1.8 Концепции объектно-ориентированного программирования

С момента изобретения компьютера методологии программирования драма­тически изменяются, приспосабливаясь к растущей сложности программ. Например, в самом начале компьютерной эры программирование осуществлялось с лицевой панели компьютера путем ввода двоичных машинных инструкций. До тех пор, пока программы содержали не более сотни-другой инструкций, такой подход работал. С ростом программ был изобретен язык Ассемблер, так что программист мог работать с большими и более сложными программами, используя символичес­кое представление для машинных инструкций.

В конце концов были введены языки высокого уровня, дающие программисту больше средств для решения проблемы сложности программ. Первым широко распространенным языком был FORTRAN. Хотя FORTRAN был очень впечатляющим первым шагом, его трудно считать языком, обеспечивающим ясность и легкость понимания программ.

60-е годы дали начало структурному программированию — методу, во многом обязанному таким языкам, как С и Паскаль. Структурированные языки впервые позволили писать относитель­но сложные программы с достаточной легкостью. Однако, как только проект достигал опреде­ленного размера, работать с ним оказывалось трудно, даже при использовании методов струк­турного программирования.

Вехами в развитии программирования являются методы, которые служат решению проблемы возрастающей сложности программ. На каждом этапе этого пути новый подход включает в себя лучшие элементы предыдущих методов и идет дальше их. Для решения возникающих проблем и было изобретено объектно-ориентированное программирование.

Объектно-ориентированное программирование впитало в себя лучшие идеи структурного программирования и комбинирует их с новыми мощными концепциями, позволяющими увидеть за­дачу программирования в новом свете. Объектно-ориентированное программирование позволя­ет легко разложить задачу на подгруппы взаимодействующих частей. Затем можно преобразовать эти подгруппы в единицы, называемые объектами.

Все объектно-ориентированные языки имеют три общие концепции: инкапсуляцию, полимор­физм и наследование. Ниже мы кратко обсудим эти концепции.

1.8.1 Инкапсуляция

Инкапсуляция представляет собой механизм, который связывает вместе код и данные и который хранит их от внешнего воздействия и от неправильного использования. Более того, именно ин­капсуляция позволяет создавать объект. Попросту говоря, объект представляет собой логическое целое, включающее в себя данные и код для работы с этими данными. Мы можем определить часть кода и данных как собственность объекта, которая недоступна извне. На этом пути объект обеспечивает существенную защиту против случайной модификации или некорректного исполь­зования таких частных (private) членов объекта.

Во всех случаях объект представляет собой переменную, тип которой определяется пользовате­лем. На первый взгляд может показаться странным представлять себе объект, который соединяет вместе и код и данные, как переменную. Тем не менее, в ООП дело обсто­ит именно так. Когда определяется объект, неявным образом создается новый тип переменной.