die Projekt- und die Unit des
Formulars in einem neuen Ordner. So verlieren Sie nicht Version1.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 11IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
3. Erläuterung einiger Konzepte von Delphi ( Object Pascal)
Klassen, Objekte (Instanzen), Vererbung, VCL
Delphi stellt eine Fülle von Komponenten zur Gestaltung der grafischen
Benutzeroberfläche von Anwendungen bereit. Die zugehörigen Datentypen
( Klassen ) sind in der Visual Component Library festgelegt. Die VCL ist streng
objektorientiert aufgebaut. Variable solcher Datentypen werden Objekte oder
Klasseninstanzen genannt. Instanzen einer Klasse enthalten Attribute ( wie
Records ) und Methoden zur Bearbeitung der Attribute.
Beispiel :
VAR Shape1 : TShape; { Shape1 ist eine Instanz der Klasse TShape }
Die Definition der Klasse TShape im Quellcode ( unit ExtCtrls ) :
TShapeType = (stRectangle, stSquare, stRoundRect, stRoundSquare, stEllipse,
stCircle);
TShape = class(TGraphicControl)
private
FPen : TPen; Vorgänger von TShape
FBrush : TBrush;
FShape : TShapeType;
procedure SetBrush(Value: TBrush);
procedure SetPen(Value: TPen);
procedure SetShape(Value: TShapeType);
protected
procedure Paint; override;
public
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
published
procedure StyleChanged(Sender: TObject);
property Align; Erweiterungen,
property Anchors; die zu der
property Brush: TBrush read FBrush write SetBrush; Funktionalität von
property DragCursor; TGraphicControl
property DragKind; hinzukommen
property DragMode;
property Enabled;
property Constraints;
property ParentShowHint;
property Pen: TPen read FPen write SetPen;
property Shape: TShapeType read FShape write SetShape default
stRectangle;
property ShowHint;
property Visible;
property OnContextPopup;
---------------------------------
property OnStartDrag;
end;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 12IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Vererbung
Die Klasse TShape ist abgeleitet von der Klasse TGraphicControl. Eine Instanz von
TShape erbt die gesamte Funktionalität, die zur Klasse TGraphicControl gehört.
Darüber hinaus kommt weitere Funktionalität ( Methoden, Eigenschaften,...) hinzu.
Wird eine Methode (beispielsweise paint), die bereits existiert hat, nochmals
definiert (Überschrieben), so gilt für eine Instanz der Nachfolgerklasse nur die
neue Definition.
Durch Vererbung entstehen Klassen, die immer komplexer werden.
Der Urahn aller Klassen ist TObject.
Die Funktionalität von TObject ist daher in
allen anderen Klassen enthalten.
TShape
Der Programmentwickler kann die VCL durch Ableiten neuer Klassen erweitern. So
gibt es für die verschiedensten Zwecke maßgerecht veränderte Komponenten.
Wir behandeln später ein solches Beispiel, indem wir die Klasse TLabel zu TLabel1
erweitern,
Darüberhinaus kann der algorithmische Kern einer Anwendung mit Hilfe der VCL
objektorientiert gestaltet werden ( objektorientierte Modellierung ). Man
formuliert die eigenen Variablen als Instanzen von Klassen, die man von TObject
direkt ableitet.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 13IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Instanzen sind Zeigervariable
Holz[1] StRectangle
Shape :
visible : true
Shape1
Height : 150
.....................
.....................
Anmerkungen :
1. Bei Zuweisungen wie Holz[1] := Shape1 wird lediglich der Zeiger aus Shape1
in die Zeigervariable Holz[i] gebracht. Eine Duplizierung aller Daten der Instanz
Shape1 findet nicht statt. Eine Veränderung in den Eigenschaften von Holz[i] gilt
auch für Shape1.
2. Die Schreibweise beim Zugriff auf Eigenschaften einer Instanz ist gegenüber dem
klassischen Pascal geändert. Die Derefenzierung entfällt.
Shape1.visible := true statt Shape1^.visible:= true
3. Instanzen müssen erzeugt werden bevor man auf eine Eigenschaft zugreifen kann.
Beim visuellen Entwerfen eines Formulars geschieht das automatisch. Instanzen,
die nicht über den Objektinspektor, sondern allein über den Quellcode in der
Anwendung auftreten, müssen erzeugt werden. Dazu dienen besondere Methoden,
die Konstruktoren. Der Konstruktor Create ist bereits in TObject enthalten und
wird in den Nachfolgerklassen überschrieben. Daher wechseln die Parameterlisten
je nach Klasse.
Holz[I] := TShape.Create(Form1);
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 14IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Zuweisungskompatibilität bei Instanzen
A := B ist erlaubt,
wenn die Klasse von B ein Nachfolger der Klasse von A ist.
Beispiel :
var Objekt : TObject;
Komponente : TComponent;
Shape : TShape;
Erlaubt ist
Objekt := Komponente;
Objekt := Shape;
Komponente:= Shape;
Nicht erlaubt ist z.B. TShape
Shape := Komponente;
Komponente:= Objekt;
Anmerkungen :
1) Diese Regelung ist möglich, weil jeder Quellcode, der für eine Instanz der
Vorgängerklasse geschrieben wurde auch für eine Instanz der Nachfolgerklasse
sinnvoll ist, da die gesammte Funktionalität vererbt wird.
2) Da TObject keinen Vorgänger hat und alle Klassen von TObject abstammen, kann
einer Instanz A der Klasse TObject jede Instanz B einer beliebigen Klasse
zugeordnet werden. Bei der Zuweisung bleiben alle Eigenschaften des erweiterten
Typs erhalten. Angesprochen können diese verborgenen Eigenschaften dadurch,
dass man eine Typumwandlung durchführt.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 15IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Typumwandlung
Hinter einer Instanz kann sich durch Wertzuweisung auch eine Instanz einer
Nachfolgerklasse verbergen (s. o.). In Ereignisbehandlungsprozeduren können sogar
Instanzen von unterschiedlichem Typ als Sender auftreten. Dann kann in der
Prozedur der Typ von Sender abgefragt und je nach Typ unterschiedlich reagiert
werden. Z.B. :
if sender is TShape then
TShape(Sender).brush.color:= clred ;
Der Typ der Instanz Sender wird abgefragt. Ist Sender eine Instanz der Klasse
TShape, so kann auf die Farbe zugegriffen werden.
TShape(sender) bedeutet anschaulich übersetzt : Die Instanz Sender, hinter der
sich sogar eine Instanz des Nachfolgertyps TShape verbirgt.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 16IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Eigenschaften ( Properties )
Eigenschaften sind besondere Attribute einer Klasse
- auf die durch einen speziellen Schreib-, Lesemechanismus
zugegriffen werden kann
- denen man im Objektinspektor Werte zuweisen kann
( bei registrierten Komponenten )
Beispiel :
var Shape1 : TShape;
Die Zuweisung
Shape1.Shape := StCircle;
bewirkt, dass das Attribut Shape von Shape1 auf StCircle gesetzt wird.
Zusätzlich wird die Figur Shape1 am Bildschirm als Kreis gezeichnet.
Das Projekt Eigenschaft.dpr verdeutlicht dies.
procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
begin
if Shape1.Shape=StCircle then
Shape1.Shape:=STRectangle
else
Shape1.Shape:= succ(Shape1.Shape);
end;
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 17IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Die Definition der Klasse TShape im Quellcode ( unit ExtCtrls ) :
TShapeType = (stRectangle, stSquare, stRoundRect, stRoundSquare, stEllipse,
stCircle);
TShape = class(TGraphicControl)
private
FPen : TPen;
FBrush : TBrush;
FShape : TShapeType;
procedure SetBrush(Value: TBrush);
procedure SetPen(Value: TPen);
procedure SetShape(Value: TShapeType);
protected
procedure Paint; override;
public
constructor Create(AOwner: TComponent); override;
destructor Destroy; override;
published
procedure StyleChanged(Sender: TObject);
property Align;
property Anchors;
property Brush: TBrush read FBrush write SetBrush;
---------------------------------
property Pen: TPen read FPen write SetPen;
property Shape: TShapeType read FShape write SetShape default
stRectangle;
property ShowHint;
property Visible;
property OnContextPopup;
---------------------------------
property OnStartDrag;
end;
In der Zeile
FShape : TShapeType; { TShapeType = (stRectangle, --- , stEllipse,
stCircle); }
ist das Attribut FShape deklariert, in dem die Form der Figur festgehalten wird.
FShape ist im Private-Abschnitt vereinbart. Das bedeutet, dass FShape bei der
Verwendung der Unit ExtCtrls nicht direkt angesprochen werden kann.
In der Zeile
property Shape: TShapeType read FShape write SetShape default
stRectangle;
wird nun vereinbart, wie der Nutzer auf die Form der Figur, die Eigenschaft Shape
zugreifen kann.
Beim lesenden Zugriff auf Shape soll der Inhalt des Attributs FShape genommen
werden.
Beim schreibenden Zugriff auf Shape soll die Methode SetShape benutzt werden.
Als Anfangswert (default) für FShape soll stRectangle genommen werden.
Die Methode SetShape ist im Implementationsteil der Unit ExtCtrls
folgendermaßen deklariert. :
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 18IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
procedure TShape.SetShape(Value: TShapeType);
begin
if FShape Value then
begin FShape ändern
FShape := Value;
Invalidate;
end; Veranlasst, dass die Figur neu
end; gezeichnet wird
Sichtbarkeitsattribute bei der Vereinbarung von Klassen
Bei der Definition eines Klassentyps in einer unit1 können die Attribute und Methoden
der Klasse in 4 Sichtbarkeitsstufen eingeteilt werden. Diese Sichtbarkeitsattribute
haben erst dann eine Bedeutung, wenn man den Klassentyp in eine andere Unit
( z.B.unit2 ) importiert und dort verwenden will.
private - die hier vereinbarten Attribute und Methoden dürfen in unit2 nicht
verwendet werden. Sie sind in unit2 unbekannt.
protected - die hier vereinbarten Attribute und Methoden dürfen in unit2 nur beim
Ableiten einer Nachfolgerklasse verwendet werden. ( Der Entwickler
neuer Komponenten kann sie verwenden, der Anwender von unit1 nicht )
public - die hier vereinbarten Attribute und Methoden dürfen in Unit2 ohne
Einschränkung verwendet werden. Dieselbe Verfügbarkeit erhält man,
wenn keine Sichtbarkeitsstufe genannt ist.
published - Wird bei der Definition neuer Komponenten verwendet, die in die
Komponentenpalette aufgenommen werden sollen. Die Bedeutung ist wie
bei public. Aber zusätzlich werden die hier genannten Eigenschaften,
falls sie nicht zu komplex sind, im Objektinspektor angezeigt. Sie können
auch im Objektinspektor zur Entwurfszeit gesetzt werden.
Bemerkungen :
Bei allen Projekten, in denen nicht daran gedacht ist, die Unit1 des Hauptformulars in
einer anderen Unit zu verwenden, spielen die Sichtbarkeitsstufen bei den
Klassendefinitionen in Unit1 keine Rolle. Man kann sie unter private oder public
eintragen.
Wichtig werden die Sicherheitsattribute wenn man neue Komponenten entwickeln will
bzw. objektorintiertes Modellieren bei der Erstellung eigener Anwendungen
verwenden will.
Eigenschaften der Stufe protected sind für den Anwender nicht sichtbar. Der
Entwickler kann diese aber in einem Nachfolger als public bereitstellen.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 19IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Ereignisse ( Events )
Ereignisse sind besondere Eigenschaften einer Klasse
Es handelt sich dabei um Zeiger auf Ereignisbehandlungsmethoden.
Beispiel :
In TControl ist das Ereignis OnMouseDown als protected deklariert und kann in
allen Nachfolgern veröffentlicht werden ( published ).
Ein Auszug aus dem Delphi-Quelltext :
type
TMouseEvent =
procedure (Sender: TObject; Button: TMouseButton;
Shift: TShiftState; X,Y: Integer) of object;
TControl = class(TComponent)
....
private FOnMouseDown : TMouseEvent;
....
protected
property OnMouseDown : TMouseEvent read FOnMouseDown
write FOnMouseDown;
....
end;
In den Nachfolgern von TControl ist OnMouseDown veröffentlicht, d.h. in die Stufe
published übernommen worden. Die Eigenschaft kann daher im Objektinspektor
gesetzt werden. Das bedeutet, dass in FOnMouseDown ein Zeiger (Adresse) auf eine
Methode gespeichert wird, deren Parameterliste im Typ TMouseEvent festgelegt ist :
(Sender:TObject; Button:TMouseButton; Shift:TShiftState; X,Y:Integer)
Der Hinweis 'of object' besagt, dass die zugewiesene Prozedur Methode eines
Objekts sein muss. Die Zuweisung einer isolierten Prozedur mit derselben
Parameterliste ist nicht erlaubt, da sich Aufrufe von Klassenmethoden und
Prozeduren unterscheiden. Beim Aufruf einer Methode wird zusätzlich zu den
Parametern der Zeiger self auf die aktuelle Klasseninstanz mit übergeben.
Die Zuweisung für ein veröffentlichtes Ereignis wie z.B. OnMouseDown ist bequem
über den Objektinspektor zu bewerkstelligen. Wählt man das Ereignis OnMouseDown
an, so erstellt der Editor bereits eine Lehrprozedur (in TForm1) mit der passenden
Parameterliste und speichert einen Zeiger auf diese Methode in FOnMouseDown ab.
Der Anwender muss nur noch den passenden Qellcode eintragen. Sind bereits
Methoden vom Typ TMouseEvent vorhanden, so bietet der Objektinspektor, diese zur
Auswahl für FOnMouseDown an.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 20IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Drückt der Nutzer des Programms die linke Maustaste wenn der Cursor auf der
Komponente steht, für die das OnMouseDown festgelegt wurde, so wird schließlich
die Methode ausgeführt, auf die FOnMouseDown zeigt.
Will man das Verhalten beim Ereignis OnMouseDown zur Laufzeit ändern, so kann man
OnMouseDown eine andere Methode vom Typ TMouseEvent zuordnen. Diese Methode
muss natürlich bereits (auf Vorrat) vereinbart und implementiert sein. Ebenso muss
beim Erzeugen einer Komponente zur Laufzeit vorgegangen werden.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 21IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
4. Entwicklung neuer Komponenten für die VCL
Beispiel :
Eine Überschrift (TLabel) soll so mit einem Speicherplatz Zahl kombiniert werden,
dass bei Änderung der Zahl, diese auch sofort angezeigt wird.
Die neue Komponente TLabel1 wird durch Ableitung aus TLabel gewonnen.
Delphi bietet im Menue: Datei -> neu -> Komponente das Gerüst einer Unit in der die
Eigenschaften der neuen Komponente festgelegt werden.
unit Label1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls,
Forms, Dialogs, StdCtrls;
type
TLabel1 = class(TLabel)
private
FZahl : integer;
procedure setZahl(x:integer);
published
Property Zahl:integer read FZahl write setZahl;
end;
procedure Register;
implementation
procedure TLabel1.setZahl(x:integer);
begin
FZahl := x;
Caption := IntToStr(x); TLabel1 wird in die Palette
end; 'Beispiele' als Komponente
aufgenommen
procedure Register;
begin
RegisterComponents('Beispiele', [TLabel1]);
end;
end.
TLabel1 besitzt die Eigenschaft Zahl mit FZahl als Speicherplatz und der Methode
setZahl zum Ändern der Eigenschaft.
Durch das Registrieren wird TLabel1 in die Komponentenpalette übernommen und kann
in Anwendungen benutzt werden.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 22IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Verwendung der Komponente TLabel1 in einem Programm
Beim Drücken von
- Button_Vor wird die Zahl von Label_Zahl im
1 erhöht
- Button_Null wird Zahl von Label_Zahl auf 0
gesetzt.
unit Zaehlen;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls,
Forms, Dialogs, StdCtrls, Label1;
type
TForm1 = class(TForm)
Button_Vor : TButton;
Button_Null : TButton;
Label_Zahl : TLabel1;
procedure Button_VorClick(Sender: TObject);
procedure Button_NullClick(Sender: TObject);
end;
var
Form1: TForm1;
implementation
{$R *.DFM}
procedure TForm1.Button_VorClick(Sender: TObject);
begin
with Label_Zahl do begin Label_Zahl.setZahl ( FZahl + 1);
zahl:= zahl+1;
if Zahl > 20 then Zahl:=0;
end;
end;
procedure TForm1.Button_NullClick(Sender: TObject);
begin
Label_Zahl.zahl:=0;
end;
end. Label_Zahl.setZahl (0);
Anmerkung :
In Button_VorClick und Button_NullClick dürfen Label_Zahl.FZahl und
Label_Zahl.setZahl selbst nicht benutzt werden. Da sie in der Vereinbarung für
TLabel1 ( unit Label1 ) im private-Abschnitt deklariert wurden.
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5. Anhang : Botschaften ( Messages )
Der Begriff Ereignis im vorherigen Kapitel wird in mehrfacher Bedeutung gebraucht.
Einmal ist damit eine besondere Eigenschaft gemeint, die einen Zeiger auf eine
Methode beinhaltet. Außerdem wird als Ereignis ein Vorfall (z.B. Eingaben des
Benutzers durch Tastatur, Maus) bezeichnet, den das Betriebssystem Windows
wahrnimmt und daraufhin die betreffende Anwendung informiert, damit diese
adäquat reagieren kann. Zur Information erhält die betreffende Anwendung ( Instanz
Application vom Typ TApplication ) eine Botschaft (Message) in ihre
Botschaftsschlange (Messagequeue) gelegt. Die Botschaft ist ein Datensatz, in dem
alle nötigen Informationen über das Ereignis im Sinne von Geschehnis
zusammengefasst sind. Der Instanz Application obliegt es nun, an erster Stelle für
die Entnahme der eingetroffenen Botschaft und ihre Beantwortung, durch Auslösen
einer entsprechenden Maßnahme (Botschaftsbehandlungsmethode) zu sorgen.
Der Mechanismus zur Reaktion auf Ereignisse ist kompliziert. Zum einen sind dabei
viele Instanzen beteiligt von Windows über Application, bis hin zu den einzelnen
Komponenten. Außerdem nimmt Delphi dem Anwender wie auch dem Programmierer
die Arbeit weitgehend ab, indem es die Mechanismen in den Instanzen Application und
den Komponenten verbirgt. Wenn aber in einigen Fällen ein Eingreifen in den
Botschaftsverteilungs- und -beantwortungsmechanismus nötig ist, fällt eine
zutreffende Diagnose und die Behebung von Fehlern um so schwerer.
Im Folgenden soll der Weg der Botschaftsbehandlung skizziert werden.
1. Wir betrachten zuerst wie die Instanz Application in einer Schleife
(Messageloop) die Botschaften bearbeitet.
Application.Run; { Aufruf der Messageloop in der Projektdatei }
Die folgenden Fragmente aus dem Quellcode des Delphisystems folgen dem Weg den
Vearbeitung der Botschaften.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 24IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
procedure TApplication.Run;
begin
...
repeat if not ProcessMessage then Idle; { Messageloop }
until Terminated;
....
end;
Der Aufruf der Funktion TApplication.ProcessMessage versucht eine Botschaft aus
der Botschaftsschlange zu holen und bei Erfolg wird die weitere Verarbeitung
veranlasst.
function TApplication.ProcessMessage: Boolean;
var Handled: boolean;
Msg : TMsg;
begin
Result := false;
if PeekMessage( Msg, 0, 0, 0, PM_Remove) then begin
....
Handled:= false;
if Assigned(FOnMessage) then FOnMessage(Msg,Handled);
if not Handled and .... then begin
....
TranslateMessage(Msg);
DispatchMessga(Msg);
end;
....
end;
end;
PeekMessage versucht eine Botschaft Msg der Botschaftsschlange zu entnehmen.
Wenn das gelungen ist wird Msg der Bearbeitung zugeführt.
Wurde für das Ereignis Application.OnMessage eine Methode vereinbart,
Abfrage mit Assigned(FOnMessage) , so wird diese zuerst durchgeführt,
FOnMessage(Msg,Handled). In dieser Prozedur kann durch Setzen der Variablen
Handled festgelegt werden, ob die Botschaft noch weiter verarbeitet werden soll.
TranslateMessage(Msg) übersetzt Msg für die weitere Verarbeitung in eine
andere Form (virtuelle Tastencodes).
DispatchMessage(Msg) sendet die Botschaft an ihren eigentlichen Bestimmungsort
ein Fenster (Formular, Edit-Feld usw.). Genauer : DispatchMessage ruft die
Fensterprozedur MainWndProc des betroffenen Fensters auf und übergibt Msg als
Parameter.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 25IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Der weitere Weg der Verarbeitung liegt in der Verantwortung des speziellen
Fensters, das die Botschaft erhält.
Beispiel:
Bevor wir die Verarbeitung von Msg durch die Prozeduren des betreffenden Fensters
weiter verfolgen, betrachten wir, wie man mit dem Vereinbaren einer Methode für
das Ereignis Application.OnMessage eine Vorverarbeitung aller Botschaften
erreichen kann.
Alle Botschaften für Application werden in einem Memo-Feld anzeigt.
unit event1;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls,
Forms, Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls;
type
TForm1 = class(TForm)
Memo1:TMemo; Shape1:TShape; Edit1:TEdit; Timer1:TTimer;
Label1: TLabel; Label2: TLabel; Label3: TLabel;
procedure FormCreate(Sender: TObject);
procedure Shape1MouseDown(Sender: TObject;
Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);
private
procedure ShowMessage(var Msg: TMsg; var Handled:Boolean);
end;
var Form1: TForm1;
implementation {$R *.DFM}
procedure TForm1.ShowMessage(var Msg:TMsg;var Handled:Boolean);
const n : Integer =0;
begin
inc(n);
Memo1.Lines.Add(IntToStr(n)+' : '+IntToStr(Msg.Message));
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin Verhalten OnMessage
Application.Title := 'Ereignisse'; wird festgelegt (Showmessage)
Application.OnMessage := ShowMessage;
end;
procedure TForm1.Shape1MouseDown( Sender: TObject;
Button: TMouseButton; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);
begin
Shape1.brush.Color := clred;
end;
end.
2. Wir verfolgen nun den weiteren Weg der Botschaftsbearbeitung durch die
Methoden des betroffenen Fensters.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 26IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Aus Application.ProcessMessage wurde die Prozedur MainWndProc des
betreffenden Fensters übergeben.
procedure TWincontrol.MainWndProc(var Message: TMessage);
begin
begin
try
try
WndProc(Message);
finally
....
end;
except
Application.HandleException(self);
end;
end;
MainWndProc selbst beantwortet die Botschaft nicht sondern kümmert sich u.a. um
Fehlerbehandlung (Exceptions) und reicht Message an WndProc weiter.
procedure TWincontrol.WndProc(var Message: TMessage);
begin
begin
{ spezifische Vorbehandlung der Botschaften
je nach aktuellem Steuerelement }
....
inherited WndProc(Message);
end;
Die Kette der Aufrufe inherited WndProc(Message) endet bei
TControl.WndProc. Dort wird Dispatch(Message) aufgerufen, ererbt von
TObject.
procedure TControl.WndProc(var Message: TMessage);
begin
...
case Message.Msg of
WM_Mouse_Move: Application.HintMouseMessage(self,Message)
....
Dispatch(Message);
end;
Dispatch(Message) versucht nun die zu Message passende Ereignisbehandlungs-
routine (Message-Handler) für das aktuelle Steuerelement aufzurufen. Ist keine
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 27IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Ereignisbehandlungsroutine definiert worden, so wird die Methode DefaultHandler
von TObject aufgerufen.
TObject.DefaultHandler(var Message); virtual veranlaßt den größten Teil
des Standardverhaltens von Fenstern unter Windows.
Die lange Kette der Aufrufe zur Botschaftsverabeitung :
Application.Run { Messageloop }
Application.ProcessMessage
PeekMessage(Msg)
FOnMessage(Msg,Handled)
Translate(Msg)
DispatchMessage(Msg)
TWinControl.MainWndProc(Msg)
TaktuellControl.WndProc(Msg) virtuell
.........
TControl.WndProc(Msg)
Dispatch(Msg)
FOnMouseDown oder ähnliches
DefaultHandler(Msg) virtuell
...............
Es gibt einige Möglichkeiten für den Programmierer auf die Botschaftsverarbeitung
Einfluss zu nehmen.
1. Festlegen von Prozeduren für Ereignisse der einzelnen Steuerelemente. Im
Objektinspektor oder dynamisch (s. obiges Beispiel).
2. Überschreiben von WndProc. Z.B. herausfiltern von bestimmten Botschaften und
deren Behandlung für eine bestimmte Klasse von Steuerelementen.
3. Vorverarbeitung aller Botschaften bevor sie zu den Steuerelementen gelangen
durch die Zuweidung einer Methode an das Ereignis Application.OnMessage.
4. Überschreiben von DefaultHandler.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 28IFB-Veranstaltung : Objektorientiertes Programmieren mit Delphi
Bemerkung :
Für eine häufig auftretende Situation sollte man durch gezieltes Eingreifen in die
Botschaftsverarbeitung Abhilfe schaffen können.
Problem :
Hat man z.B. für einen Knopf dem Ereignis OnClick eine umfangreiche, zeitraubende
Berechnung zugewiesen, deren Ergebnisse in einem Memofeld kontinuierlich
ausgegeben werden sollen, so werden die Ergebnisse erst nach der Beendigung aller
Rechnungen aktualisiert.
Ursache :
Die Botschaften, die bei den Berechnungen produziert werden, und die Ausgabe der
Ergebnisse veranlassen sollen, geraten in die Botschaftsschlange Application holt sie
erst nach Beantwortung der aktuellen Botschaft zur Verabeitung ab.
Abhilfe :
In der zeitaufwendigen Prozedur kann selbst Application.ProcessMessage aufgerufen
werden. Die Beantwortung der aktuellen Botschaft wird dann unterbrochen und
Application kann die nächste Botschaft aus der Schlange vorziehen und beantworten
(z.B. eine Ausgabe am Bildschirm). Danach wird die Beantwortung der alten Botschaft
fortgesetzt.
U. Mayr : Aspekte objektorientierter Programmierung mit Delphi S. 29Sie können auch lesen
