Секция private

В некоторых случаях у вас могут иметься части описаний объектов, которые экспортировать нежелательно. Например, вы можете предусмотреть объекты для других программистов, которые они могут использовать, но не могут непосредственно манипулировать с данными объекта. Чтобы облегчить это, Borland Pascal позволяет задавать внутри объектов приватные (закрытые) поля и методы.

Приватные поля и методы доступны только внутри того модуля, в котором описан объект. В предыдущем примере, если бы тип THourly содержал приватные поля, то доступ к ним можно было бы получить только в модуле THourly. Даже если другие части объекта THourly можно было бы экспортировать, (части, описанные, как приватные, были бы недоступными.

Приватные поля и методы описываются непосредственно после обычных полей и методов, вслед за зарезервированным словом private. Таким образом, полный синтаксис описания объекта будет следующим:

Программирование в " действительном залоге"

Большая часть из того, что говорилось об объектах до сих пор, исходит из удобств и перспектив Borland Pascal, поскольку наиболее вероятно, что это именно то, с чего вы начнете. Теперь начнутся изменения, поскольку мы подошли к концепциям объектно-ориентированного программирования с помощью некоторых принципов программирования на стандартном Паскале. Объектно-ориентированное программирование имеет свое собственное отдельное множество понятий, частично благодаря началам объектно-ориентированного программирования (до некоторой степени ограниченным) в научных кругах, однако также и потому, что эта концепция действительно является радикально отличной от других.

Одним, часто забавным, следствием этого явилось то, что объектно-ориентированное программирование фанатично " одушевляет" свои объекты. Отныне данные для вас не емкости, которые вы можете наполнять значениями. С точки зрения нового взгляда на вещи, объекты выглядят как актеры на подмостках со множеством заученных ролей (методов). Если вы (директор) даете им слово, то актеры начинают декламировать в соответствии со сценарием.

Было бы полезно представить функцию AnHourly.GetPayAmount как, например, дающую распоряжение объекту AnHourly " Вычислить размер вашей ежедневной платы". Центральной концепцией здесь является объект. Этот объект обслуживают как список методов, так и список полей данных, содержащихся в объекте. И ни код, ни данные не являются здесь " директором".

Чтобы быть совсем привлекательным, объект не может быть описан как актер на сцене. Образцу объектно-ориентированного программирования с большим трудом удается моделировать составляющие проблемы как компоненты, а не как логические абстракции. Случайности и закономерности, наполняющие нашу жизнь (от тостеров до телефонных звонков по поводу махровых полотенец) все имеют характеристики (данные) и линии поведения (методы). Характеристики тостера могут включать требуемое напряжение, число гренок, которые он может поджарить одновременно, установку слабого или сильного уровней поджаривания, цвет тостера, его фабричную марку и т. д. Его поведение может включать загрузку кусков хлеба, поджаривание этих кусков и автоматическое выталкивание готовых гренок наружу.

Если мы хотим написать программу имитации кухни, то какой же имеется наилучший способ смоделировать различные приспособления, кроме объектов, с их характеристиками и линиями поведения, закодированными в поля данных и в методах? Фактически, это уже сделано: один из первых объектно-ориентированных языков (Симула-67) был создан как язык для написания таких имитаций.

Есть также причина того, что объектно-ориентированное программирование довольно крепко связано в традиционном смысле с ориентированной на построение графиков средой. Объекты должны быть моделями, и есть ли лучший способ смоделировать объект, чем нарисовать его изображение? Объекты в Borland Pascal должны имитировать компоненты проблему, которую вы пытаетесь разрешить. Примите это во внимание, если в дальнейшем вы намерены эксплуатировать новые объектно-ориентированные расширения Borland Pascal

Принципы ООП проще всего понять на примере программ моделирования. В ре­альном мире каждый предмет или процесс обладает набором статических и ди­намических характеристик, иными словами, свойствами и поведением. Поведе­ние объекта зависит от его состояния и внешних воздействий. Например, объект «автомобиль» никуда не поедет, если в баке нет бензина, а если повернуть руль, изменится положение колес.

Понятие объекта в программе совпадает с обыденным смыслом этого слова: объ­ект представляется как совокупность данных, характеризующих его состояние, и функций их обработки, моделирующих его поведение. Вызов функции на выпол­нение часто называют посылкой сообщения объекту1.

При создании объектно-ориентированной программы предметная область пред­ставляется в виде совокупности объектов. Выполнение программы состоит в том, что объекты обмениваются сообщениями. Это позволяет использовать при про­граммировании понятия, более адекватно отражающие предметную область.

При представлении реального объекта с помощью программного необходимо выде­лить в первом его существенные особенности. Их список зависит от цели модели­рования. Например, объект «крыса» с точки зрения биолога, изучающего миграции, ветеринара или, скажем, повара будет иметь совершенно разные характеристики. Выделение существенных с той или иной точки зрения свойств называется абст­рагированием.

Таким образом, программный объект — это абстракция.

Важным свойством объекта является его обособленность. Детали реализации объ­екта, то есть внутренние структуры данных и алгоритмы их обработки, скрыты от пользователя объекта и недоступны для непреднамеренных изменений. Объект используется через его интерфейс — совокупность правил доступа.

Скрытие деталей реализации называется инкапсуляцией (от слова «капсула»). Ничего сложного в этом понятии нет: ведь и в обычной жизни мы пользуемся объектами через их интерфейсы. Сколько информации пришлось бы держать в голове, если бы для просмотра новостей надо было знать устройство телевизора!

Таким образом, объект является «черным ящиком», замкнутым по отношению к внешнему миру. Это позволяет представить программу в укрупненном виде — на уровне объектов и их взаимосвязей, а следовательно, управлять большим объ­емом информации и успешно отлаживать сложные программы.

Сказанное можно сформулировать более кратко и строго: объект — это инкапсу­лированная абстракция с четко определенным интерфейсом.

Инкапсуляция позволяет изменить реализацию объекта без модификации основ­ной части программы, если его интерфейс остался прежним. Простота модифи­кации является очень важным критерием качества программы, ведь любой программный продукт в течение своего жизненного цикла претерпевает множество изменений и дополнений.

Кроме того, инкапсуляция позволяет использовать объект в другом окружении и быть уверенным, что он не испортит не принадлежащие ему области памяти, а также создавать библиотеки объектов для применения во многих программах.
Каждый год в мире пишется огромное количество новых программ, и важнейшее значение приобретает возможность многократного использования кода.

Преиму­щество объектно-ориентированного программирования состоит в том, что для объекта можно определить наследников, корректирующих или дополняющих его поведение. При этом нет необходимости не только повторять исходный код родительского объекта, но даже иметь к нему доступ.

Наследование является мощнейшим инструментом ООП и применяется для сле­дующих взаимосвязанных целей:

 исключения из программы повторяющихся фрагментов кода;

 упрощения модификации программы;

 упрощения создания новых программ на основе существующих.

Кроме того, только благодаря наследованию появляется возможность использо­вать объекты, исходный код которых недоступен, но в которые требуется внести изменения.

Наследование позволяет создавать иерархии объектов. Иерархия представляется в виде дерева, в котором более общие объекты располагаются ближе к корню, а бо­лее специализированные — на ветвях и листьях. Наследование облегчает исполь­зование библиотек объектов, поскольку программист может взять за основу объек­ты, разработанные кем-то другим, и создать наследников с требуемыми свойствами.

Объект, на основании которого строится новый объект, называется родительским объектом, объектом-предком, базовым классом, или суперклассом, а унаследо­ванный от него объект — потомком, подклассом, или производным классом.

ООП позволяет писать гибкие, расширяемые и читабельные программы. Вомно­гом это обеспечивается благодаря полиморфизму, под которым понимается воз­можность во время выполнения программы с помощью одного и того же имени выполнять разные действия или обращаться к объектам разного типа. Чаще все­го понятие полиморфизма связывают с механизмом виртуальных методов.

Подводя итог сказанному, сформулирую достоинства ООП.

 использование при программировании понятий, близких к предметной области;

 возможность успешно управлять большими объемами исходного кода благо­даря инкапсуляции, то есть скрытию деталей

 реализации объектов и упроще­нию структуры программы;

 возможность многократного использования кода за счет наследования;

 сравнительно простая возможность модификации программ;

 возможность создания и использования библиотек объектов.

Эти преимущества особенно явно проявляются при разработке программ большого объема и классов программ. Однако ничто не дается даром: создание объектно-ориентированной программы представляет собой весьма непростую задачу, по­скольку требует разработки иерархии объектов, а плохо спроектированная иерар­хия может свести к нулю все преимущества объектно-ориентированного подхода.

Кроме того, идеи ООП не просты для понимания и в особенности для практиче­ского применения. Чтобы эффективно использовать готовые объекты из биб­лиотек, необходимо освоить большой объем достаточно сложной информации. Неграмотное же применение ООП способно привести к созданию излишне слож­ных программ, которые невозможно отлаживать и усовершенствовать