Методология ООП

Методология объектно-ориентированного программирования

Методология ООП

2

Методология объектно-ориентированного программирования пришла на смену процедурной или алгоритмической организации структуры программного кода, когда стало очевидно, что традиционные методы процедурного программирования не способны справиться ни с растущей сложностью программ и их разработки, ни с повышением их надежности. Во второй половине 80-х годов возникла настоятельная потребность в новой методологии программирования, которая бы позволила решить весь этот комплекс проблем. Такой методологией стало объектно-ориентированное программирование (ООП).
Объектно-ориентированное программирование (ООП, Object-Oriented Programming) - совокупность принципов, технологий, а также инструментальных средств для создания программных систем на основе архитектуры взаимодействия объектов.

Методология ООП

3

Распространение методологии ООП связано с процессом разработки программ. В частности, процедурно-ориентированная декомпозиция программ уступила место объектно-ориентированной, при которой в качестве отдельных структурных единиц программы рассматриваются не процедуры и функции, а классы и объекты с соответствующими свойствами и методами. Как следствие, программа перестала быть последовательностью предопределенных на этапе кодирования действий, а преобразовалась в событийно управляемую.
Последнее обстоятельство доминирует и при разработке широкого круга современных приложений. В этом случае каждая программа представляет собой бесконечный цикл ожидания заранее определенных событий. Инициаторами событий могут быть другие программы или пользователи, а при наступлении отдельного события программа выходит из состояния ожидания и реагирует на него вполне адекватным образом.

Основные принципы ООП

4

1. Абстракция.
2. Наследование.
3. Инкапсуляция.
4. Полиморфизм.

Абстракция

5

Абстракция (abstraction) - характеристика сущности, которая отличает ее от других сущностей. Абстракция определяет границу представления соответствующего элемента модели и применяется для определения фундаментальных понятий ООП, таких как класс и объект.
Класс представляет собой абстракцию совокупности реальных объектов, которые имеют общий набор свойств и обладают одинаковым поведением. Объект в контексте ООП рассматривается как экземпляр соответствующего класса.
Объекты, которые не имеют идентичных свойств или не обладают одинаковым поведением, по определению, не могут быть отнесены к одному классу.

Наследование

6

Принцип, в соответствии с которым знание о наиболее общей категории разрешается применять для более частной категории, называется наследованием.
Наследование тесно связано с иерархией классов, определяющей, какие классы следует считать наиболее абстрактными и общими по отношению к другим классам. При этом если общий или родительский класс (предок) обладает фиксированным набором свойств и поведением, то производный от него класс (потомок) должен содержать этот же набор свойств и подобное поведение, а также дополнительные, которые будут характеризовать уникальность полученного класса. В этом случае говорят, что производный класс наследует свойства и поведение родительского класса.

Пример

7

Для иллюстрации принципа наследования можно привести следующий пример. Общий класс "Компьютер". Он определяется как абстракция свойств и поведения всех, реально существующих электронных вычислительных машин. При этом общими свойствами класса "Компьютер" могут быть такие, как наличие процессора, оперативной памяти, устройств ввода и вывода информации. Если в качестве производного рассмотреть класс "Персональный компьютер", то все выделенные выше свойства будет содержать и этот класс. Можно сказать, что класс "Персональный компьютер" наследует свойства родительского класса "Компьютер". Однако кроме перечисленных свойств классу-потомку будут присущи дополнительные, например, наличие системного блока и материнской платы с разъемом для установки микропроцессора.

Пример

8

В свою очередь класс "Персональный компьютер" может быть классом-предком для других классов, в частности "Рабочая станция", "Сервер" и "Ноутбук". С этой точки зрения все указанные классы наследуют свойства родительского класса "Персональный компьютер", а возможно и переопределяют некоторые из них.

Инкапсуляция

9

Инкапсуляция характеризует сокрытие отдельных деталей внутреннего устройства классов от внешних по отношению к нему объектов или пользователей.
Клиенту, взаимодействующему с объектом класса, необязательно знать, каким образом осуществлен тот или иной элемент класса. Конкретная реализация присущих классу свойств и методов, которые определяют его поведение, является собственным делом данного класса. Более того, отдельные свойства и методы класса могут быть невидимы за его пределами, это относится к базовой идее введения различных категорий видимости для элементов класса.

Полиморфизм

10

Под полиморфизмом  понимается свойство объектов принимать различные внешние формы в зависимости от обстоятельств. Применительно к ООП полиморфизм означает, что действия, выполняемые одноименными методами, могут различаться в зависимости от того, к какому из классов относится тот или иной метод.

Пример

11

К примеру, три объекта соответствующих классов: двигатель автомобиля, электрический свет в комнате и персональный компьютер. Для каждого из них можно определить операцию выключить(). Однако результат выполнения этой операции будет отличаться для каждого из рассмотренных объектов. Так для двигателя автомобиля выполнение операции выключить() означает прекращение подачи топлива и его остановку. Выполнение операции выключить() для электрического света в комнате означает простой щелчок выключателя, после чего комната погружается в темноту. В последнем случае для персонального компьютера выполнение операции выключить() может быть причиной потери данных, если производится нерегламентированным образом.

Методология объектно-ориентированного программирования