Vvmebel.com

Новости с мира ПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные понятия объектно ориентированного программирования

Основные понятия в объектно-ориентированном программировании ИЛИ
моя шпаргалка по ООП

С целью освежения базовых знаний по ООП, я решила перечитать потрясающую книгу «Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений», Гради Буч

Я обожаю эту книгу, потому что она написана простым языком со знанием дела и такой любовью к программированию, что вы ее с упоением прочтете в метро. Вы будете с нетерпением ждать того момента, когда вы сможете усесться с книжечкой в поезде и взахлеб читать и пропускать свои станции.

А теперь для ленивых и для себя любимой я составила краткий конспект-шпаргалку по этой книги.

ШПАРГАЛКА ПО ООП

Объектно-ориентированное программирование или ООП это способ создания программных компонентов, базирующихся на объектах.

Основные принципы ООП

  • абстрагирование
  • инкапсуляция
  • модульность
  • иерархия

Абстрагирование — это процесс выделения наиболее существенных характеристик некоторого объекта, отличающих его от всех других видов объектов, важных с точки зрения дальнейшего рассмотрения и анализа, и игнорирование менее важных или незначительных деталей.

Объекты и классы — основные абстракции предметной области.

Инкапсуляция — это процесс отделения друг от друга элементов объекта, определяющих его устройство и поведение; инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать контрактные обязательства абстракции от их реализации.

Модульность — это свойство системы, связанное с возможностью ее декомпозиции на ряд внутренне сильно сцепленных, но слабо связанных между собой подсистем (частей).

Модульность снижает сложность системы, позволяя выполнять независимую разработку ее отдельных частей.

Иерархия — это упорядочение абстракций, расположение их по уровням.

Типизация — способ защититься от использования объектов одного класса вместо другого, или, по крайней мере, управлять таким использованием.

Тип — точная характеристика некоторой совокупности однородных объектов, включающая структуру и поведение.

При строгой типизации (например, в языке Оберон) запрещается использование объектов неверного типа, требуется явное преобразование к нужному типу. При менее строгой типизации такого рода запреты ослаблены. В частности, допускается полиморфизм — многозначность имен. Одно из проявлений полиморфизма, использование объект подтипа (наследника) в роли объекта супертипа (предка).

Параллелизм — это свойство, отличающее активные объекты от пассивных.

Параллелизм — наличие в системе нескольких потоков управления одновременно. Объект может быть активен, т. е. может порождать отдельный поток управления. Различные объекты могут быть активны одновременно.

Сохраняемость (устойчивость) — способность объекта существовать во времени, переживая породивший его процесс, и (или) в пространстве, перемещаясь из своего первоначального адресного пространства.

Устойчивость — способность объекта сохранять свое существование во времени и/или пространстве (адресном, в частности при перемещении между узлами вычислительной системы). В частности, устойчивость объектов может быть обеспечена за счет их хранения в базе данных.

Основные понятия объектно-ориентированного подхода или элементы объектной модели

“ Объект в ООП это сущность, способная сохранять свое состояние (информацию) и обеспечивающая набор операций (поведение) для проверки и изменения этого состояния. ”

Объект — осязаемая сущность (tangible entity) — предмет или явление (процесс), имеющие четко выраженные границы, индивидуальность и поведение.

Любой объект обладает состоянием, поведением и индивидуальностью.

Состояние объекта определяется значениями его свойств (атрибутов) и связями с другими объектами, оно может меняться со временем.

Поведение определяет действия объекта и его реакцию на запросы от других объектов. Поведение представляется с помощью набора сообщений, воспринимаемых объектом (операций, которые может выполнять объект).

Индивидуальность это свойства объекта, отличающие его от всех других объектов.

Структура и поведение схожих объектов определяют общий для них класс.

Объект в JavaScript создаётся с помощью функции Object.create. Эта функция из родителя и опционального набора свойств создаёт новую сущность. Пока что мы не будем беспокоиться о параметрах.

Прототип — это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты. Объекты-копии могут сохранять связь с родительским объектом, автоматически наследуя изменения в прототипе; эта особенность определяется в рамках конкретного языка.

Класс — это множество объектов, связанных общностью свойств, поведения, связей и семантики. Любой объект является экземпляром класса. Определение классов и объектов — одна из самых сложных задач объектно-ориентированного проектирования.

Класс (class) — это группа данных и методов(функций) для работы с этими данными. Это шаблон. Объекты с одинаковыми свойствами, то есть с одинаковыми наборами переменных состояния и методов, образуют класс.

Конструктор класса — специальный блок инструкций, вызываемый при создании объекта.

var s = new String();

Деструктор — специальный метод класса, служащий для деинициализации объекта (например освобождения памяти).

Атрибут — поименованное свойство класса, определяющее диапазон допустимых значений, которые могут принимать экземпляры данного свойства. Атрибуты могут быть скрыты от других классов, это определяет видимость атрибута: рublic (общий, открытый); private (закрытый, секретный); protected (защищенный).

Требуемое поведение системы реализуется через взаимодействие объектов. Взаимодействие объектов обеспечивается механизмом пересылки сообщений. Определенное воздействие одного объекта на другой с целью вызвать соответствующую реакцию называется операцией или посылкой сообщения. Сообщение может быть послано только вдоль соединения между объектами. В терминах программирования соединение между объектами существует, если один объект имеет ссылку на другой.

Дескриптор — это атрибут объекта со связанным поведением (англ. binding behavior), т.е. такой, чьё поведение при доступе переопределяется методами протокола дескриптора.

Операция — это услуга, которую можно запросить у любого объекта данного класса. Операции реализуют поведение экземпляров класса. Описание операции включает четыре части: имя; список параметров; тип возвращаемого значения; видимость.
Реализация операции называется методом.

Метод — это функция или процедура, принадлежащая какому-то классу или объекту.

Различают простые методы и статические методы (методы класса):

  • простые методы имеют доступ к данным объекта (конкретного экземпляра данного класса),
  • статические методы не имеют доступа к данным объекта и для их использования не нужно создавать экземпляры (данного класса).

Методы предоставляют интерфейс, при помощи которого осуществляется доступ к данным объекта некоторого класса, тем самым, обеспечивая инкапсуляцию данных.

В зависимости от того, какой уровень доступа предоставляет тот или иной метод, выделяют:

  • открытый (public) интерфейс — общий интерфейс для всех пользователей данного класса;
  • защищённый (protected) интерфейс — внутренний интерфейс для всех наследников данного класса;
  • закрытый (private) интерфейс — интерфейс, доступный только изнутри данного класса.

Такое разделение интерфейсов позволяет сохранять неизменным открытый интерфейс, но изменять внутреннюю реализацию.

Полиморфизм — способность скрывать множество различных реализаций под единственным общим именем или интерфейсом.

Понятие полиморфизма может быть интерпретировано, как способность объекта принадлежать более чем одному типу.

Интерфейс — это совокупность операций, определяющих набор услуг класса или компонента. Интерфейс не определяет внутреннюю структуру, все его операции открыты.

Компонент — это относительно независимая и замещаемая часть системы, выполняющая четко определенную функцию в контексте заданной архитектуры.

Компонент представляет собой физическую реализацию проектной абстракции и может быть: компонентом исходного кода (cpp-шник); компонентом времени выполнения (dll, ActiveX и т. п.); исполняемый компонентом (exe-шник). Компонент обеспечивает физическую реализацию набора интерфейсов. Компонентная разработка (component-based development) представляет собой создание программных систем, состоящих из компонентов (не путать с объектно-ориентированным программированием (ООП).

Компонентная разработка — технология, позволяющая объединять объектные компоненты в систему.

Пакет — это общий механизм для организации элементов в группы. Это элемент модели, который может включать другие элементы. Каждый элемент модели может входить только в один пакет.

-средством организации модели в процессе разработки, повышения ее управляемости и читаемости;

-единицей управления конфигурацией.

Подсистема — это комбинация пакета (может включать другие элементы модели) и класса (обладает поведением). Подсистема реализует один или более интерфейсов, определяющих ее поведение. Она используется для представления компонента в процессе проектирования.

Основные понятия объектно-ориентированного программирования

Введение

Целью курсовой работы является разработка программного продукта для предметной области «Работники образовательной организации» с применением языка программирования Delphi. Для выполнения данной курсовой работы необходимо разработать алгоритм решения, правильно указав последовательное выполнение соответствующих команд для получения необходимых результатов.

Задачи курсовой работы заключаются в том, чтобы раскрыть следующие вопросы: основные понятия объектно-ориентированного программирования, а также переменные в среде программирования Delphi.

Программирование одна из самых сложных наук, и объем информации, усваиваемой программистом очень сложно запомнить. Для помощи программистам создаются и разрабатываться приложения, ориентированные на задачи программистов. Они помогают облегчить жизнь начинающему программисту и сэкономить время более опытному программисту; исключают поиск нужной справочной информации в интернете и библиотеках, обеспечивая нужными данными прямо на рабочем месте. Время — главный фактор в работе программиста, от которого зависит заработная плата. Иногда сроки на написание программы очень сжаты, и это не позволяет тратить много времени на поиск информации в книгах и справочниках. Можно использовать поиск в интернете, но еще более упрощает работу программиста справочное приложение. Так же, как и при помощи интернета, программист может найти информацию, не отходя от рабочего места. Преимущество приложения перед интернетом в том, что оно исключает «копание» по сайтам, попадание спама и вирусов в ПК. А попадания вирусов в компьютер может привести к самым нежелательным последствиям.

Основные понятия объектно-ориентированного программирования

Объектно-ориентированное программирование (ООП) зародилось в языках программирования Паскаль, Ада, С++. До появления ООП технология создания компьютерных программ базировалась на процедурном программировании, в котором основой программ являлись функции и процедуры, т.е. действия. Созданная т.о. компьютерная программа отличалась четким алгоритмом работы – последовательностью действий по достижению поставленной цели. В ООП основной точкой опоры при проектировании программы является – объект. Программа ООП – это не последовательность операторов, а совокупность объектов и способов их взаимодействия. Обмен информацией между объектами происходит посредством сообщений.

1) Объектом назовем понятие, абстракцию или любой предмет с четко очерченными границами, который имеет смысл в контексте рассматриваемой прикладной проблемы. Объекты могут наследовать характеристики и поведение других объектов, называемых родительскими или предками. Наличие механизма наследования является самым существенным различием между обычным программированием на Pascal ООП программированием в Delphi.

Читать еще:  Курсы программирования c

2) Основным понятием ООП является понятие класса: классом – называют особую структуру, которая может иметь в своем составе поля, методы и свойства. Класс – это множество объектов, которые обладают внутренними свойствами, присущими любому объекту класса. Причем специфика класс проводится путем определения его внутренних свойств (классообразующие признаки). Класс выступает в качестве объектного типа данных. Классы имеют поля (как тип данных Record), свойства (напоминающие поля, но имеющие дополнительные описания) и методы (подпрограммы, которые обрабатывают поля и свойства класса). Базовым классом для всех объектов в Delphi, является класс TObject. Этот класс инкапсулирует основные функции, свойственные всем объектам Delphi. Все классы в Delphi являются прямыми или косвенными наследниками этого класса.

3) Иерархия объектов класса. Каждый конкретный класс имеет свои особенности поведения и характеристик, определяющих этот класс. Например, класс геометрических фигур можно разделить на два подкласса: плоские и объемные фигуры. Плоские фигуры могут иметь вершины и не иметь их. Плоскими фигурами, не имеющими вершин, являются окружности и эллипсы.

При использовании ООП следует помнить, что если характеристика однажды определена, то все категории, расположенные ниже данного определения, тоже будут содержать эту характеристику. Поэтому, если определена окружность, то нет необходимости узнавать сколько у нее вершин, т. к. она относится к подклассу фигур, не имеющих вершин.

4) Наследование. В терминах Паскаль объект наиболее схож с типом Record, который является структурированным типом для объединения нескольких связанных элементов под одним именем. Предположим, что требуется написать программу, которая подсчитывает размер стипендий и заработной платы в институте или университете. Переменная (назовем ее TPerson), содержащая данные об именах студентов и сотрудников, дате и размере выплат, могла бы выглядеть следующим образом:

Каждое значение, присвоенное переменной TPerson, является экземпляром типа record, представляет два уровня абстракции, т.е. можно рассматривать поля Имя, Дата, Размер_выплат по отдельности, или в совокупности для описания конкретного человека как TPerson.

Предположим, что программа должна учитывать выплаты денег студентам и сотрудникам. В каждой группе выплаты производятся особым способом. Можно создать другой тип записи для группы студент. Для получения данных о том, сколько денег должен получать студент, необходимо знать его средний балл, можно построить запись TStudent вида:

Однако можно сохранить тип TPerson путем создания поля Student типа TPerson внутри типа TStudent.

Такая конструкция удобна и проста, поэтому постоянно используется в программировании. Для студента тип TStudent должен содержать все поля, которые имеются в записи TPerson, при этом тип TStudent является типом потомком для типа TPerson. TStudent наследует все, что принадлежит TPerson, и кроме того, содержит новые поля, которые делают TSudent уникальным.

Процесс, с помощью которого один тип наследует характеристики другого типа, называется наследованием. В Delphi все классы являются потомками класса TObject. В примере два связанных типа объектов могли бы определяться следующим образом:

5) Операции и методы. Функция (или преобразование), которую можно применять к объектам данного класса, называется операцией. Если одна и та же операция применяется к объектам разного класса, то ее называют полиморфной. Обычно при работе с записями возникает проблема инициализации полей записи. Для присвоения полям, в рассмотренном ранее примере, начальных значений можно использовать оператор With, но при необходимости инициализировать более одной записи придется использовать большое число операторов With, которые будут выполнять одни и те же действия. Поэтому естественным является создание инициализирующей процедуры, которая обобщает применение оператора with к любому экземпляру типа TPerson, передаваемого в качестве параметра:

Procedure Init (var Person: TPerson; N, D: String; R: Real);

With Person do begin

Процедура Init, включенная в объект специально для обслуживания типа TPerson, называется методом, т.е. метод – это процедура или функция, включенная в объект таким образом, что экземпляр данного типа становится доступным для нее изнутри. Поля и методы являются двумя составными частями новой структуры, называемой объектом. С учет вышесказанного объект TPerson можно описать следующим образом:

Procedure Init (N, D: String; R: Real);

Procedure TPerson. Init (N, D: String; R: Real);

Таким образом, каждой операции соответствует метод – реализация этой операции для объектов данного класса. Каждая операция имеет один неявный аргумент – объект, к которому она применяется. Выбор метода связан только с классом и объектом. Теперь для инициализации экземпляра типа TStudent достаточно просто вызвать его метод:

Var Person: TPerson;

Person. Init (» Николай Иванович ‘, ‘25–06–1995 ‘, 40000);

6) Определение методов. Процесс определения методов напоминает создание модулей в Turbo Pascal. Внутри объекта метод определяется заголовком процедуры или функции, действующей как метод:

Procedure Init (N, D: String; R: Real);

Function GetName: String;

Function GetDate: String;

Function GetRazV: Real;

Поля данных должны быть объявлены перед объявлением методов. Сами методы описываются вне определения объекта как отдельная процедура или функция. При определении метода его имени должно предшествовать имя типа объекта, которому принадлежит данный метод, с последующей точкой:

Procedure TPerson. Init (N, D: String; R: Real);

Function TPerson. GetName: String;

Function TPerson. GetDate: String;

Function TPerson. GetRazV: Real;

7) Свойства объекта. Совокупность данных и методов их чтение и записи называются свойством. Свойства объектов можно устанавливать в процессе проектирования, а также можно изменять программно во время выполнения программы. (В процессе проектирования приложений в среде программирования Delphi можно просматривать значения некоторых из этих данных в окне Инспектора Объектов и изменять эти значения).

8) События и их обработка. Средой взаимодействия объектов являются сообщения, генерируемые в результате наступления различных событий. Событие – это взаимодействие на объект. Событие наступает в результате действий пользователя (перемещение курсора, нажатие кнопки и т.п.). В каждом объекте определено множество событий, на которые он может реагировать. В конкретных объектах могут быть определены обработчики каких-то из этих событий. К написанию этих обработчиков и сводится основное программирование с помощью Delphi.

Таким образом, можно определить объект как совокупность свойств и методов, а также событий, на которые он может реагировать. Внешнее управление объектом осуществляется через обработчики событий. Эти обработчики обращаются к методам и свойствам объекта. Начальные значения данных объекта могут задаваться также в процессе проектирования установкой различных свойств. В результате выполнения методов объекта могут происходить новые события, воспринимаемые другими объектами программы или пользователем.

Что такое объектно-ориентированное программирование

Циклы, ветвления и функции – все это элементы структурного программирования. Его возможностей вполне хватает для написания небольших, простых программ и сценариев. Однако крупные проекты часто реализуют, используя парадигму объектно-ориентированного программирования (ООП). Что оно из себя представляет и какие преимущества дает?

Истоки ООП берут начало с 60-х годов XX века. Однако окончательное формирование основополагающих принципов и популяризацию идеи следует отнести к 80-м годам. Большой вклад внес Алан Кей.

Следует отметить, не все современные языки поддерживают объектно-ориентированное программирование. Так язык C, обычно используемый в системном программировании (создание операционных систем, драйверов, утилит), не поддерживает ООП.

В языке Python ООП играет ключевую роль. Даже программируя в рамках структурной парадигмы, вы все равно пользуетесь объектами и классами, пусть даже встроенными в язык, а не созданными лично вами.

Итак, что же такое объектно-ориентированное программирование? Судя по названию, ключевую роль здесь играют некие объекты, на которые ориентируется весь процесс программирования.

Если мы взглянем на реальный мир под тем углом, под которым привыкли на него смотреть, то для нас он предстанет в виде множества объектов, обладающих определенными свойствами, взаимодействующих между собой и вследствие этого изменяющимися. Эта привычная для взгляда человека картина мира была перенесена в программирование.

Она потребовала более высокого уровня абстракции от того, как вычислительная машина хранит и обрабатывает данные, потребовала от программистов умения конструировать своего рода «виртуальные миры», распределять между собой задачи. Однако дала возможность более легкой и продуктивной разработки больших программ.

Допустим, команда программистов занимается разработкой игры. Программу-игру можно представить как систему, состоящую из цифровых героев и среды их обитания, включающей множество предметов. Каждый воин, оружие, дерево, дом – это цифровой объект, в котором «упакованы» его свойства и действия, с помощью которых он может изменять свои свойства и свойства других объектов.

Каждый программист может разрабатывать свою группу объектов. Разработчикам достаточно договориться между собой только о том, как объекты будут взаимодействовать между собой, то есть об их интерфейсах. Пете не надо знать, как Вася реализует рост коровы в результате поедания травы. Ему, как разработчику лужайки, достаточно знать, что когда корова прикасается к траве, последней на лужайке должно стать меньше.

Ключевую разницу между программой, написанной с структурном стиле, и объектно-ориентированной программой можно выразить так. В первом случае, на первый план выходит логика, понимание последовательности выполнения действий для достижения поставленной цели. Во-втором – важнее представить программу как систему взаимодействующих объектов.

Понятия объектно-ориентированного программирования

Основными понятиями, используемыми в ООП, являются класс, объект, наследование, инкапсуляция и полиморфизм. В языке Python класс равносилен понятию тип данных.

Что такое класс или тип? Проведем аналогию с реальным миром. Если мы возьмем конкретный стол, то это объект, но не класс. А вот общее представление о столах, их назначении – это класс. Ему принадлежат все реальные объекты столов, какими бы они ни были. Класс столов дает общую характеристику всем столам в мире, он их обобщает.

То же самое с целыми числами в Python. Тип int – это класс целых чисел. Числа 5, 100134, -10 и т. д. – это конкретные объекты этого класса.

Читать еще:  Учебник программирования c с нуля

В языке программирования Python объекты принято называть также экземплярами. Это связано с тем, что в нем все классы сами являются объектами класса type. Точно также как все модули являются объектами класса module.

Поэтому во избежании путаницы объекты, созданные на основе обычных классов, называют экземплярами. В этом курсе мы чаще будем такие объекты называть объектами, так как данная терминология более универсальная и используется в других языках.

Следующее по важности понятие объектно-ориентированного программирования – наследование. Вернемся к столам. Пусть есть класс столов, описывающий общие свойства всех столов. Однако можно разделить все столы на письменные, обеденные и журнальные и для каждой группы создать свой класс, который будет наследником общего класса, но также вносить ряд своих особенностей. Таким образом, общий класс будет родительским, а классы групп – дочерними, производными.

Дочерние классы наследуют особенности родительских, однако дополняют или в определенной степени модифицируют их характеристики. Когда мы создаем конкретный экземпляр стола, то должны выбрать, какому классу столов он будет принадлежать. Если он принадлежит классу журнальных столов, то получит все характеристики общего класса столов и класса журнальных столов. Но не особенности письменных и обеденных.

Инкапсуляция в ООП понимается двояко. Во многих языках этот термин обозначает сокрытие данных, то есть невозможность напрямую получить доступ к внутренней структуре объекта, так как это небезопасно. Например, наполнить желудок едой можно напрямую, положив еду в желудок. Но это опасно. Поэтому прямой доступ к желудку закрыт. Чтобы наполнить его едой, надо совершить ритуал, через элемент интерфейса под названием рот.

В Python нет такой инкапсуляции, хотя она является одним из стандартов ООП. В Python можно получить доступ к любому атрибуту объекта и изменить его. Однако в Питоне есть механизм, позволяющий имитировать сокрытие данных, если это так уж необходимо.

Отсутствие сокрытия данных в Python делает программирование на нем более легким и понятным, но привносит ряд особенностей, связанных с пространствами имен.

Второй смысл инкапсуляции – объединение свойств и поведения в единое целое, т. е. в класс. Инкапсуляция в этом смысле подразумевается самим определением объектно-ориентированного программирования и есть во всех ОО-языках.

Полиморфизм – это множество форм. Однако в понятиях ООП имеется в виду скорее обратное. Объекты разных классов, с разной внутренней реализацией, то есть программным кодом, могут иметь одинаковые интерфейсы. Например, для чисел есть операция сложения, обозначаемая знаком +. Однако мы можем определить класс, объекты которого также будут поддерживать операцию, обозначаемую этим знаком. Но это вовсе не значит, что объекты должны быть числами, и будет получаться какая-то сумма. Операция + для объектов нашего класса может значить что-то иное. Но интерфейс, в данном случае это знак +, у чисел и нашего класса будет одинаков. Полиморфность же проявляется во внутренней реализации и результате операции.

Вы уже сталкивались с полиморфизмом операции +. Для чисел она обозначает сложение, а для строк – конкатенацию. Внутренняя реализация кода для этой операции у чисел отличается от реализации таковой для строк.

Практическая работа

Рассмотрите схему. Подумайте над следующими вопросами:

Какие фигуры на ней вы бы назвали классами, а какие – объектами? Что обозначают пунктирные линии?

Может ли объект принадлежать множеству классов? Может ли у класса быть множество объектов?

Звезды скорее обладают разными свойствами или разным поведением? Могут ли свойства оказывать влияние на поведение?

Что могли бы обозначать стрелки?

Курс с примерами решений практических работ и всеми уроками: android-приложение, pdf-версия.

Понятие объектно-ориентированного программирования (ООП). Классы и объекты

Понятие объектно-ориентированное программирование (ООП)означает один из самых эффективных подходов к современному программированию.

Раньше программисты, в большинстве случаев, использовали функциональный или процедурный принцип программирования. Все программы, большие и маленькие, писались в одном файле. С течением времени программы становились всё сложнее и больше, что доставляло проблемы разработчикам при поддержке таких программ и внесении изменений. Эту проблему решает объектно-ориентированное программирование. ООП позволяет объединить данные и методы, относящиеся к одной сущности, и работать с ними, как с одним целым.

Классы и объекты. В чем разница?

ООП привносит нам два ключевых понятия: Класс и Объект. Класс – это абстрактный тип данных. С помощью класса описывается некоторая сущность (ее характеристики и возможные действия). Например, класс может описывать студента, автомобиль и т.д. Описав класс, мы можем создать его экземпляр – объект. Объект – это уже конкретный представитель класса.

Допустим, нам в программе необходимо работать со странами. Страна – это абстрактное понятие. У нее есть такие характеристики, как название, население, площадь, флаг и другое. Для описания такой страны будет использоваться класс с соответствующими полями данных. Такие страны, как Россия и Украина будут уже объектами (конкретными представителями типа страна).

Основные принципы объектно-ориентированного программирования

ООП основывается на нескольких базовых принципах, каждому из которых будет посвящен отдельный урок, а пока коротко рассмотрим их.

Инкапсуляция – позволяет скрывать внутреннюю реализацию. В классе могут быть реализованы внутренние вспомогательные методы, поля, к которым доступ для пользователя необходимо запретить, тут и используется инкапсуляция. Больше об инкапсуляции читайте в уроке Инкапсуляция в Си-шарп. Модификаторы доступа.

Наследования – позволяет создавать новый класс на базе другого. Класс, на базе которого создается новый класс, называется базовым, а базирующийся новый класс – наследником. Например, есть базовый класс животное. В нем описаны общие характеристики для всех животных (класс животного, вес). На базе этого класса можно создать классы наследники Собака, Слон со своими специфическими свойствами. Все свойства и методы базового класса при наследовании переходят в класс наследник. Больше о наследовании читайте в уроке Наследование в Си-шарп.

Полиморфизм – это способность объектов с одним интерфейсом иметь различную реализацию. Например, есть два класса, Круг и Квадрат. У обоих классов есть метод GetSquare(), который считает и возвращает площадь. Но площадь круга и квадрата вычисляется по-разному, соответственно, реализация одного и того же метода различная. Больше о полиморфизме читайте в уроке Полиморфизм в Си-шарп.

Абстракция – позволяет выделять из некоторой сущности только необходимые характеристики и методы, которые в полной мере (для поставленной задачи) описывают объект. Например, создавая класс для описания студента, мы выделяем только необходимые его характеристики, такие как ФИО, номер зачетной книжки, группа. Здесь нет смысла добавлять поле вес или имя его кота/собаки и т.д.

Все так запутано

Конечно, для тех, кто совсем не знаком с ООП, все это может показаться сложным, и сразу понять, что к чему, будет сложно. Но с дальнейшими уроками подход ООП для вас будет проясняться, и станет понятно, что всё очень логично.

PS. Не забываем подписываться на обновления по электронной почте в форме ниже!

Классы в Си-шарп. Объявление классов и создание объектов

Класс – это абстрактный тип данных. Другими словами, класс – это некоторый шаблон, на основе которого будут создаваться его экземпляры – объекты.

В Си-шарп классы объявляются с помощью ключевого слова class. Общая структура объявления выглядит следующим образом:

[модификатор доступа] class [имя_класса]
<
//тело класса
>

Модификаторов доступа для классов есть два:

public – доступ к классу возможен из любого места одной сборки либо из другой сборки, на которую есть ссылка;
internal – доступ к классу возможен только из сборки, в которой он объявлен.

Что такое сборка?

Сборка (assembly) – это готовый функциональный модуль в виде exe либо dll файла (файлов), который содержит скомпилированный код для .NET. Сборка предоставляет возможность повторного использования кода.

При объявлении класса модификатор доступа можно не указывать, при этом будет применяться режим по умолчанию internal.

Класс следует объявлять внутри пространства имен namespace, но за пределами другого класса (возможно также объявление класса внутри другого — вложенные типы, но это тема отдельного урока).

Пример объявления классов Student и Pupil:

namespace HelloWorld
<
class Student //без указания модификатор доступа, класс будет internal
<
//тело класса
>
public class Pupil
<
//тело класса
>
>

Члены класса

Классы в Си-шарп могут содержать следующие члены:

Все члены класса, как и сам класс, имеют свой уровень доступа. Только у членов их может быть уже пять:

public – доступ к члену возможен из любого места одной сборки, либо из другой сборки, на которую есть ссылка;
protected – доступ к члену возможен только внутри класса, либо в классе-наследнике (при наследовании);
internal – доступ к члену возможен только из сборки, в которой он объявлен;
private – доступ к члену возможен только внутри класса;
protected internal — доступ к члену возможен из одной сборки, либо из класса-наследника другой сборки.

Не указав модификатор доступа для члена, по умолчанию ему будет присвоен режим private.

При помощи модификаторов доступа в Си-шарп реализуется один из базовых принципов ООП – инкапсуляция.

В этом уроке мы рассмотрим такие члены класса, как поля и константы.

Поля класса

Поле – это переменная, объявленная внутри класса. Как правило, поля объявляются с модификаторами доступа private либо protected, чтобы запретить прямой доступ к ним. Для получения доступа к полям следует использовать свойства или методы.

Пример объявления полей в классе:

class Student
<
private string firstName;
private string lastName;
private int age;
public string group; // не рекомендуется использовать public для поля
>

Создание объектов

Читать еще:  Уроки программирования си с нуля

Объявив класс, мы теперь можем создавать объекты. Делается это при помощи ключевого слова new и имени класса:

namespace HelloWorld
<
class Student
<
private string firstName;
private string lastName;
private int age;
public string group;
>
class Program
<
static void Main(string[] args)
<
Student student1 = new Student(); //создание объекта student1 класса Student
Student student2 = new Student();
>
>
>

Доступ к членам объекта осуществляется при помощи оператора точка «.» :

static void Main(string[] args)
<
Student student1 = new Student();
Student student2 = new Student();

student1.group = «Group1»;
student2.group = «Group2»;

Console.WriteLine(student1.group); // выводит на экран «Group1»
Console.Write(student2.group);
Console.ReadKey();
>

Такие поля класса Student, как firstName, lastName и age указаны с модификатором доступа private, поэтому доступ к ним будет запрещен вне класса:

static void Main(string[] args)
<
Student student1 = new Student();
student1.firstName= «Nikolay»; //ошибка, нет доступа к полю firstName. Программа не скомпилируется
>

Константы

Константы-члены класса ничем не отличаются от простых констант внутри методов, которые рассматривались в уроке переменные и константы.

Константа – это переменная, значений которой нельзя изменить. Константа объявляется с помощью ключевого слова const. Пример объявления константы:

class Math
<
private const double Pi = 3.14;
>

Домашнее задание

Создайте какой-нибудь класс (например класс Автомобиль), объявите в нем поля с различными режимами доступа (private, protected, internal, public). Создайте объект класса, и попытайтесь записать/получить данные с различных полей.

PS. Подписывайтесь на обновления блога в форме ниже, и будьте в курсе всех обновлений!

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Объектно-ориентированные языки. Основы объектно-ориентированного программирования

Объектно-ориентированное программирование основывается на представлении программы в виде множества объектов. Каждый объект относится к какому-либо классу, который, в свою очередь, занимает свое место в наследуемой иерархии. Использование ООП минимизирует избыточные данные, это улучшает управляемость, понимание программы.

Что такое ООП

Возникло как результат развития процедурного программирования. Основой объектно-ориентированных языков являются такие принципы, как:

Некоторые принципы, которые были изначально заложены в первые ООЯ, подверглись существенному изменению.

Примеры объектно-ориентированных языков:

  1. Pascal. С выходом Delphi 7 на официальном уровне стал называться Delphi. Основная область использования Object Pascal — написание прикладного ПО.
  2. C++ широко используется для разработки программного обеспечения, является одним из самых популярных языков. Применяется для создания ОС, прикладных программ, драйверов устройств, приложений, серверов, игр.
  3. Java — транслируется в байт-код, обрабатывается виртуальной машиной Java. Преимуществом такого способа выполнения является независимость от операционной системой и оборудования. Существующие семейства: Standard Edition, Enterprise Edition, Micro Edition, Card.
  4. JavaScript применяется в качестве языка сценариев для web-страниц. Синтаксис во многом напоминает Си и Java. Является реализацией Ecmascript. Сам Ecmascript используется в качестве основы для построения других скриптовых языков, таких как JScript, ActionScript.
  5. Objective-C построен на основе языка Си, а сам код Си понятен компилятору Objective-C.
  6. Perl — высокоуровневый интерпретируемый динамический язык общего назначения. Имеет богатые возможности для работы с текстом, изначально разработан именно для манипуляций с текстом. Сейчас используется в системном администрировании, разработке, сетевом программировании, биоинформатике и т. д.
  7. PHP. Аббревиатура переводится как препроцессор гипертекста. Применяется для разработки веб-приложений, в частности серверной части. С его помощью можно создавать gui-приложения с помощью пакетов PHP-GTK, PHP-Qt, WinBinder.
  8. Python — язык общего назначения, ориентирован на повышение производительности разработчика и читаемость кода. Был разработан проект Cython, с помощью которого осуществляется трансляция программ, написанных на Python в код на языке Си.

Абстракция

Любая книга из рода “Объектно-ориентированное программирование для чайников” выделяет один из главных принципов — абстракцию. Идея состоит в разделении деталей или характеристик реализации программы на важные и неважные. Необходима для крупных проектов, позволяет работать на разных уровнях представления системы, не уточняя детали.

Абстрактный тип данных представляется как интерфейс или структура. Позволяет не задумываться над уровнем детализации реализации. АТД не зависит от других участков кода.

Известный афоризм Дэвида Уилера гласит: Все проблемы в информатике можно решить на другом уровне абстракции.

Наследование

Объектно-ориентированные языки являются наследуемыми — это один из важнейших принципов.

Обозначает, что функциональность некоторого типа может быть повторно использована. Класс, который наследует свойства другого, называется производным, потомком или подклассом. Тот, от которого происходит наследование, называется предком, базовым или суперклассом. Связь потомок-наследник порождает особую иерархию.

Существует несколько типов наследования:

При множественном наследовании может быть несколько детей от одного предка, когда при простом — только один. Это является основным различием между типами.

Наследование выглядит так:

return «just animal»;

return «the animal is eating»;

class Cow extends Animal <

Return «something that looks like a cow»;

Видим, что class Cow унаследовал все методы от class Animal. Теперь, если выполнить Cow.eat(), получаем «the animal is eating», соответственно, метод draw() изменен. Cow.draw() вернет “something that looks like a cow”, а Animal.draw() вернет “just animal”.

Инкапсуляция

Инкапсуляция ограничивает доступ компонентов к другим, связывает данные с методами для обработки. Для инкапсуляции используется спецификатор доступа private.

Обычно понятия инкапсуляция и сокрытие отождествляются, но некоторые языки различают эти понятия. Другими словами, критичные для работы свойства защищаются, а их изменение становится невозможным.

Name принимается в качестве аргументов конструктора. Когда конструктор будет использован в других частях кода, ничто не сможет изменить элемент name. Как видим, он указывается внутри, для других частей кода он недоступен.

Полиморфизм

Полиморфизм позволяет использовать одно и то же имя для решения схожих, но технически разных задач.

В примере выше находится таблица. Мы видим class CardDesk и class GraphicalObject. У обоих есть функция под названием draw(). Она выполняет разные действия, хотя имеет одно имя.

Ad hoc полиморфизм или специальный полиморфизм использует:

  • перегрузку функций, методов;
  • приведение типов.

Перегрузка подразумевает использование нескольких функций с одним именем, когда выбор подходящих происходит на этапе компиляции.

Приведение типов означает преобразование значения одного типа в значение другого типа. Существует явное преобразование — применяется функция, которая принимает один тип, а возвращает другой, неявное — выполняется компилятором или интерпретатором.

«Один интерфейс — много реализаций» Бьерн Страуструп.

Класс

Класс — это такой тип данных, который состоит из единого набора полей и методов.

Имеет внутренние и внешние интерфейсы для управления содержимым. При копировании через присваивание копируется интерфейс, но не данные. Разные виды взаимодействуют между собой посредством:

При наследовании дочерний класс наследует все свойства родителя, ассоциация подразумевает взаимодействие объектов. Когда объект одного класса входит в другой, это называется агрегацией. Но когда они еще зависят друг от друга по времени жизни, — это композиция.

Одной из главных характеристик является область видимости. Понятие по-разному определяется разными ЯП.

В Object Pascal описывается следующим образом:

Здесь SuperClass — предок, от которого происходит наследование.

Для C++ создание выглядит так:

class MyClass: public Parent

В этом примере Parent является предком, если таковой имеется. Спецификаторы private, public, protected обозначают то же самое, что в предыдущем примере на Паскале. Также мы видим конструктор, деструктор, доступные для любой части программы. У C++ все элементы по умолчанию являются private, соответственно, это можно не указывать.

Особенности реализации

В центре объектно-ориентированных языков — объект, он является частью класса. Он состоит из:

Поле данных описывает параметры объекта. Они представляют собой некое значение, которое принадлежит какому-либо классу, описывают его состояние, свойства. Являются по умолчанию закрытыми, а изменение данных происходит за счет использования различных методов.

Метод — совокупность функций, которые определяют все возможные действия, доступные для выполнения над объектом. Все объекты взаимодействуют за счет вызова методов друг друга. Могут быть внешними или внутренними, что конкретизируется модификаторами доступа.

ООП-методологии

Существуют такие методологии:

  • Компонентно-ориентированное программирование;
  • Прототипное программирование;
  • Классоориентированное программирование.

Компонентно-ориентированное программирование опирается на понятие компонента — такого составляющего программы, которое предназначено для повторного использования. Реализуется как множество конструкций с общим признаком, правилами, ограничениями. Подход используется в объектно-ориентированном языке Java, где компонентная ориентация реализуется посредством “JavaBeans”, написанных по одним правилам.

В прототипном программировании нет понятия класса — наследование производится за счет клонирования существующего прототипа. Это основа объектно-ориентированных языков javascript и других диалектов ecmascript, а также lua или lo. Главные особенности:

  • потомки не должны сохранять структурное подобие прототипа (в отношении класс — экземпляр это происходит именно так);
  • при копировании прототипа все методы наследуются один в один.

Классоориентированное программирование фокусируется на понятии класс и экземпляр. Класс определяет общую структуру, поведение для экземпляров, которые их перенимают.

Объектно-ориентированные языки

Все ООЯ полностью отвечают принципам ООП — элементы представляют собой объекты, у которых есть свойства. При этом, могут быть дополнительные средства.

ООЯ обязательно содержит набор следующих элементов:

  • объявление классов с полями, методами;
  • расширение за счет наследования функций;
  • полиморфное поведение.

Кроме вышеперечисленного списка, могут быть добавлены дополнительные средства:

  • конструктор, деструктор, финализаторы;
  • свойства;
  • индексаторы;
  • модификаторы доступа.

Некоторые ООЯ отвечают всем основным элементам, другие — частично. Третьи являются гибридными, то есть совмещаются с подсистемами других парадигм. Как правило, принципы ООП могут применяться для необъектно-ориентированного языка тоже. Однако применение ООЯ еще не делает код объектно-ориентированным.

ЯП поддерживают больше, чем одну парадигму. Например, PHP или JavaScript поддерживают функциональное, процедурное, объектно-ориентированное программирование. Java работает с пятью парадигмами: объектно-ориентированной, обобщенной, процедурной, аспектно-ориентированной, конкурентной. C# считается одним из самых успешных примеров мультипарадигмальности. Он поддерживает те же подходы, что Java, к этому списку добавляется еще рефлексивная парадигма. Такой ЯП, как Oz, разработан для того, чтобы объединить все понятия, традиционно связанные с различными программными парадигмами.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector