Объектно-ориентированное программирование

Объектно-ориентированное программирование (ООП) – наиболее популярная в настоящее время технология программирования. В ней основными концепциями являются понятия «объект» и «класс». Это методика разработки программ, в основе которой лежит понятие объекта как некоторой структуры, описывающей объект реального мира и его поведение. Задача описывается в терминах объектов и операций над ними, а программа при таком подходе представляет собой набор объектов и связей между ними. По своей сути – это создание приложений из объектов, подобно тому, как из блоков и различных деталей строятся дома. Одни объекты приходится полностью создавать самостоятельно, тогда как другие можно позаимствовать в готовом виде из разнообразных программных библиотек.

Объект – базовое понятие в ООП. Он моделирует характеристики и поведение элемента и является окончательной абстракцией данных. Не используются некие конкретные величины, а используются свойства объекта, которые предоставляются по запросу методами, обрабатывающими объект.

Класс – это тип данных, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект – это экземпляр класса. Класс можно сравнить с образцом, по которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области.

Основные понятия ООП.

1. Абстракция данных. Объекты представляют собою упрощенное, идеализированное описание реальных сущностей предметной области. Если соответствующие модели адекватны решаемой задаче, то работать с ними оказывается намного удобнее, чем с низкоуровневым описанием всех возможных свойств и реакций объекта.

2. Инкапсуляция – это принцип, согласно которому любой класс должен рассматриваться как чёрный ящик – пользователь класса должен видеть и использовать только интерфейсную часть класса и не вникать в его внутреннюю реализацию. Поэтому данные принято инкапсулировать в классе таким образом, чтобы доступ к ним по чтению или записи осуществлялся не напрямую, а с помощью методов. Принцип инкапсуляции (теоретически) позволяет минимизировать число связей между классами и, соответственно, упростить независимую реализацию и модификацию классов.

3. Сокрытие данных – неотделимая часть ООП, управляющая областями видимости. Является логическим продолжением инкапсуляции. Целью сокрытия является невозможность для пользователя узнать или испортить внутреннее состояние объекта.

4. Наследованием называется возможность порождать один класс от другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка (прародителя, иногда его называют суперклассом) и добавляя, при необходимости, новые свойства и методы. Набор классов, связанных отношением наследования, называют иерархией. Наследование призвано отобразить такое свойство реального мира, как иерархичность.

5. Полиморфизмом называют явление, при котором функции (методу) с одним и тем же именем соответствует разный программный код (полиморфный код) в зависимости от того, объект какого класса используется при вызове данного метода. Полиморфизм обеспечивается тем, что в классе-потомке изменяют реализацию метода класса-предка с обязательным сохранением сигнатуры метода. Это обеспечивает сохранение неизменным интерфейса класса-предка и позволяет осуществить связывание имени метода в коде с разными классами – из объекта какого класса осуществляется вызов, из того класса и берётся метод с данным именем. Такой механизм называется динамическим (или поздним) связыванием – в отличие от статического (раннего) связывания, осуществляемого на этапе компиляции.