Успадкування

Припустимо, що перед нами поставили таке завдання: доповнити частину об’єктів типу TStudent полем даних Bal дійсного типу. В цьому полі будемо записувати середню оцінку студента згідно з результатами останньої сесії. Таку оцінку мають тідьки студенти, які провчилися в навчальному закладі не менше семестра, вона відсутня у студентів, які щойно були зараховані.

Назвемо новий тип TStudent1. Звичайно, ми могли б визначити його, просто продублювавши відповідний опис типу TStudent і додавши нове поле даних. Вийшло б щось таке:

TStudent1=OBJECT

Name:String[30];

Date:String[10];

Rate:Real;

Bal:Real;

END;

Однак можна вчинити значно грамотніше і відповідніше до принципів об’єктного програмування. Новий тип успадкує дані і методи від типу TStudent, а нове поле даних ми довизначимо.

TStudent1=OBJECT(TStudent)

Bal:Real;

END;

Тип TStudent називається батьківським (parent), тип TStudent1 – дочірнім (child). Фактично цей процес можна продовжувати як завгодно довго: можемо визначити наступний тип, для якого TStudent1 буде батьківським. Найчастіше побудова об’єктно-орієнтованих прикладних програм полягає в побудові такої ієрархії об’єктів.

Всі типи, які успадковують тип TStudent, називаються його дочірніми типами, але TStudent1 є безпосереднім дочірнім типом від TStudent, а TStudent є безпосереднім породжуючим типом для TStudent1.

Присвоювання об’єктів

З уміння об’єктів успадковувати випливають нові правила присвоювання для змінних типу «об’єкт» (екземплярів). Їм можна присвоювати не тільки значення цього ж типу, але й будь-якого похідного від них. Аналогічне правило сумісності типів діє при передачі в процедуру чи функцію параметрів типу «об’єкт». Наприклад, якщо у програмі оголошені змінні типу «об’єкт»

VAR

St:Tstudent;

St1:Tstudent1;

то для копіювання значення, записаного у змінній St1, у змінну St2 достатньо виконати присвоювання

St:=St1;

Подібна операція заповнить поля даних у St значеннями аналогічних полів, успадкованих St1 (тобто полів Name, Date, Rate). Методи таким способом не присвоюються. Оскільки похідний тип завжди має не менше полів даних, ніж прабатьківський, операція можлива саме у такий спосіб:

Прабатько:=Спадкоємець;

При цьому гарантується заповнення всіх полів змінної, що стоїть зліва. Інакше виникла б невизначеність із «зайвими» полями, присутніми у правій змінній. Щоб уникнути такої невизначеності, забороно ставити «породжений» тип зліва від прабатьківського.

Змінні типу «об’єкт» можуть бути динамічними, тобто оголошуватися як вказівники.

VAR

Dyn_St: ^TStudent;

Dyn_St1: ^TStudent1;

Після створення динамічних об’єктів процедурою чи функцією New вказівники (як розіменовані, так і самі по собі) можуть присвоюватися один одному. Правила сумісності залишаються тими ж: коректними будуть лише присвоювання вказівників на спадкоємців вказівникам на прабатьків.

Dyn_St:= Dyn_St1;

Dyn_St^:= Dyn_St1^;

Подібні правила діють і по відношенню до формальних-фактичних параметрів: формальний параметр даного об’єктного типу може приймати в якості фактичного параметра об’єкт свого ж типу чи об’єкти всіх дочірніх типів. Якщо визначити заголовок процедури так:

Procedure Show_Fields(Obj:TStudent);

то допустимими типами фактичних параметрів можуть бути TStudent i TStudent1.

А в такому випадку

Procedure Show_Fields(Obj:TStudent1);

допустимий тип фактичних параметрів лише TStudent1.

Приховування даних в об’єктах

Одним з найважливіших принципів ООП є те, що програміст при розробці програми повинен думати про коди і дані одночасно. Вони не повинні існувати окремо. Дані керують потоком коду, а код керує структурою і значеннями даних.

Якщо код і дані є розділеними елементами, то завжди існує небезпека виклику правильної процедури з неправильними даними чи помилкової процедури з правильними даними. Контроль за правильністю виклику покладається на програміста. Pascal не проводить подібної перевірки, окрім перевірки типів.

Об’єктний тип здійснює синхронізацію коду і даних шляхом спільної побудови їх описів. За правилами хорошого стилю програмування, доступ до полів об’єкта здійснюється лише через методи, що працюють з даними полями. Щоб одержати значення одного з полів об’єкта, необхідно викликати відповідний метод, який повертає значення потрібного поля. Щоб присвоїти полю значення, теж необхідно викликати метод, який призначить даному полю нове значення.

Інколи при використанні об’єктів всередині модулів можуть зустрічатися частини описів об’єктів, які експортувати небажано, наприклад, в комерційних застосунках. Необхідно передбачити об’єкти, методи яких доступні, але безпосередній доступ до даних об’єкта заборонений. В Pascal-і з цією метою використовуються приховані (приватні) поля і методи.

Приховані поля і методи доступні тільки всередині того модуля, в якому описаний об’єкт. Інші частини такого об’єкту можна експортувати, але поля і методи, описані як приховані, були б недоступними.

Поля і методи, які записані безпосередньо після заголовку об’єктного типу чи директиви PUBLIC, не мають ніяких обмежень на область дій. На відміну від них, поля і методи, оголошені після директиви PRIVATE, вважаються приватними (прихованими) і обмежені використанням в межах модуля. Повний опис об’єкту буде виглядати так:

TYPE

NewObject=OBJECT(батьківський)

поля; [загальнодоступні];

методи; [загальнодоступні];

PRIVATE

поля; [приватні];

методи; [приватні];

PUBLIC

поля; [загальнодоступні];

методи; [загальнодоступні];

END;

Інкапсуляція

Об’єднання в об’єкті коду та даних називається інкапсуляцією. При роботі з об’єктами необхідно створювати достатню кількість методів, які б забезпечували роботу з усіма полями даних, щоб не виникала необхідність звертатися до них безпосередньо. При цьому не обов’язково використовувати директиву PRIVATE, достатньо створити стільки методів, скільки необхідно для роботи з полями об’єкта.

Довизначимо наші об’єкти TStudent і TStudent1 так, щоб передбачити всеможливі операції з ними у вигляді методів.

Type

TStudent=OBJECT

Name:String[30];

Date:String[10];

Rate:Real;

Procedure Init(Nm,Dt:String; Rt:Real);

Function GetName:String;

Function GetDate:String;

Function GetRate:Real;