Объектно-ориентировано программирование

Объектно-ориентированное программирование (ООП)- это результат естественной эволюции более ранних методологий программирования. Потребность в ООП связанна со стремительным усложнением разрабатываемых программ и, как следствие, их недостаточной надежностью. Модульное программирование, рассмотренное выше, оказалось не способным решить эту проблему.

Практически все современные языки программирования, независимо от принадлежности к тому или иному стилю (директивному или декларативному), поддерживают концепцию ООП. Среди них C++, Java, Ruby, Haskell. Существуют и версии ООП.

Можно сказать, что ООП – это моделирование объектов посредством иерархически связанных классов. При этом малозначащие детали объекта скрыты от нас, и если мы даем команду какому- то объекту, то он « знает», как ее выполнить. Фундаментальной концепцией в ООП является понятие обязанности или ответственности за выполнение действий.

Классы представляются в виде иерархической древовидной структуры, в которой классы с более общими чертами располагаются в корне дерева, а специализированные классы и в конечном итоге индивидуумы располагаются в ветвях. На рисунке показана одна из возможных иерархий классов, включающая в себя собак Белку и Стрелку, кошку Мурку и утконоса Фросю.

Млекопитающие

Собаки Кошки Утконосы

Белка Стрелка Мурка Фрося

Классы собак, кошек и утконосов являются дочерними по отношению к классу млекопитающих, следовательно, наследуют его качества. При программной реализации данной иерархии логично метод «кормление детенышей» реализовать в родительском классе, вместо того, чтобы несколько раз дублировать его в каждом из подклассов. Наследование свойств родительского класса позволяет использовать их в дочерних классах. Немного другая ситуация с рождением детенышей, ведь утконосы откладывают яйца, а не являются живородящими животными. В этой ситуации выручает свойство полиформизма: различные реализации методов могут носить одинаковые имена, а система сама определит какую из реализаций использовать в том или ином случае. В нашем примере следует в классе млекопитающих реализовать метод «потомство» (родить детеныша), в классах собак кошек этот метод будет отсутствовать (система будет искать его в родительском классе и найдет его там), а в классе утконосов нужно написать новый метод, с тем же именем, но другой реализации (отложить яйца).

Итак, в основе ООП лежит три основных понятия:

1. Инкапсуляция (сокрытие данных в классе или методе);

2. Наследование;

3. Полиморфизм.

Инкапсуляцию - можно представить, как защитную оболочку вокруг кода данных, с которыми этот код работает. Оболочка задает поведение и защищает код от произвольного доступа.

Наследование - это процесс, в результате которого один тип наследует признаки другого типа.

Полиморфизм – это концепция, позволяющая иметь различные реализации для одного и того же метода, которые будут выбираться в зависимости от типа объекта, переданного методу при вызове.

Пример

Для иллюстрации некоторых принципов ООП приведем небольшую программу на языке Rubi, который тоже поддерживает объектно-ориентированный стиль программирования.

Поместите в файл с именем life.rb фрагмент кода, расположенный ниже.

Class Animal

Def breath #Дыхание

Print «все животные дышат: вдохнули и выдохнули \n»

End

End

Class Cat< Animal

Def bark #Подать голос

Print « Mew Mew, я кошка.\ n»