Объектно-ориентированное программирование

Объект как хранит информацию, так и способен ее преобразовывать. Любой

элемент решаемой задачи (дом, собака, услуга, химическая реакция, город, космический корабль и т. д.) может представлять собой объект. Объект можно представить себе как швейцарский нож: он является набором различных ножей и «открывашек» (хранение), но в то же самое время им мы можем резать или открывать что-либо (преобразование).

обращения к одному объекту другой объект «посылает ему сообщение».
Возможно

и «ответное сообщение». Программу можно представить себе как совокупность к примеру 3 объектов: писателя, ручки и листа бумаги. Писатель «посылает сообщение» ручке, которая в свою очередь «посылает сообщение» листу бумаги — в результате мы видим текст (посыл сообщения от листа к писателю).

Таким образом программист может скрыть сложность программы за довольно простыми

объектами.
Пример: дом (сложный объект) состоит из дверей, комнат, окон, проводки и отопления. Дверь может состоять из собственно двери, ручки, замка и петель. Проводка состоит из проводов, розеток, щитка.

сообщения объекты могут посылать друг другу.
Например, аккумуляторная батарея может передавать

электролампе ток, а вот физическое усилие - нет.
Каждый объект является представителем класса, который выражает общие свойства объектов (таких, как целые числа или списки).

объекты, которые являются экземплярами одного класса, могут выполнять одни и

те же действия.
Все объекты одного типа могут получать одинаковые сообщения.
Например, есть 2 объекта: синяя и красная кружки разные по форме и материалу. Но из обеих мы можем пить (или не пить, если они пустые). В данном случае кружка — это тип объекта.

иерархией наследования.
Память и поведение, связанное с экземплярами определенного класса,

автоматически доступны любому классу, расположенному ниже в иерархическом дереве.

инициируется посредством передачи сообщений агенту (объекту), ответственному за действия.
Сообщение

содержит запрос на осуществление действия и сопровождается дополнительной информацией (аргументами), необходимой для его выполнения.
Получатель - это агент, посылается сообщение. Если он принимает сообщение, то на него автоматически возлагается ответственность за выполнение указанного действия.
В качестве реакции на сообщение получатель запустит некоторый метод, чтобы удовлетворить принятый запрос.

активизируемый объектом в ответ на сообщение, определяется классом, к которому

принадлежит получатель сообщения. Все объекты одного класса используют одни и те же методы в ответ на одинаковые сообщения.

Весь мир - это объекты, которые передают друг другу сообщения

категории разрешается использовать для более узкой категории, называется наследованием.
Классы

могут быть организованы в иерархическую структуру
с наследованием свойств. Дочерний класс (подкласс) наследует атрибуты родительского класса (надкласса), расположенного выше в иерархическом дереве.

языка, позволяющих успешно создавать программы большого объема.
ООП базируется на связи

в единое целое свойств и поведения предмета или процесса.
Свойства предмета - это данные, которые его характеризуют. Поведение задается функциями.

более близких к предметной области;
локализация свойств и поведения объекта о

одном месте, позволяющая лучше структурировать и отлаживать программу;
возможность создания библиотеки объектов и создания программы из готовых частей;
исключение избыточного кода - можно многократно не описывать повторяющиеся действия;
простая возможность внесения изменений в программу без изменения уже написанных частей, а в ряде случаев и без их перекомпиляции.

методов;

идеи ООП не просты для понимания и в особенности для

практического использования;

для эффективного использования существующих ОО систем требуется большой объем первоначальных знаний.

действий над ними.

Наследование позволяет создавать иерархию объектов, в которой

объекты-потомки наследуют все свойства своих предков. Свойства при наследовании повторно не описываются. Кроме унаследованных, потомок обладает собственными свойствами. Объект в C++ может иметь сколько угодно потомков и предков.

Полиморфизм - возможность определения единого по имени действия, применимого ко всем объектам иерархии, причем каждый объект реализует это действие собственным способом.

Класс (объект) – инкпасулированная абстракция с четким протоколом доступа

поведением.
Структура и поведение подобных объектов определены в их общем

классе.
Термины «экземпляр класса» и «объект» взаимо­заменяемы.

других объектов.

Состояние объекта характеризуется перечнем всех свойств объекта и текущими

значениями каждого из этих свойств

или сами воздействуют на другие объекты.
Поведение характеризует то, как объект

воздействует на другие объекты (или подвергается воздействию) в терминах изменений его состояния и передачи сообщений.
Поведение объекта является функцией как его состояния, так и выполняемых им операций (Купить, Продать, Взвесить, Переместить, Покрасить).
Говорят, что состояние объекта представляет суммарный результат его поведения.

операций клиента над объектом:
1) модификатор (изменяет состояние объекта);
2) селектор (дает

доступ к состоянию, но не изменяет его);
3) итератор (доступ к содержанию объекта по частям, в строго определенном порядке);
4) конструктор (создает объект и инициализирует его состояние);
5) деструктор (разрушает объект и освобождает занимаемую им память).

Пополнеть (кг)
Селектор

КакойВес (): integer
Итератор Показать Ассортимент Товаров (): string
Конструктор СоздатьРобот (параметры)
Деструктор УничтожитьРобот ()

- элементы классов, экземплярами которых являются объекты.
Гибридные языки (C++, Ada

95) позволяют писать операции как свободные подпрограммы (вне классов).
В общем случае все методы и свободные подпрограммы, ассоциированные с конкретным объектом, образуют его протокол. Таким образом, протокол определяет оболочку допустимого поведения объекта и поэтому заключает в себе цельное (статическое и динамическое) представление объекта.

поведения объекта, обозначают роли, которые может играть объект.

Принцип выделения

ролей:

обязанности объекта.
Обязанности означают обязательства объекта обеспечить определенное поведение.
Обязанностями

объекта являются все виды обслуживания, которые он предлагает клиентам. В мире объект играет определенные роли, выполняя свои обязанности.

Активный объект автономен, он может проявлять свое поведение без воздействия

со стороны других объектов.
Пассивный объект, наоборот, может изменять свое состояние только под воздействием других объектов.

объекты-одиночки, а взаимодействующие объекты, именно взаимодействие объектов реализует поведение системы.

Г. Буч (цитата из Галла): «Самолет - это набор элементов, каждый из которых по своей природе стремится упасть на землю, но ценой совместных непрерывных усилий преодолевает эту тенденцию».
Отношения между парой объектов основываются на взаимной информации о разрешенных операциях и ожидаемом поведении.
Интересны два вида отношений между объектами: связи и агрегация.

сотрудничает с другими объектами через соединяющие их связи. Связь обозначает

соединение, с помощью которого:
объект-клиент вызывает операции объекта-поставщика;
один объект перемещает данные к другому объекту.
Связи являются рельсами между станциями-объектами, по которым ездят «трамвайчики сообщений».

- объект, который может воздействовать на другие объекты, но никогда

не подвержен воздействию других объектов;
сервер - объект, который никогда не воздействует на другие объекты, он только используется другими объектами;
агент - объект, который может как воздействовать на другие объекты, так и пользоваться ими. Агент создается для выполнения работы от имени актера или другого агента.

связь. Для того чтобы объект А мог послать сообщение в

объект В, надо, чтобы В был виден для А.
4 формы видимости между объектами.
1. Объект-поставщик (сервер) глобален для клиента.
2. Объект-поставщик (сервер) является параметром операции клиента.
3. Объект-поставщик (сервер) является частью объекта-клиента.
4. Объект-поставщик (сервер) является локально объявленным объектом в операции клиента.
На этапе анализа вопросы видимости обычно опускают. На этапах проектирования и реализации вопросы видимости по связям обязательно должны рассматри­ваться.

объектов в иерархии «целое/часть». Агрегация обес­печивает возможность перемещения от целого

(агрегата) к его частям (свойствам).
Агрегация может обозначать, а может и не обозначать физическое включение части в целое.
При выборе вида отношения - учитывать факторы:
связи обеспечивают низкое сцепление между объектами;
агрегация инкапсулирует части как секреты целого.

Автомобиль - части включены в агрегат по величине.

и Преподаватель являются элементами Вуза, но они не входят в

него физически. Части включены в агрегат по ссылке.

существенных характеристик объекта.
Класс - описание множества объектов, которые разделяют одинаковые

свойства, операции, отношения и семантику (смысл).
Любой объект - просто экземпляр класса.

объявляет возможности (услуги) класса, но скрывает его структуру и поведение.
Интерфейс

демонстрирует внешнему миру абстракцию класса, его внешний облик.
Интерфейс состоит из объявлений всех операций, применимых к экземплярам класса. Он может включать объявления типов, переменных, констант и исключений, необходимых для полноты данной абстракции.

клиентам;
2. защищенная (protected) - объявления доступны только самому классу, его

подклассам и друзьям;
3. приватная (private) - объявления доступны только самому классу и его друзьям.

Друг класса - класс, который имеет доступ ко всем частям класса (публичной, защищенной и приватной). От друга у класса нет секретов. Реализация класса описывает секреты поведения класса. Она включает реализации всех операций, определенных в интерфейсе класса.