Для чего придумали объектно-ориентированное программирование

Роль полиморфизма

Последний принцип ООП — полиморфизм. Он обозначает способность языка трактовать связанные объекты в сходной манере. В частности, этот принцип ООП позволяет базовому классу определять набор членов (формально называемый полиморфным
интерфейсом), которые доступны всем наследникам. Полиморфный интерфейс класса
конструируется с использованием любого количества виртуальных или абстрактных членов.

По сути, виртуальный член — это член базового класса, определяющий реализацию
по умолчанию, которая может быть изменена (или, говоря более формально, переопределена) в производном классе. В отличие от него, абстрактный метод — это член
базового класса, который не предусматривает реализации по умолчанию, а предлагает только сигнатуру. Когда класс наследуется от базового класса, определяющего абстрактный метод, этот метод обязательно должен быть переопределен в производном
классе. В любом случае, когда производные классы переопределяют члены, определенные в базовом классе, они по существу переопределяют свою реакцию на один и тот же
запрос.

Рассмотрим для примера стек, т.е. область памяти, функционирующую по принципу «последним
пришел — первым обслужен». Допустим, что в программе требуются три разных типа
стеков: один — для целых значений, другой — для значений с плавающей точкой, третий — для символьных значений. В данном примере алгоритм, реализующий все эти
стеки, остается неизменным, несмотря на то, что в них сохраняются разнотипные данные. В языке, не являющемся объектно-ориентированным, для этой цели пришлось бы
создать три разных набора стековых подпрограмм с разными именами. Но благодаря
полиморфизму для реализации всех трех типов стеков в C# достаточно создать лишь один общий набор подпрограмм. Зная, как пользоваться одним стеком, вы сумеете
воспользоваться и остальными.

В более общем смысле понятие полиморфизма нередко выражается следующим
образом: «один интерфейс — множество методов». Это означает, что для группы взаимосвязанных действий можно разработать общий интерфейс. Полиморфизм помогает
упростить программу, позволяя использовать один и тот же интерфейс для описания
общего класса действий. Выбрать конкретное действие (т.е. метод) в каждом отдельном
случае — это задача компилятора. Программисту не нужно делать это самому. Ему достаточно запомнить и правильно использовать общий интерфейс.

Как взять ипотеку пенсионеру?

Продолжаем разбираться с тем, можно ли пенсионерам взять ипотеку на дом и на сколько лет её дают?

Чтобы получить кредитование по спецпрограмме сперва нужно обратиться в банк и узнать, предусмотрена ли там такая программа, можно ли получить ипотеку пенсионеру по ней?.

Если да, то чтобы оформить ипотеку нужно собирать документы.

А их потребуется немало:

• заявление;
• справка из Пенсионного фонда;
• общегражданское удостоверение личности;
• техпаспорт;
• кадастровый паспорт;
• документы о праве собственности на жилище;
• выписка из ЕГРП;
• документ из Управляющей компании об отсутствии задолженности;
• справка с работы;
• копия трудовой книжки;
• правоустанавливающие бумаги на имеющуюся недвижимость или машину;
• иные справки о доходах.

Как уже говорилось, обязательно потребуют оформить страхование жизни. Так что нужна будет еще и справка о здоровье.

Обычно банк рассматривает заявку в течение одной рабочей недели. Но этот срок может быть и увеличен при сложной ситуации. Могут запросить и дополнительные документы, подтверждающие надежность клиента.

Доменный регистратор, или Туда и обратно

Из песочницы

В сентябре 2017 года в компании, где я работала, пошли разговоры о том, что планируется создание Доменного регистратора. Как очень молодой специалист (20 лет и начало 3 курса бакалавриата), я быстро распознала в нём проект, который может дать мне проявить себя. И к моему счастью, то ли в меня настолько поверили, то ли проект не посчитали перспективным, но он достался именно мне, почти целиком и полностью. На момент начала работы я предполагала, что материала будет мало даже для бакалаврского диплома. Я никогда так не ошибалась. Всё, начиная от понимания схемы работы системы, до её проектирования и написания, заняло очень много времени. Было переосмыслено много теории по Сетям, паттернам проектирования и вообще о работе.

Понятия объектно-ориентированного программирования

Основными понятиями, используемыми в ООП, являются класс, объект, наследование, инкапсуляция и полиморфизм. В языке Python класс равносилен понятию тип данных.

Что такое класс или тип? Проведем аналогию с реальным миром. Если мы возьмем конкретный стол, то это объект, но не класс. А вот общее представление о столах, их назначении – это класс. Ему принадлежат все реальные объекты столов, какими бы они ни были. Класс столов дает общую характеристику всем столам в мире, он их обобщает.

То же самое с целыми числами в Python. Тип int – это класс целых чисел. Числа 5, 100134, -10 и т. д. – это конкретные объекты этого класса.

В языке программирования Python объекты принято называть также экземплярами. Это связано с тем, что в нем все классы сами являются объектами класса type. Точно также как все модули являются объектами класса module.

>>> type(list), type(int)
(<class 'type'>, <class 'type'>)
>>> import math
>>> type(math)
<class 'module'>

Поэтому во избежании путаницы объекты, созданные на основе обычных классов, называют экземплярами. В этом курсе мы чаще будем такие объекты называть объектами, так как данная терминология более универсальная и используется в других языках.

Следующее по важности понятие объектно-ориентированного программирования – наследование. Вернемся к столам

Пусть есть класс столов, описывающий общие свойства всех столов. Однако можно разделить все столы на письменные, обеденные и журнальные и для каждой группы создать свой класс, который будет наследником общего класса, но также вносить ряд своих особенностей. Таким образом, общий класс будет родительским, а классы групп – дочерними, производными.

Дочерние классы наследуют особенности родительских, однако дополняют или в определенной степени модифицируют их характеристики. Когда мы создаем конкретный экземпляр стола, то должны выбрать, какому классу столов он будет принадлежать. Если он принадлежит классу журнальных столов, то получит все характеристики общего класса столов и класса журнальных столов. Но не особенности письменных и обеденных.

Инкапсуляция в ООП понимается двояко. Во многих языках этот термин обозначает сокрытие данных, то есть невозможность напрямую получить доступ к внутренней структуре объекта, так как это небезопасно. Например, наполнить желудок едой можно напрямую, положив еду в желудок. Но это опасно. Поэтому прямой доступ к желудку закрыт. Чтобы наполнить его едой, надо совершить ритуал, через элемент интерфейса под названием рот.

В Python нет такой инкапсуляции, хотя она является одним из стандартов ООП. В Python можно получить доступ к любому атрибуту объекта и изменить его. Однако в Питоне есть механизм, позволяющий имитировать сокрытие данных, если это так уж необходимо.

Отсутствие сокрытия данных в Python делает программирование на нем более легким и понятным, но привносит ряд особенностей, связанных с пространствами имен.

Второй смысл инкапсуляции – объединение свойств и поведения в единое целое, т. е. в класс. Инкапсуляция в этом смысле подразумевается самим определением объектно-ориентированного программирования и есть во всех ОО-языках.

Полиморфизм – это множество форм. Однако в понятиях ООП имеется в виду скорее обратное. Объекты разных классов, с разной внутренней реализацией, то есть программным кодом, могут иметь одинаковые интерфейсы. Например, для чисел есть операция сложения, обозначаемая знаком +. Однако мы можем определить класс, объекты которого также будут поддерживать операцию, обозначаемую этим знаком. Но это вовсе не значит, что объекты должны быть числами, и будет получаться какая-то сумма. Операция + для объектов нашего класса может значить что-то иное. Но интерфейс, в данном случае это знак +, у чисел и нашего класса будет одинаков. Полиморфность же проявляется во внутренней реализации и результате операции.

Вы уже сталкивались с полиморфизмом операции +. Для чисел она обозначает сложение, а для строк – конкатенацию. Внутренняя реализация кода для этой операции у чисел отличается от реализации таковой для строк.

Как настроить пользовательский формат

Абстракция

Важным элементом ООП является абстракция. Человеку свойственно представ­лять сложные явления и объекты, прибегая к абстракции. Например, люди представляют себе автомобиль не в виде набора десятков тысяч отдельных деталей, а в виде совершенно определенного объекта, имеющего свое особое поведение. Эта абстракция позволяет не задумываться о сложности деталей, составляющих автомобиль, скажем, при поездке в магазин. Можно не обращать внимания на подробности работы двигателя, коробки передач и тормозной системы. Вместо этого объект можно использовать как единое целое.

Эффективным средством применения абстракции служат иерархические клас­сификации. Это позволяет упрощать семантику сложных систем, разбивая их на более управляемые части. Внешне автомобиль выглядит единым объектом. Но стоит заглянуть внутрь, как становится ясно, что он состоит из нескольких под­систем: рулевого управления, тормозов, аудиосистемы, привязных ремней, обо­гревателя, навигатора и т.п. Каждая из этих подсистем, в свою очередь, собрана из более специализированных узлов. Например, аудиосистема состоит из радиопри­емника, проигрывателя компакт-дисков и/или аудиокассет. Суть всего сказанного состоит в том, что структуру автомобиля (или любой другой сложной системы) можно описать с помощью иерархических абстракций.

Иерархические абстракции сложных систем можно применять и к компьютер­ным программам. Благодаря абстракции данные традиционной, ориентирован­ной на процессы, программы можно преобразовать в составляющие ее объекты, а последовательность этапов процесса — в совокупность сообщений, передавае­мых между этими объектами. Таким образом, каждый из этих объектов описывает свое особое поведение. Эти объекты можно считать конкретными сущностями, реагирующими на сообщения, предписывающие им вътолнитьконкретное действие. В этом, собственно, и состоит вся суть ООП.

Принципы ООП лежат как в основе языка Java, так и восприятия мира человеком

Важно понимать, каким образом эти принципы реализуются в программах. Как станет ясно в дальнейшем, ООП яаляется еще одной, но более эффективной и естественной методикой создания программ, способных пережить неизбежные изменения, сопро­вождающие жизненный цикл любого крупного программного проекта, включая за­рождение общего замысла, развитие и созревание

Например, при наличии тщатель­но определенных объектов и ясных, надежных интерфейсов с этими объектам можно безбоязненно и без особого труда извлекать или заменять части старой системы.

Притча о программистах и кодерах

• Из песочницы

Давным давно, в далёкой предалёкой галактике, на одной провинциальной планетке жили разумные млекопитающие, у которых недавно начался век информационных технологий. В тот век многим приходилось писать программы на разных языках для различных программных платформ. И любой потомок обезьяны с этой планеты, написавший хотя бы пару строчек кода, который заставил тупую вычислительную машину сделать несколько разумных (с точки зрения автора) действий, уже считал себя просветлённым мудрецом, постигшим ДАО информационных технологий и назывался не иначе как джедаем программистом.
Сегодня, дорогие любители истории вселенной, мы с вами постараемся разобраться, в чём же заключается фундаментальное заблуждение этих потомков обезьян людей, и в чём же различие между программистами и не программистами, для простоты будем называть их кодерами.

Главное — в деталях. Что на самом деле даёт ООП?

Я уже более двух лет денно и нощно копаюсь в ООП. Прочитал толстую стопку книг, потратил человеко-месяцы на рефакторинг кода с процедурного стиля в объектно-ориентированный и обратно. Друг говорит, что я заработал ООП головного мозга. Но есть ли у меня уверенность, что я умею решать сложные задачи и писать понятный код?
Я завидую людям, которые умеют уверенно пропихивать свое бредовое мнение. Особенно, когда это касается разработки, архитектуры. В общем того, к чему я страстно стремлюсь, но в чём испытываю бесконечные сомнения. Потому что я не гений, и не ФП-шник, у меня нет истории успеха. Но позвольте вставить 5 копеек.

Инкапсуляция, полиморфизм, объектное мышление…?

Любите, когда вас грузят терминами? Я прочитал достаточно, но слова выше до сих пор не говорят мне ни о чем конкретном. Я привык объяснять вещи на понятном мне языке. Уровне абстракции, если хотите. И давно хотел знать ответ на простой вопрос: «Что даёт ООП?». Желательно с примерами кода. И сегодня я попробую ответить на него сам.

Роль наследования

Следующий принцип ООП — наследование — касается способности языка позволять
строить новые определения классов на основе определений существующих классов. По сути, наследование позволяет расширять поведение базового (или родительского) класса, наследуя основную функциональность в производном подклассе (также именуемом
дочерним классом):

Т.е. наследование представляет собой процесс, в ходе которого один объект приобретает свойства другого объекта. Это очень важный процесс, поскольку он обеспечивает
принцип иерархической классификации. Если вдуматься, то большая часть знаний
поддается систематизации благодаря иерархической классификации по нисходящей.

Если не пользоваться иерархиями, то для каждого объекта пришлось бы явно определять все его свойства. А если воспользоваться наследованием, то достаточно определить лишь те свойства, которые делают объект особенным в его классе. Он может также наследовать общие свойства своего родителя. Следовательно, благодаря механизму
наследования один объект становится отдельным экземпляром более общего класса.

Принципы

Основная идея ООП заключается в том, что вместо написания программы, вы создаете класс, представляющий собой своего рода шаблон, содержащий переменные и функции. Объекты являются автономными экземплярами этого класса, и вы можете заставить их взаимодействовать между собой как угодно.

В основе концепции объектно-ориентированного программирования лежат несколько базовых принципов:

1. Инкапсуляция. Принцип инкапсуляции, обеспечивающий максимальную изолированность объектов и автономность каждой функции, обеспечивает простоту обнаружения и устранения неисправностей. Если в процессе написания кода вы обнаружили, что какие-либо отдельные функции выполняются неправильно, или же есть проблемы с графическим представлением информации, вы всегда будете четко понимать, в какой части программы искать ошибку.
2. Наследование. Второй принцип ООП — наследование — предполагает возможность повторного использования кода по наследству от старших классов. Допустим, что в дополнение к объекту “Машина”, одному пользователю нужен объект “Гоночный автомобиль” а другому — “Лимузин”. Каждый строит свои объекты по отдельности, но обнаруживает общие черты между ними. На самом деле, каждый объект на самом деле является лишь разновидностью автомобиля. Именно здесь принцип наследования позволяет сэкономить время: достаточно создать один общий класс, а затем — несколько подклассов, каждый из которых будет иметь набор свойств, включающий как общие, так и сугубо индивидуальные параметры.
3. Полиморфизм. Принцип полиморфизма позволяет использовать один и тот же интерфейс для выполнения ряда близких по смыслу и назначению действий. Фактически, вы создаете набор шаблонов для решения определенных задач, а результат будет зависеть от типа данных.

Объектно-ориентированное программирование часто является наиболее естественным и прагматичным подходом к разработке приложений и сервисов самого разного назначения. Языки ООП позволяют вам разбить ваше программное обеспечение на небольшие блоки, решая небольшие задачи — по одной за раз.

Как Валера взял в команду стажера и начал учить его проектированию

Начало

Валера по-прежнему работает тимлидом в одной большой IT-компании одной большой среднеазиатской страны. В работе находится несколько крупных проектов и, судя по сияющим лицам специалистов по маркетингу и продажам, в скором времени их станет значительно больше. На эту же мысль Валеру наводит приглашение на совещание, которое он получил от технического директора. Тема совещания — расширение направления образовательных систем.
На следующее утро в зале для совещаний собрались ключевые сотрудники направления. Технический директор (для тех, кто с ним еще не знаком, — его зовут Иван) сразу перешел к сути вопроса: «Приветствую всех! Как вы знаете, некоторое время назад мы поставили перед собой цель расширить присутствие на рынке и для этого открыли новый офис продаж. Так вот, эта стратегия сработала. Через месяц мы подписываем договор на разработку и внедрение платформы дистанционного образования. Проект очень интересный, но пока не об этом. Чтобы его потянуть, нам нужно срочно формировать новую команду в направлении образовательных систем.»

Классовое наследование

В классовом ООП классы являются чертежами для объектов. Объекты (или экземпляры) создаются на основе классов. Существует конструктор, который используется для создания экземпляра класса с заданными свойствами.

Например:

Здесь при помощи ключевого слова из ES6 мы создаём класс  со свойствами и , которые хранятся в . Значения свойств задаются в конструкторе, а доступ к ним осуществляется в методе .

Full Stack Web Developer (Middle+)

Tproger, Москва, От 70 000 до 200 000 ₽

tproger.ru

Вакансии на tproger.ru

Мы создаём экземпляр класса с именем с помощью ключевого слова :

Объекты, созданные с помощью ключевого слова , изменяемы. Другими словами, изменения в классе повлияют на все объекты, являющиеся экземплярами этого класса, а также на дочерние классы, которые его расширяют ().

Для расширения класса мы можем создать другой класс. Расширим класс с помощью класса . — это с почтой и паролем:

Всё вроде бы хорошо работает, но использование классового подхода к наследованию привело к большому конструктивному недостатку: откуда пользователи класса (например, ) могут знать, что у этого класса есть свойства и и функция ? Одного взгляда на код класса недостаточно для того, чтобы сказать что-либо о его родительском классе. В итоге приходится копаться в документации или искать нужный код по всей иерархии классов.

Как говорит Дэн Абрамов:

Классовое наследование построено на создании связей через зависимости. На основе базовых классов (или суперклассов) создаются производные классы. Классовое наследование хорошо подходит для небольших и простых приложений, которые редко меняются и у которых не более одного уровня наследования (неглубокие деревья наследования позволяют избежать проблемы хрупкого базового класса) или совершенно разные сценарии использования. Однако по мере расширения иерархии такое наследование со временем будет невозможно поддерживать.

Эрик Эллиот описал, как классовое наследование может потенциально привести к провалу проекта, а в худшем случае — к провалу компании:

Когда много производных классов с очень разными функциями наследуются от одного базового класса, любое, казалось бы, безобидное изменение в базовом классе может привести к сбою в работе производных. За счёт усложнения кода и всего процесса создания продукта вы могли бы смягчить побочные эффекты, создав контейнер для инъекций зависимостей. Это обеспечило бы единый интерфейс для создания сервисов, потому что позволило бы абстрагироваться от подробностей создания. Есть ли способ получше?

Более 1300 компаний используют Worksection. Присоединяйтесь!

Одностраничный магазин на Phalcon PHP + AngularJS. Работа над ошибками

Введение

Всем привет! Не так давно я написал публикацию «Одностраничный магазин с корзиной на Phalcon + AngularJS + Zurb Foundation», которая имела неоднозначный эффект мягко говоря. А точнее получила много отрицательных комментариев, какие-то были объективные и конструктивные, какие-то нет, и они меня заставили задуматься, почему так произошло, ведь я хотел сделать полезный мануал, который пригодиться мне и другим, начинающим писать на AngularJS.

Исповедь

Да, мануал был полезен для меня, для меня старого, того, кому в 2009 году отказали в работе в местной веб-студии, и он по сей день ни разу ни работал в команде, ни разу не работал на наёмной работе, а полагался только на себя, и главным критерием эффективности реализации проектов был один — главное, что работает. Но это я — старый, после написания той статьи, и множества комментариев, я впервые решил попробовать сделать всё по правилам хорошего тона, хотя бы ради интереса.

О проблемах транслятора Python и переосмысление языка

Из песочницы

— Сколько нужно архитекторов, чтобы реализовать язык программирования?
— Сто. Один будет писать реализацию, а 99 — говорить, что могут сделать лучше.

В этой статье я хочу затронуть не столько сам язык, сколько детали реализации CPython и его стандартной библиотеки, которые гарантируют, что у вас не будет никаких простых способов сделать приложение на питоне ни многопоточным, ни быстрым, ни легко поддерживаемым, и почему было создано столько альтернативных реализаций (PyPy, Cython, Jython, IronPython, Python for .NET, Parakeet, Nuitka, Stackless, Unladen Swallow), половина из которых уже умерла; и мало кто понял, почему у альтернатив не было шансов победить в борьбе за выживание против других языков. Да, есть GDScript, который призван решить проблемы с производительностью, есть Nim, который призван решить вообще все проблемы, не обязывая при этом пользователя чрезмерно явно объявлять типы. Однако, учитывая огромную инертность индустрии, я осознаю, что в ближайшие 10 лет новые языки точно не займут значимой ниши. Однако, я верю в то, что питон возможно сделать эффективным, изменив стиль написания кода, по большей части сохранив оригинальный синтаксис, и полностью сохраняя возможность взаимодействия кода нового и старого стиля. Я буду концентрироваться на проблемах CPython, а не ближайшего его конкурента, PyPy, поскольку PyPy на самом деле прыгает вокруг всё тех же проблем CPython.

История развития

Основа ООП была заложена в начале 1960-х годов. Прорыв в использовании экземпляров и объектов был достигнут в MIT с PDP-1, и первым языком программирования для работы с объектами стал Simula 67. Он был разработан Кристен Найгаард и Оле-Джохан Даль в Норвегии с целью создания симуляторов. Они работали над симуляциями взрыва кораблей и поняли, что могут сгруппировать корабли в различные категории. Каждому типу судна было решено присвоить свой собственный класс, который должен содержать в себе набор уникальных характеристик и данных. Таким образом, Simula не только ввела понятие класса, но и представила рабочую модель.

Термин «объектно-ориентированное программирование» был впервые использован Xerox PARC в языке программирования Smalltalk. Понятие ООП использовалось для обозначения процесса использования объектов в качестве основы для расчетов. Команда разработчиков была вдохновлена проектом Simula 67, но они спроектировали свой язык так, чтобы он был динамичным. В Smalltalk объекты могут быть изменены, созданы или удалены, что отличает его от статических систем, которые обычно используются. Этот язык программирования также был первым, использовавшим концепцию наследования. Именно эта особенность позволила Smalltalk превзойти как Simula 67, так и аналоговые системы программирования.

Simula 67 стала новаторской системой, которая впоследствии стала основой для создания большого количества других языков программирования, в том числе Pascal и Lisp. В 1980-х годах объектно-ориентированное программирование приобрело огромную популярность, и основным фактором в этом стало появление языка С++

Концепция ООП также имела важное значение для разработки графических пользовательских интерфейсов. В качестве одного из самых ярких примеров можно привести структуру Cocoa, существующую в Mac OS X

Общие принципы модели стали применяться во многих современных языках программирования. Некоторые из них — Fortran, BASIC, Pascal. На тот момент многие программы не были разработаны с учетом ООП, что было причиной возникновения некоторых проблем совместимости. “Чистые” объектно-ориентированные языки программирования не обладали многими функциями, необходимыми программистам. Для решения этих проблем ряд исследователей предложили несколько новых языков программирования, созданных на основе принципов ООП с сохранением других, необходимых программистам, функций. Среди наиболее ярких примеров можно выделить Eiffel, Java, .NET. Даже в серьезных веб-разработках используются языки программирования, основанные на принципах ООП — PHP (у нас вы можете пройти курс ООП в PHP), Python, Ruby. По мнению экспертов, в ближайшие несколько десятилетий именно объектно-ориентированный подход будет оставаться основной парадигмой в развитии программирования.

3 Инкапсуляция

Цель инкапсуляции — улучшить качество взаимодействия вещей за счет их упрощения.

А лучший способ упростить что-то — скрыть все сложное от посторонних глаз. Например, если вас посадят в кабину Боинга, вы не сразу разберетесь, как им управлять:

С другой стороны, для пассажиров самолета все выглядит проще: купил билет, сел в самолет, взлетели и приземлились. Вы можете с легкостью перелететь с континента на континент, обладая только навыками «купить билет» и «сесть на самолет». Все сложности в виде подготовки самолета к полету, взлета, посадки и различных внештатных ситуаций скрыты от вас. Не говоря уже о спутниковой навигации, автопилоте и диспетчерских центрах в аэропортах. И это упрощает нам жизнь.

С точки зрения программирования, инкапсуляция — это «сокрытие реализации». Мне нравится такое определение. Наш класс может содержать сотни методов и реализовывать очень сложное поведение в различных ситуациях. Но мы можем скрыть от посторонних глаз все его методы (пометить модификатором private), а для взаимодействия с другими классами оставить всего пару-тройку методов (пометить их модификатором public). Тогда все остальные классы нашей программы будут видеть в этом классе всего три метода и вызывать именно их. А все сложности будут скрыты внутри класса, как кабина пилотов от счастливых пассажиров.

Понятия объектно-ориентированного программирования

Попробую, используя перечисленные утверждения, выполнить анализ основных понятий объектно-ориентированного программирования. Этот анализ обходит понятие абстрагирование, так как оно уже было описано ранее в формализации способа построения универсального алгоритма.

Класс, Объект

Данные понятия ООП закрепляют целесообразность использования специального вида компонента, описываемого совокупностью некоторых внутренних данных и методов работы с этими данными. Все утверждения группы и транслируются в ООП, для которого термин компонент заменяется понятием класс.

При этом, на первый взгляд, отношения класса и объекта исчерпываются группой утверждений , в которой база заменяется понятием класс, а реализация — понятием объект. Причем реализация получается динамическая, то есть изменяемая в процессе исполнения программы.

Инкапсуляция

Понятие «инкапсуляция» можно рассмотреть с двух «сторон».

Первая сторона понятия «инкапсуляция» — это обособленность компонента от других участков кода. Это свойство позволяет программисту для внесения изменений в компонент выполнить операции в участках кода, которые расположены «близко». То есть минимизировать затраты времени программиста, исключая из работы поиск и анализ разрозненных взаимодействующих элементов программы. Эта сторона задается свойствами компонента, следующими из его определения.

Вторая сторона понятия «инкапсуляция» — это сокрытие внутренней реализации компонента. Это сокрытие возможно с использованием понятий база и реализация, описанных в группе утверждений . Для этого публичные методы класса отождествляются с базой, а приватные и защищенные методы класса — с реализацией. В местах использования используются ограничения, формируемые базой, и потому появляется возможность производить изменения в реализации, не касающиеся базовых ограничений. И эти изменения реализации не нужно проверять в местах использования базы , что обеспечивает минимизацию трудозатрат программиста.

Наследование

Понятия «наследование» продолжает закреплять важность использования связки база + реализация. Для этого в группе утверждений необходимо методы родительского класса отождествить с базой, а методы класса-наследника отождествить с реализацией

В своей реализации понятие «наследование» позволяет использовать утверждение , то есть использовать дополнение кода вместо его изменения и дублирования. При этом необходимо исключить дублирование базового алгоритма. Однако, у подхода, использующего наследование для специализации универсального алгоритма, есть существенный минус. Этот недостаток — наличие двух сильно-связных компонентов, которые тяжело изменять независимо. Эти связи-зависимости порождаются отношением родитель-наследник.

Существует множество альтернативных способов использовать связку база + реализация. Приведу далее примеры таких способов.

Полиморфизм

По моему мнению, понятие «полиморфизм» — это вторая сторона при взгляде на процедуру создания универсального алгоритма. Первая сторона ( абстрагирование) — это взгляд с точки зрения способов создания универсального алгоритма. В то же время при взгляде на универсальный алгоритм с точки зрения пользователя, получаем запись понятия полиморфизм. То есть полиморфизм это полезная способность функции (компонента) обрабатывать данные разных типов. Добавление этого понятия в ООП закрепляет полезность использования универсального алгоритма в разработке программного проекта.

С++ Concept-Based Polymorphism в продуктовом коде: PassManager в LLVM

Сегодня речь пойдет про одну интересную идиому, которую ввел Шон Парент (Adobe) — известный деятель в C++-сообществе. Он часто выступает с докладами и публикует цикл статей Better Code. Одна из его идей, которую используют в Photoshop — это Concept-Based Polymorphism. Это когда мы реализуем полиморфизм не через явное наследование, а с помощью техники, включающей обобщенное программирование, и по итогам получаем некоторые дополнительные преимущества.
Статья устроена следующим образом:

1. Что вообще такое Concept-Based Polymorphism и зачем он нужен
2. Немного про LLVM и ее устройство
3. Пример Concept-Based Polymorphism в LLVM PassManager
4. Преимущества подхода

Роль инкапсуляции

Инкапсуляция — это механизм программирования, объединяющий вместе код
и данные, которыми он манипулирует, исключая как вмешательство извне, так и неправильное использование данных. В объектно-ориентированном языке данные и код
могут быть объединены в совершенно автономный черный ящик. Внутри такого ящика
находятся все необходимые данные и код. Когда код и данные связываются вместе подобным образом, создается объект. Иными словами, объект — это элемент, поддерживающий инкапсуляцию.

Т.е. инкапсуляция представляет собой способности языка скрывать излишние детали реализации от пользователя объекта.
Например, предположим, что используется класс по имени DatabaseReader, который
имеет два главных метода: Open() и Close().

Фиктивный класс DatabaseReader инкапсулирует внутренние детали нахождения,
загрузки, манипуляций и закрытия файла данных. Программистам нравится инкапсуляция, поскольку этот принцип ООП упрощает кодирование. Нет необходимости беспокоиться о многочисленных строках кода, которые работают «за кулисами», чтобы
реализовать функционирование класса DatabaseReader. Все, что потребуется — это
создать экземпляр и отправлять ему соответствующие сообщения (например, «открыть файл по имени AutoLot.mdf, расположенный на диске С:»).

С идеей инкапсуляции программной логики тесно связана идея защиты данных.
В идеале данные состояния объекта должны быть специфицированы с использованием ключевого слова private (или, возможно, protected). Таким образом, внешний мир
должен вежливо попросить, если захочет изменить или получить лежащее в основе значение. Это хороший принцип, поскольку общедоступные элементы данных можно легко повредить (даже нечаянно, а не преднамеренно).

Основной единицей инкапсуляции в C# является класс, который определяет форму
объекта. Он описывает данные, а также код, который будет ими оперировать. В C# описание класса служит для построения объектов, которые являются экземплярами
класса. Следовательно, класс, по существу, представляет собой ряд схематических описаний способа построения объекта.

Код и данные, составляющие вместе класс, называют членами. Данные, определяемые классом, называют полями, или переменными экземпляра. А код, оперирующий
данными, содержится в функциях-членах, самым типичным представителем которых
является метод. В C# метод служит в качестве аналога подпрограммы. (К числу других
функций-членов относятся свойства, события и конструкторы.) Таким образом, методы класса содержат код, воздействующий на поля, определяемые этим классом.