Szia! A mai leckében az objektum-orientált programozás alapelveiről fogunk beszélni. Gondolkozott már azon, hogy a Java miért pont úgy van megtervezve, ahogy van? Úgy értem, osztályokat deklarálsz és objektumokat hozol létre osztályok alapján, az osztályoknak vannak metódusai stb. De miért van a nyelv úgy felépített, hogy a programok osztályokból és objektumokból álljanak, és ne valami másból? Miért találták ki és helyezték előtérbe a „tárgy” fogalmát? Minden nyelvet így terveztek? Ha nem, milyen előnyökkel jár a Java számára? Amint látod, rengeteg kérdés van :) Próbáljuk meg mindegyikre válaszolni a mai órán.
![Az objektum-orientált programozás alapelvei - 1]()
Valószínűleg könnyen elolvashatja az ezen a nyelven írt kódot, és nagy vonalakban elmagyarázhatja, hogy mit csinál :)
Mi az objektum-orientált programozás (OOP)?
Természetesen a Java nem csak szórakozásból épül fel objektumokból és osztályokból. Nem a Java alkotóinak szeszélyei, és még csak nem is az ő találmányuk. Sok más nyelv is létezik, amelyek objektumokon alapulnak. Az első ilyen nyelvet "Simula"-nak hívták. Még az 1960-as években találták fel Norvégiában. Ráadásul a Simulában megjelent az „osztály” és a „módszer” fogalma. A szoftverfejlesztés szabványai szerint a "Simula" ősi nyelvnek tűnik, de bárki láthatja "családi hasonlóságát" a Java-val.
Valószínűleg könnyen elolvashatja az ezen a nyelven írt kódot, és nagy vonalakban elmagyarázhatja, hogy mit csinál :)
Begin
Class Rectangle (Width, Height); Real Width, Height;
Begin
Real Area, Perimeter;
Procedure Update;
Begin
Area := Width * Height;
OutText("Rectangle is updating, Area = "); OutFix(Area,2,8); OutImage;
Perimeter := 2*(Width + Height);
OutText("Rectangle is updating, Perimeter = "); OutFix(Perimeter,2,8); OutImage;
End of Update;
Update;
OutText("Rectangle created: "); OutFix(Width,2,6);
OutFix(Height,2,6); OutImage;
End of Rectangle;
Rectangle Class ColouredRectangle (Color); Text Color;
Begin
OutText("ColouredRectangle created, color = "); OutText(Color);
OutImage;
End of ColouredRectangle;
Ref(Rectangle) Cr;
Cr :- New ColouredRectangle(10, 20, "Green");
End;
OOP alapelvek
Ezek képezik az alapítvány alapjait. A 4 fő jellemző, amelyek együtt alkotják az objektum-orientált programozási paradigmát. Megértésük elengedhetetlen ahhoz, hogy sikeres programozóvá váljunk.1. alapelv. Öröklődés
Jó hír: már ismeri az OOP néhány alapelvét! :) Öröklődéssel már találkoztunk párszor az órákon, és sikerült is használni. Az öröklődés egy olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi egy új osztály leírását egy meglévő (szülő) osztály alapján. Ennek során az új osztály kölcsönveszi a szülőosztály tulajdonságait és funkcióit. Mire való az öröklés és milyen előnyökkel jár? Mindenekelőtt a kód újrafelhasználása. A szülő osztályokban deklarált mezők és metódusok a leszármazott osztályokban használhatók. Ha minden típusú autónak 10 közös mezője és 5 azonos metódusa van, csak át kell helyeznie őket az Auto- ba.szülői osztály. A leszármazott osztályokban gond nélkül használhatod őket. Szilárd előnyök: mind mennyiségi (kevesebb kód), mind ennek eredményeként minőségi (az osztályok sokkal egyszerűbbé válnak). Ezenkívül az öröklődés nagyon rugalmas – külön írási funkciókat is hozzáadhat, amelyek hiányoznak a leszármazottakból (néhány mező vagy viselkedés, amelyek egy adott osztályra jellemzőek). Általában, mint a való életben, valamennyien hasonlítunk a szüleinkre, de valamiben különbözünk is tőlük :)2. elv. Absztrakció
Ez egy nagyon egyszerű elv. Az absztrakció azt jelenti, hogy azonosítjuk valaminek a fő, legjelentősebb jellemzőit, miközben egyidejűleg elvetünk minden kisebbet és jelentéktelent. Nem kell újra feltalálni a kereket. Idézzünk fel egy példát egy régi leckéből az órákról. Tegyük fel, hogy egy nyilvántartási rendszert hozunk létre a vállalati alkalmazottak számára. Az "alkalmazotti" objektumok létrehozásához írtunk egy alkalmazott osztályt. Milyen jellemzők fontosak ezek leírásához a cégnyilvántartási rendszerben? Név, születési dátum, SSN és alkalmazotti azonosító. De nem valószínű, hogy szükségünk lesz az alkalmazott magasságára, szemszínére vagy hajszínére az ilyen típusú rekordokhoz. A cégnek nincs szüksége ilyen információkra egy alkalmazottról. Tehát az Employee osztályban a következő változókat deklaráljuk:, int age , int socialSecurityNumber és int workerId . És elvonatkoztatjuk a felesleges információkat, például a szemszínt. Ha azonban egy modellügynökség számára készítünk nyilvántartási rendszert, a helyzet drámaian megváltozik. A modell magassága, szemszíne és hajszíne fontos jellemzők, de az SSN-je számunkra teljesen irreleváns. Tehát a Model osztályban a következő változókat hozzuk létre: String height , String hair , String eyes .3. alapelv. Kapszulázás
Ebbe már belefutottunk. A Java nyelven a beágyazás az adatok olvasásának és módosításának korlátozását jelenti. Mint látható, a kifejezés a "kapszula" szón alapul. Egy „kapszulát” használunk, hogy elrejtsünk néhány fontos adatot, amelyeket nem akarunk, hogy mások megváltoztassák. Íme egy egyszerű példa a való életből. Van kereszt- és vezetékneved. Minden barátod ismeri őket. De nem tudják megváltoztatni a vezeték- vagy keresztnevét. Mondhatnánk, hogy ennek folyamatát a bírósági rendszer „befogja”: vezetéknevét csak a bírósági titkáron keresztül változtathatja meg, és azt csak Ön teheti meg. Más "felhasználók" "csak olvasási" hozzáféréssel rendelkeznek az Ön kereszt- és vezetéknevéhez :) Egy másik szemléltető példa az otthon tartott készpénz. Nem jó ötlet jól látható helyen hagyni a szoba közepén. Bármelyik "felhasználó" (az a személy, aki a házához jön) megváltoztathatja a pénze összegét, azaz elviheti a pénzét. Jobb lenne egy széfbe kapszulázni. Ekkor a hozzáférés csak Ön számára lenne elérhető, és csak egy speciális kód használatával. Nyilvánvaló példák a beágyazásra, amellyel már dolgozott: hozzáférésmódosítók (privát, nyilvános stb.), valamint beállítók és getterek. Ha nem kapszulázod be aMacskaosztály korosztálya , akkor bárki írhat :
Cat.age = -1000;
4. alapelv. Polimorfizmus
A polimorfizmus az a képesség, hogy több típussal úgy dolgozunk, mintha ugyanazok lennének. Ezenkívül az objektumok viselkedése típusuktól függően eltérő lesz. Ez bonyolultan hangzik? Most azonnal értelmezzük. Vegyük a legegyszerűbb példát: állatok. Hozzon létre egy Animal osztályt egyetlen speak() metódussal és két alosztállyal – Cat és Dog .
public class Animal {
public void speak() {
System.out.println("Hello!");
}
}
public class Dog extends Animal {
@Override
public void speak() {
System.out.println ("Woof-woof!");
}
}
public class Cat extends Animal {
@Override
public void speak() {
System.out.println("Meow!");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Animal dog = new Dog();
dog.speak();
}
}
public static void main(String[] args) {
Animal cat = new Cat();
cat.speak();
}
public class AnimalBarbershop {
public void trim(Animal animal) {
System.out.println("The haircut is done!");
}
}
public static void main(String[] args) {
Cat cat = new Cat();
Dog dog = new Dog();
AnimalBarbershop barbershop = new AnimalBarbershop();
barbershop.trim(cat);
barbershop.trim(dog);
}
GO TO FULL VERSION