Об’єктно-орієнтоване програмування (ООП) – це підхід до розробки програмного забезпечення, в якому програма представлена у вигляді об’єктів, які взаємодіють один з одним. Цей підхід дозволяє організувати код у логічні блоки, що мають спільні характеристики та поведінку. ООП дозволяє створювати більш структуровані та модульні програми, які є більш зручними та легкими у використанні і зміні.
Уявімо, що у нас є клас “Автомобіль”. Цей клас може мати різні властивості, такі як “марка”, “модель”, “рік випуску”, “колір” та інші. Також цей клас може мати різні методи, які дозволяють змінювати та отримувати значення цих властивостей. Наприклад, метод “помінятиКолір” дозволяє змінити колір автомобіля.
public class Автомобіль {
String марка;
String модель;
int рікВипуску;
String колір;
public void помінятиКолір(String новийКолір) {
колір = новийКолір;
}
}
Основними поняттями в ООП є “класи” та “об’єкти”. Клас – це шаблон, згідно з яким створюються об’єкти. Об’єкт – це екземпляр класу. За допомогою класів можна створювати об’єкти, які мають свої властивості та методи. Ви можете уявити клас як черчата, за допомогою якої можна створювати однакові малюнки, а об’єкт – як сам малюнок, який ми створили.
Основні принципи ООП
- Укладання до класів та об’єктів – ООП базується на створенні класів, які визначають специфікацію об’єктів. Клас – це шаблон, за яким створюються об’єкти. Об’єкт – це екземпляр класу, який має властивості та може виконувати певні дії.
- Укладання до спадкування – спадкування дозволяє створити новий клас на основі існуючого. Новий клас, який називається підкласом або нащадком, отримує всі властивості та методи свого батьківського класу. Цей принцип дозволяє створювати ієрархію класів.
- Укладання до поліморфізму – поліморфізм дозволяє об’єктам одного класу використовувати методи, визначені в інших класах. Це дозволяє уникнути дублювання коду та зробити програму більш гнучкою. Поліморфізм допомагає реалізувати принцип абстракції.
- Укладання до інкапсуляції – інкапсуляція дозволяє приховувати внутрішню структуру об’єктів та дати можливість працювати з об’єктом через його публічний інтерфейс. Це дозволяє зберігати дані в безпеці та забезпечує взаємодію з об’єктом зовнішнім кодом.
Застосування цих принципів у програмуванні допомагає створювати програми, які є більш читабельними, підтримуваними та розширюваними. ООП дозволяє створювати програми з меншою кількістю повторюваного коду та має багато переваг у порівнянні з іншими підходами до програмування.
Інкапсуляція
Інкапсуляція дозволяє забезпечити ізоляцію даних, що означає, що змінні та методи, що використовують ці змінні, знаходяться в межах класу і не можуть бути доступні ззовні без використання публічного інтерфейсу класу.
Важливим аспектом інкапсуляції є забезпечення контролю доступу до даних. Клас може визначити, які змінні та методи є публічними і доступними для зовнішнього світу, а які є приватними та доступними тільки в межах класу. Це дозволяє зберігати конфіденційність даних та забезпечує більшу безпеку програми.
| Переваги інкапсуляції: | Недоліки інкапсуляції: |
|---|---|
| Захист даних класу від неправильного використання. | Призведення до збільшення складності коду. |
| Можливість змінити внутрішню реалізацію класу без впливу на зовнішнє використання. | Додаткове затримання виконання програми через використання проксі-об’єктів. |
| Спрощення використання класу за допомогою публічних методів. | Можливість надмірного замісування даними. |
Інкапсуляція є одним із основних принципів об’єктно-орієнтованого програмування та допомагає створювати більш організований, безпечний та масштабований код.
Поліморфізм
Поліморфізм можна уявити за допомогою прикладу з тваринами. Уявіть, що у нас є клас “Тварина” з методом “звук”. Цей метод в коді просто виводить на екран рядок, який описує звук, що видає тварина.
| Клас Тварина | Метод звук |
|---|---|
| Тварина | звук() |
| Собака | звук() { “Гав-гав!” } |
| Кіт | звук() { “Мяу!” } |
| Корова | звук() { “Му-му!” } |
У цьому прикладі, класи “Собака”, “Кіт” і “Корова” є класами, які успадковуються від класу “Тварина”. Кожен з цих класів має свій власний метод “звук”, який перевизначає метод з батьківського класу. Тому, коли викликається метод “звук” для об’єктів цих класів, буде виведений різний звук.
Це є прикладом поліморфізму – однаковий метод з різними реалізаціями, в залежності від об’єкта, який його викликає.
Наслідування
Наслідування дає змогу створювати ієрархію класів, де підкласи можуть мати специфічну функціональність, що додається до загальної функціональності батьківського класу. Це допомагає уникнути дублювання коду і зробити програму більш організованою і легше зрозумілою.
Приклад:
- У нас є батьківський клас “Автомобіль” з властивостями “модель” і “швидкість”, а також методом “прискорення”.
- Ми створюємо підклас “ЛегковийАвтомобіль”, який успадковує властивості і методи від батьківського класу, але також має свою властивість “к-сть дверей” і метод “відкриття дверей”.
- Тепер ми можемо створити об’єкт класу “ЛегковийАвтомобіль” і використовувати усі його властивості і методи, а також використовувати методи, успадковані від батьківського класу “Автомобіль”.
Цей приклад ілюструє, як наслідування допомагає створити ієрархію об’єктів зі загальною функціональністю і додатковими функціональностями для конкретних підкласів.
