Geum.ru

Технология программирования

Вид материалаДокументы

Содержание


Вопрос № 8. Основы объектно-ориентированного программирования (ООП). Определение класса.
Классы как модули.
Классы как типы.
Вычисления, основанные на компонентах.
Скрытие информации.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
^

Вопрос № 8. Основы объектно-ориентированного программирования (ООП). Определение класса.


Концепция ООП возникла в середине 80-х годов. Главная ее идея в том, что программное приложение, как и окружающий нас мир, должно состоять из объектов, обладающих собственными свойствами и поведением. ООП объединяет исполняемый код программы и ее данные в объекты, что упрощает создание сложных программных приложений. Например, можно организовать коллективную работу над проектом, где каждый участник создает собственный класс объектов, который становится доступным другим участникам проекта.

При объектно-ориентированном подходе программные задачи распределяются между объектами программы. Объект - это некоторая уникальная единица имеющая свои данные и функции, эти данные обрабатывающие. Объекты обладают определенным набором свойств, методов и способностью реагировать на события (нажатие кнопок мыши, интервалы времени и т.д.). В отличие от процедурного программирования, где порядок выполнения операторов программы определяется порядком их следования и командами управления, в ООП порядок выполнения процедур и функций определяется, прежде всего, событиями.

Чтобы проект можно было считать объектно-ориентированным, объекты должны удовлетворять некоторым требованиям. Этими требованиями являются: инкапсуляция, наследование и полиморфизм.
  • Инкапсуляция — означает, что объекты скрывают детали своей работы. Инкапсуляция позволяет разработчику объекта изменять внутренние принципы его функционирования, не оказывая никакого влияния на пользователя объекта. Этот принцип реализуется, в основном, за счет применения описаний Private (закрытые или приватные данные, нелоступные извне) и Public (открытые или публичные данными).
  • Наследование — означает, что новый объект можно определить на основе уже существующих объектов, при этом он будет содержать все свойства и методы родительского. Наследование полезно, когда требуется создать новый объект, обладающий дополнительными свойствами по сравнению со старым.
  • Полиморфизм — многие объекты могут иметь одноименные методы, которые могут выполнять разные действия для разных объектов. Например, оператор "+" для числовых величин выполняет сложение, а для текстовых — склеивание.

В ООП центральным является понятие класса. Класс – это шаблон, по которому создаются объекты определенного типа. Класс объединяет в себе данные и методы их обработки.

Объекты — это экземпляры определенного класса. Например, кнопки или текстовые поля, устанавливаемые на форме являются экземплярами соответствующих стандартных классов. В принципе, как объект можно представить любой тип данных. Например целое число можно представить как объект, а тип целые числа как класс.

В программировании, свойства объекта так и называются - свойства. А способы извлечения содержимого, применимые к объекту - это методы. В программировании с помощью свойств мы работаем с внутренними данными, читаем и устанавливаем значения, а методы - это те действия, которые может выполнять сам объект.

Свойство объекта неизменяемое в процессе его существования называется статическим свойством и одинаково для всех экземпляров класса. Не статическое свойство - это содержимое, которое можно легко извлечь и заменить.

В программировании - статическое свойство принадлежит всем объектам и, например, если мы изменяем статическое свойство одного объекта, оно меняется для всех (на самом деле это свойство "определено и существует" в единичном экземпляре и используется всеми объектами одного типа, то есть порожденных из одного класса).

Создать собственный класс можно с помощью модуля класса. Модуль класса состоит из элементов трех типов: свойств, методов, событий, оформляемых в виде описаний, процедур и функций внутри контейнера — модуля. У модуля класса нет собственного пользовательского интерфейса — формы, однако он может использовать контейнер формы, для чего должен содержать соответствующие методы.

Элементы управления — это объекты, используемые при разработке пользовательского интерфейса.

Классы.

ОО-метод основан на понятии класса. Класс - элемент ПО, описывающий абстрактный тип данных и его частичную или полную реализацию. Абстрактный тип данных - множество объектов, определяемое списком компонентов - операций, применимых к этим объектам, и их свойств.

^ Классы как модули.

Объектная ориентация - в первую очередь архитектурная техника: она в основном затрагивает модульную структуру системы.

Здесь опять велика роль классов. Класс описывает не только тип объектов, но и модульную единицу. В чистом ОО-подходе: классы должны быть единственным видом модулей.

В частности, исчезает понятие главной программы, а подпрограммы не существуют как независимые модульные единицы (они могут появляться только как часть классов).

^ Классы как типы.

Понятие класса достаточно мощное, чтобы избежать необходимости любого другого механизма типизации: каждый тип должен быть основан на классе.

Даже базовые типы, такие как INTEGER и REAL, можно рассматривать как классы; обычно такие классы являются встроенными.

^ Вычисления, основанные на компонентах.

В ОО-вычислениях существует только один базовый вычислительный механизм. Есть некоторый объект, всегда являющийся экземпляром некоторого класса, и вычисление состоит в том, что данный объект вызывает некоторый компонент этого класса. Например, для показа окна на экране вызывается компонент display объекта, представляющего окно, - экземпляра класса WINDOW.

Базисные типы рассматриваются как предопределенные классы, и основные операции (например, сложение чисел) рассматриваются как специальные предопределенные случаи вызова компонентов - общий механизм вычислений: вызов компонента должен быть основным механизмом вычисления.

Класс, содержащий вызов компонента класса C, называют клиентом класса С .

^ Скрытие информации.

При создании класса зачастую в него приходится включать компонент, необходимый только для внутренних целей, являющийся частью реализации класса, но не его интерфейса.

Механизм, делающий определенные компоненты недоступными для клиентов, называется скрытием информации.

Автор класса должен иметь возможность указать, что компонент доступен: всем клиентам, ни одному клиенту или избранным клиентам.

Прямое следствие этого правила - строгая ограниченность взаимодействия классов. В частности, хороший ОО-язык не должен включать понятие глобальной переменной. Классы обмениваются информацией исключительно через вызовы компонентов и механизм наследования.