52 (Вопросы по разным темам с ответами (программирование))

52. Понятия и принципы объектно-ориентированного программирования

При проектировании сложной или достаточно объёмной программной системы её, как правило, делят на части, каждую из которых затем рассматривают и разрабатывают отдельно. При этом используется либо функциональное деление системы, либо объектная декомпозиция.

При функциональном делении программной системы её структура может быть описана блок-схемой, узлы которой обозначают выполняемые функции, а связи указывают последовательность их выполнения. Программные модули, реализующие функции, обычно, используются только в составе данной системы.

При объектной декомпозиции система разбивается на объекты или компоненты, которые взаимодействуют друг с другом, обмениваясь сообщениями. Сообщения описывают или представляют собой некоторые события. Получение объектом сообщения активизирует его и побуждает выполнять предписанные его программным кодом действия. Как следствие, программная система перестает быть последовательностью определенных на этапе кодирования действий, а становится событийно-управляемой. Инициаторами событий могут быть не только объекты системы, но и её внешнее окружение, например, пользователи.

Объекты имеют свойства и методы. Свойства объекта - это значения, которые устанавливаются для определения его вида и поведения. Методы объекта – это программные процедуры, обеспечивающие выполнение им определенных действий. Совокупность объектов, имеющих общий набор свойств и характеризующихся одинаковым поведением, называется классом. Классы могут строится по иерархическому принципу, когда один класс может быть подклассом другого класса. Из определения класса следует, что каждый объект является экземпляром одного определенного класса. Есть разные трактовки термина "класс", показывающие, в частности, чем класс отличается от объекта. Считайте, что класс — это просто новый тип данных (как char, int или long), с которым связаны некие методы. Объект же — это экземпляр типа, или класса.

Важной особенностью объекта является его автономность и возможность использования в качестве библиотечного компонента языка программирования. Таким образом, однажды разработанный и отлаженный программный код может многократно применяться в различных программных модулях. Чтобы побудить объект выполнить необходимые действия достаточно установить его свойства и вызвать соответствующий метод. При наличии для используемого языка программирования развитой библиотеки компонентов разработка программ сводится, в большей своей части, к связыванию имеющихся объектов, что существенно облегчает и ускоряет процесс проектирования. Такая технология разработки программных модулей получила название объектно-ориентированного программирования.

Основными принципами объектно-ориентированного программирования являются наследование, инкапсуляция и полиморфизм.

Принцип, в соответствии с которым знание о более общей категории разрешается применять для более узкой категории, называется наследованием. Наследование тесно связано с иерархией классов. При этом, если некоторый родительский класс обладает фиксированным набором свойств и поведением, то производный от него класс должен содержать этот же набор свойств и обладать таким же поведением, а также дополнительными свойствами и видами поведения, которые будут определять уникальность созданного таким образом класса.

Принцип инкапсуляции характеризует сокрытие деталей внутреннего устройства классов от внешних по отношению к нему объектов или пользователей. То есть, взаимодействующему с классом объекту или пользователю не нужно знать, каким образом реализован тот или иной метод класса, чтобы им воспользоваться.

Преимущество инкапсуляции для разработчика в том, что он может открыть те члены класса, которые будут оставаться статичными, или неизменяемыми, скрыв внутреннюю организацию класса, более динамичную и в большей степени подверженную изменениям.

Полиморфизм в объектно-ориентированном программировании означает, что действия, выполняемые одноименными методами, могут отличаться в зависимости от того, какому из классов они относятся.

По-моему, самое короткое и выразительное определение полиморфизма таково: это функциональная возможность, позволяющая старому коду вызвать новый. Это свойство ООП, пожалуй, наиболее ценно, поскольку дает вам возможность расширять и совершенствовать свою систему, не затрагивая существующий код. Полиморфизм имеет свой плюс, он позволяет группировать объекты, имеющие общий базовый класс, и последовательно (например, в цикле) их обрабатывать

Объявление класса. Class Ball

{радиус int; поле данных

Масса Float;

Void Move (); методы

Void Turn ();}

Определение методов Void Move (int x, int y)

{определение метода}…

Создание объектов. Ball B1,B2,B3…