Наследование

Объекты

Посмотрите вокруг себя... и вы обнаружите яблоко, которое вы купили к завтраку. Допустим, что вы намерены описать яблоко в терминах программирования. Первое, что вы, возможно, попытаетесь сделать, так это рассмотреть его по частям; пусть S представляет площадь кожуры, J представляет содержащийся в яблоке объем жидкого сока, F представляет вес фрукта внутри кожуры, D - число семечек...

Не думайте таким образом. Думайте как живописец. Вы видите яблоко и вы рисуете яблоко. Изображение яблока не есть само яблоко. Оно является символом на плоской поверхности. Но оно не может быть абстрагировано в несколько чисел, каждое из которых расположено отдельно и независимо где-нибудь в сегменте данных. Его компоненты остаются вместе в их существенной взаимосвязи друг с другом.

Объекты моделируют характеристики и поведение элементов мира, в котором мы живем. Они являются окончательной абстракцией данных.

Примечание: Объекты содержат вместе все свои характе ристики и особенности поведения.

Яблоко можно разрезать на части, но как только оно будет разрезано, оно больше не будет яблоком. Отношения частей к целому и взаимоотношения между частями становятся понятнее тогда, когда все содержится вместе в одной упаковке. Это называется инкапсуляцией и является очень важным понятием. Немного позже мы к нему вернемся.

Не менее важным является и тот факт, что объекты могут наследовать характеристики и поведение того, что мы называем порождающие, родительские объекты (или предки). Здесь происходит качественный скачок: наследование, возможно, является сегодня единственным самым крупным различием между обычным программированием на Паскале и объектно-ориентированным программированием в Borland Pascal.

Наследование

Целью науки является описание взаимодействий во вселенной. Большая часть работы в науке при продвижении к цели заключается просто в построении генеалогических деревьев. Когда энтомолог возвращается с Амазонки с неизвестным ранее насекомым в банке, то главной его заботой является определение, где это насекомое располагается в гигантской схеме, на которой собраны научные названия всех других насекомых. Аналогичные схемы составлены для растений, рыб, млекопитающих, рептилий, химических элементов, элементарных частиц и космических галактик. Все они выглядят как генеалогические деревья: с единой всеобщей категорией в вершине и все увеличивающимися число категорий, которые лежат ниже этой единственной категории, и разворачиваются веером по мере приближения к границам разнообразия.

Внутри категории " насекомые" имеется два подразделения: насекомые с видимыми крыльями и насекомые со спрятанными крыльями или вообще бескрылые. Среди крылатых имеется большее число категорий; мотыльки, бабочки, мухи и т.д. Каждая категория содержит большое число подкатегорий, а ниже этих подкатегорий может иметься даже еще большее число подкатегорий (см. Рис. 9.1).

Этот процесс классификации называется таксономией. Это прекрасная начальная метафора для механизма наследования в объектно-ориентированном программировании.

Вопросами, которые задает ученый при попытке классификации некоторого животного или объекта, являются следующие. В чем этот объект похож на другие объекты из общего класса? В чем он отличается от других объектов? Каждый конкретный класс имеет множество свойств поведения и характеристик, определяющих этот класс. Ученый начинает с вершины конкретного генеалогического дерева и проходит по дочерним областям, задавая себе эти вопросы. Наивысший уровень самый общий, а вопросы самые простые, например, крылатое или бескрылое? Каждый последующий уровень является более специфическим, чем предыдущий, и менее общим. В конце концов, ученый добирается до точки подсчета волосков на третьем сегменте задней ноги насекомого - что воистину специфично. (И скорее всего о нем следует сказать, что он не энтомолог.)

Важно помнить то, что если характеристика однажды определена, то все категории, расположенные ниже данного определения, содержат эту характеристику. Таким образом, как только вы определили насекомое, как члена отряда diptera (мухи), то вам не следует отмечать снова, что у мух имеется одна пара крыльев. Разновидность насекомых, которую мы зовем мухи, наследует эту характеристику от своего отряда.

Как вы поняли, объектно-ориентированное программирование в большой степени является процессом построения генеалогического дерева для структур данных. Одной из важных особенностей, которые объектно-ориентированное программирование добавляет традиционным языкам типа Паскаль, является механизм, с помощью которого типы данных могут наследовать характеристики более простых, более общих типов. Этим механизмом является наследование