Exerciții și întrebări - concepte avansate

1. Agregarea și Compoziția

Întrebare: Care este diferența fundamentală între agregare și compoziție? Oferiți un exemplu din viața reală pentru fiecare.

Exercițiu: Implementați două seturi de clase pentru a demonstra:

1. O relație de agregare între Universitate și Profesor
2. O relație de compoziție între Calculator și Procesor

Asigurați-vă că implementarea respectă caracteristicile specifice fiecărui tip de relație.

2. Moștenirea

Întrebare: De ce este considerată moștenirea un mecanism important în programarea orientată pe obiecte? Care sunt limitările moștenirii în Java față de alte limbaje?

Exercițiu: Creați o ierarhie de clase pentru a modela figuri geometrice. Implementați o clasă de bază FiguraGeometrica și cel puțin trei clase derivate (Cerc, Dreptunghi, Triunghi). Clasa de bază trebuie să conțină metode pentru calculul ariei și perimetrului, iar clasele derivate trebuie să suprascrie aceste metode corespunzător.

3. Clasa de Bază și Clasa Derivată

Întrebare: Ce atribute și metode ale clasei de bază sunt accesibile în clasa derivată? Cum influențează specificatorii de acces această moștenire?

Exercițiu: Creați o clasă de bază Vehicul cu atribute private, protected și publice. Apoi creați o clasă derivată Avion și demonstrați ce atribute și metode sunt accesibile în clasa derivată. Includeți comentarii pentru a explica de ce anumite elemente sunt sau nu sunt accesibile.

4. Polimorfismul

Întrebare: Comparați polimorfismul static (la compilare) cu polimorfismul dinamic (la rulare). Când este preferabil să utilizați fiecare tip?

Exercițiu: Implementați un sistem de procesare a plăților cu o interfață Platibil și mai multe clase care o implementează (CardCredit, CardDebit, Transfer, CashOnDelivery). Creați o clasă ProcesatorPlati care poate procesa orice tip de plată și arată cum funcționează polimorfismul dinamic.

5. Suprascrierea Metodelor

Întrebare: Care sunt regulile pe care trebuie să le respectați când suprascrieți o metodă? Ce se întâmplă dacă modificați tipul de retur al metodei suprascrise?

Exercițiu: Creați o clasă Animal cu o metodă seCauta() care returnează un String. Apoi creați o clasă derivată Caine care suprascrie această metodă, dar returnează un obiect de tip Caine. Demonstrați că covariant return type funcționează corect.

6. Cuvântul Cheie super

Întrebare: Care sunt cele două utilizări principale ale cuvântului cheie super și de ce este important să fie utilizat corect?

Exercițiu: Creați o clasă Dispozitiv cu un constructor care inițializează mai multe câmpuri și o metodă porneste(). Apoi, implementați o clasă derivată Telefon care:

1. Utilizează super pentru a apela constructorul clasei de bază
2. Suprascrie metoda porneste() astfel încât să apeleze implementarea din clasa de bază și apoi să adauge comportamente specifice telefonului

7. Cuvântul Cheie final

Întrebare: Explicați care sunt implicațiile utilizării cuvântului cheie final în fiecare din următoarele contexte: clasa finală, metodă finală, atribut final.

Exercițiu: Implementați o clasă SistemSecurizat care conține:

1. Un atribut final pentru stocarea unei chei de securitate
2. O metodă finală pentru verificarea autentificării
3. Apoi încercați să creați o clasă derivată care extinde SistemSecurizat și încearcă să suprascrie metoda finală. Comentați codul care nu compilează și explicați de ce.

8. Cuvântul Cheie extends

Întrebare: În afară de relația de moștenire între clase, în ce alte contexte poate fi utilizat cuvântul cheie extends în Java?

Exercițiu: Implementați un exemplu de clasă generică care utilizează cuvântul cheie extends pentru a restricționa tipul generic. De exemplu, creați o clasă Colectie<T extends Comparable<T>> care poate sorta elementele sale.

9. Clasa Object

Întrebare: De ce este important să suprascriem metodele equals() și hashCode() din clasa Object? Ce se poate întâmpla dacă suprascriți doar una dintre ele?

Exercițiu: Creați o clasă Carte cu atributele titlu, autor și isbn. Suprascrieți metodele equals(), hashCode() și toString() astfel încât două cărți să fie considerate egale dacă au același ISBN. Testați implementarea în cadrul unei colecții de tip HashSet.

10. Conversii de Tip

Întrebare: Care este diferența între upcasting și downcasting? În ce situații este necesară verificarea tipului înainte de conversie?

Exercițiu: Implementați o metodă proceseazaObiecte(Object[] obiecte) care primește un array de obiecte și le procesează diferit în funcție de tipul lor real. Includeți cel puțin trei tipuri diferite de obiecte și utilizați operatorul instanceof pentru a verifica tipul fiecărui obiect înainte de downcasting.

11. Exercițiu Complex

Creați un mic sistem de gestionare a angajaților care să demonstreze toate conceptele avansate de OOP discutate. Sistemul ar trebui să includă:

1. O ierarhie de clase pentru diferite tipuri de angajați (ex: Angajat -> Manager, Programator, Contabil)
2. Relații de agregare și compoziție între clase (ex: Departament agregă Angajat, Angajat are o compoziție cu ContractMunca)
3. Polimorfism la compilare și la rulare
4. Metode suprascrise cu implementare corespunzătoare
5. Utilizarea cuvintelor cheie super, final și extends
6. Suprascriere corectă a metodelor din clasa Object
7. Conversii de tip sigure folosind instanceof

Implementați o metodă main() pentru a demonstra funcționarea sistemului și a evidenția cum sunt utilizate conceptele avansate de OOP.