Объекты и классы

Объекты — особые программные единицы, состоящие из данных и алгоритмовдля обработки именно этих данных. Данные, входящие в состав объекта, называютсяполями(атрибутами, свойствами, членами). Алгоритмы, входящие в состав объекта, называютсяметодами(сервисами, операциями, функциями-членами). К сожалению, единой устоявшейся терминологии в ООП нет, и в разных языках используются различные термины для обозначения одних и тех же понятий.

Классы— это объектные типы данных. Подобно тому, как целые числа принадлежат какому-нибудь целочисленному типу (например, integer или byte), объекты также принадлежат какому-либо объектному типу — классу. Все объекты одного класса имеют одинаковый набор полей и одинаковый набор методов.

В некоторых языках (C++, Java) объекты называются экземплярами класса(instances).

Полезность использования классов и объектов заключается в том, что проверка логического (смыслового) соответствия между данными и функциями для обработки данных становится тривиальной задачей и может быть в основном переложена на компилятор (компьютер) — теперь он сам может определить неверное использование данных.

Инкапсуляция

Инкапсуляция(дословно — “сокрытие”) — контролируемое сокрытие информации о внутренней структуре класса. В классе могут быть поля и методы, используемые объектами исключительно для обеспечения своей работы (например, буфер в динамической памяти, файл с рабочими данными, методы для работы с этим файлом и т.п.). Изменять такие поля или вызывать методы извне объекта опасно — это может нарушить его рабочее состояние. Для обеспечения безопасности объектов подобные поля и методы можноскрыть— запретить обращение к ним извне.

С позиций “борьбы со сложностью” инкапсуляция позволяет переложить часть контроля за правильностью работы с объектами на компилятор (компьютер).

Различные ООЯ предлагают разные возможности по инкапсуляции полей и методов (от полного отсутствия и до автоматического сокрытия всех полей). В промышленных ООЯ, таких, как C++, Java, Delphi, Eiffel и т.д., предусмотрены три уровня инкапсуляции полей и методов:

· public— на обращение кпубличным полями методам объектов нет никаких ограничений;

· protected— прямое обращение кзащищенным полями методам возможно только из методов данного класса и методов дочерних классов;

· private— прямое обращение кприватным полями методам возможно исключительно из методов данного класса.

Наследование

Наследование— создание новых классов путем дописывания только отличий от уже существующих классов, опуская описания совпадающих элементов. При наследовании новый класс называетсяклассом-потомком(производным, дочерним, подклассом), а исходный класс называетсяклассом-предком(базовым, родительским, суперклассом).

Наследование сокращает размер программы за счет исключения повторных описаний. Все поля и методы, объявленные в классе-предке, автоматически переносятся в класс-потомок, и их принято называть унаследованными(inherited).

При необходимости любой родительский метод можно переопределить— т.е. назначить выполнение другого алгоритма в случае вызова одноименного метода класса-потомка.

Некоторые ООЯ поддерживают множественное наследование, при котором производный класс наследует все свойства и методы одновременно от нескольких классов. К сожалению, множественное наследование таит в себе немало логических конфликтных ситуаций, а его поддержка усложняет язык программирования, и особенно — компилятор. По этой причине во многих ООЯ множественное наследование просто запрещено, но его можно сымитировать.

Совокупность всех классов-предков и классов-потомков называется иерархией классов.

Наследование классов — центральное понятие ООП, на нем прямо или косвенно базируются все остальные понятия и механизмы. Абсолютному большинству механизмов ООП, чтобы проявить свои преимущества, требуется построение иерархий классов.