12. A java.lang és a System névtér alapvető osztályai

Ahhoz, hogy hatékonyan programozzunk objektumorientált környezetben, ismernünk kell a nyelvünk beépített alaptípusait és azok működését. A Java esetében ezeket az osztályokat a java.lang csomag, míg a C# esetében a System névtér tartalmazza.

1. A Mindenek Őse: Az Object osztály

Mind a Java-ban, mind a C#-ban létezik egy legfelsőbb ősosztály, amelyből (közvetve vagy közvetlenül) minden más osztály származik. Ez a Java-ban a java.lang.Object, a C#-ban pedig a System.Object.

Mivel ez a közös ős, a benne definiált metódusokat minden saját osztályunk megörökli. A legfontosabbak, amelyeket saját osztályainkban gyakran felül is definiálunk (override):

ToString() / toString(): Visszaadja az objektum adatait szöveges formában. Alapértelmezésben a C#-ban az osztály nevét, Java-ban pedig az osztály nevét és a memóriacímet (hash kódot) adja vissza, ezért saját osztályoknál mindig érdemes felülírni, hogy az objektum tényleges adatait (pl. egy ember nevét és korát) adja vissza.
Equals(Object) / equals(Object): Két objektum összehasonlítására szolgál. Alapértelmezésben csak azt vizsgálja, hogy a két referencia ugyanarra a memóriacímre mutat-e. Ha tartalmi egyezőséget akarunk vizsgálni (pl. két különböző memóriacímen lévő, de azonos nevű és azonosítóval rendelkező ember egyenlő-e), akkor felül kell definiálnunk.
GetHashCode() / hashCode(): Egy egyedi számot (hash kódot) állít elő az objektumból, ami gyorsítja a keresést a gyűjteményekben. Szabály: Ha két objektum az Equals szerint egyenlő, akkor a hash kódjuknak is kötelezően egyenlőnek kell lennie.

2. Értéktípusok és a Boxing (Bedobozolás)

A C#-ban az egyszerű típusok (mint az int, double stb.) értéktípusok. Létezik azonban egy mechanizmus, amellyel ezeket referenciatípusként (objektumként) is tudjuk kezelni.

Boxing (Bedobozolás): Amikor egy értéktípusból egy object (referencia) típust hozunk létre (pl. object obj = 10;). Ilyenkor a memóriában lefoglalódik egy objektum, és az érték bemásolódik oda.
Unboxing (Kidobozolás): Amikor a bedobozolt objektumból visszanyerjük az eredeti értéktípust egy explicit konverzióval (pl. int x = (int)obj;).

A memóriakímélés érdekében a C# biztosítja a Struktúrákat (struct). Ezek olyanok, mint az osztályok, de az Object helyett a System.ValueType osztályból származnak, azaz értéktípusként viselkednek. Értékadáskor (=) egy struktúráról mindig egy teljesen új, független másolat készül a memóriában, nem pedig egy új referencia mutató. A struktúrák automatikusan véglegesek (sealed), nem lehet belőlük örökölni.

3. Szövegkezelés (String és StringBuilder)

A String típus (C#-ban string) egy karakterekből álló sorozat. A legfontosabb tulajdonsága mindkét nyelvben, hogy megváltoztathatatlan (immutable). Ez azt jelenti, hogy ha egy már létező stringhez hozzáadunk egy új szót, akkor a memóriában nem a régi objektum bővül ki, hanem létrehoz a gép egy teljesen új string objektumot a memóriában. Ciklusban történő, többszöri szöveg-összefűzés esetén ez nagyon lelassítja a programot.

A string osztály fontosabb metódusai a C#-ban: .Split(), .Replace(), .Substring(), .Contains().

Ha sokszor akarunk módosítani egy szöveget, akkor a StringBuilder osztályt kell használni. Ez nem hoz létre minden módosításnál új objektumot, hanem egy allokált memóriaterületen belül módosítja magát a szöveget, így sokkal gyorsabb. Metódusai például az .Append() (hozzáfűzés) és a .Clear().

4. Dátum és Idő kezelése (C#)

A C#-ban a pontos idő és dátum kezelésére a System.DateTime struktúra szolgál.

Aktuális időpont lekérése: DateTime.Now.
Példányosítás megadott adatokkal: new DateTime(2020, 4, 20).
Egyes összetevők (év, hónap, nap) kiolvasására a .Year, .Month, .Day tulajdonságok szolgálnak.

Ha két DateTime objektumot kivonunk egymásból, az eredmény nem egy dátum lesz, hanem egy időintervallum, amit a System.TimeSpan struktúra tárol.

A TimeSpan segítségével lekérdezhetjük, hány nap, óra vagy másodperc telt el a két időpont között (pl. .TotalDays).
Dátumokhoz egyszerűen adhatunk is hozzá időt az .AddDays(), .AddHours() metódusok segítségével.

Gyakorló feladat

Készíts egy programot, amely bemutatja az Object osztály metódusainak felüldefiniálását és a dátumok kezelését!

Hozz létre egy Szerzodes nevű osztályt! Legyen két tulajdonsága: UgyfelNev (string) és Lejarat (DateTime).
Írj egy paraméteres konstruktort, amely beállítja ezeket.
Definiáld felül (override) a ToString() metódust úgy, hogy egy szép formátumban kiírja az ügyfél nevét és a szerződés lejáratának dátumát.
Írj egy metódust HatranyosNapok() néven a Szerzodes osztályon belül! Ez a metódus a DateTime.Now és a lejárat dátumának különbségéből (TimeSpan) számolja ki, hogy hány nap van még hátra a lejáratig.
A Main metódusban hozz létre egy szerződést egy jövőbeli dátummal, írasd ki az adatait (ami a saját ToString-edet fogja meghívni), majd írasd ki a hátralévő napok számát is!

A feladat megoldása

using System;

class Szerzodes
{
    public string UgyfelNev { get; set; }
    public DateTime Lejarat { get; set; }

    public Szerzodes(string nev, DateTime lejarat)
    {
        this.UgyfelNev = nev;
        this.Lejarat = lejarat;
    }

    // 3. ToString() felüldefiniálása
    public override string ToString()
    {
        return $"Szerződés: {this.UgyfelNev}, Lejárat: {this.Lejarat.ToShortDateString()}";
    }

    // 4. Hátralévő napok kiszámítása TimeSpan segítségével
    public int HatranyosNapok()
    {
        DateTime ma = DateTime.Now;
        TimeSpan kulonbseg = this.Lejarat - ma;

        // A TotalDays egy tört szám, ezért (int)-re castoljuk
        return (int)kulonbseg.TotalDays;
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 5. Tesztelés jövőbeli dátummal
        DateTime jovohet = DateTime.Now.AddDays(10);
        Szerzodes sz1 = new Szerzodes("Nagy Kft.", jovohet);

        // Ez a háttérben meghívja a felülírt ToString() metódust!
        Console.WriteLine(sz1); 

        Console.WriteLine($"A szerződés lejáratáig még {sz1.HatranyosNapok()} nap van hátra.");

        Console.ReadKey();
    }
}