Концепции ООП являются основополагающими элементами и составляют основу языка программирования Java. В рамках данного подхода выделяют следующие термины: абстракция, инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Понимание данных принципов служит ключом к построению целостной картины того, как работают программы, написанные на Java. По большому счету, объектно-ориентированный подход позволяет нам описывать классы, определять методы и переменные таким образом, чтобы затем использовать их вновь, частично либо полностью, без нарушения безопасности.
Принципы ООП в Java
Как упоминалось выше, выделяют четыре основные принципа ООП:
- Абстракция. Абстракция означает использование простых вещей для описания чего-то сложного. Например, мы все знаем как пользоваться телевизором, но в тоже время нам не нужно обладать знаниями о том, как он работает чтобы смотреть его. В Java под абстракцией подразумеваются такие вещи, как объекты, классы и переменные, которые в свою очередь лежат в основе более сложного кода. Использование данного принципа позволяет избежать сложности при разработке ПО.
- Инкапсуляция. Под инкапсуляцией подразумевается сокрытие полей внутри объекта с целью защиты данных от внешнего, бесконтрольного изменения со стороны других объектов. Доступ к данным (полям) предоставляется посредством публичных методов (геттеров/сеттеров). Это защитный барьер позволяет хранить информацию в безопасности внутри объекта.
- Наследование. Это особая функциональность в объектно-ориентированных языках программирования, которая позволяет описывать новые классы на основе уже существующих. При этом поля и методы класса-предка становятся доступны и классам-наследникам. Данная фича делает классы более чистыми и понятным за счет устранения дублирования программного кода.
ООП на простых примерах. Объектно-ориентированное программирование
- Полиморфизм. Данный принцип позволяет программистам использовать одни и те же термины для описания различного поведения, зависящего от контекста. Одной из форм полиморфизма в Java является переопределение метода, когда различные формы поведения определяются объектом из которого данный метод был вызван. Другой формой полиморфизма является перегрузка метода, когда его поведение определяется набором передаваемых в метод аргументов.
Каким образом концепции ООП работают в Java
Концепции ООП в Java позволяют программистам создавать компоненты, которые можно переиспользовать в различных частях программы не подвергая данные опасности.
Принцип работы абстракции
Основная цель использования данной концепции — это уменьшение сложности компонентов программы за счет скрытия от программиста, использующего эти компоненты, ненужных ему подробностей. Это позволяет реализовать более сложную логику поверх предоставленной абстракции, не вдаваясь в подробности ее реализации.
Приготовление кофе с помощью кофемашины является хорошим примером абстракции. Все, что нам надо знать, что бы ей пользоваться: как налить воды, засыпать кофейные зерна, включить и выбрать вид кофе, который хотим получить. А, как машина будет варить кофе — нам знать не нужно.
Основы ООП на примере Java. Часть 1
В данном примере кофемашина представляет собой абстракцию, которая от нас скрывает все подробности варки кофе. Нам лишь остается просто взаимодействовать с простым интерфейсом, который не требует от нас каких-либо знаний о внутренней реализации машины.
Этот же подход можно использовать и в объектно-ориентированных языках программирования, таких как Java.
Принцип работы инкапсуляции
Инкапсуляция позволяет нам пользоваться возможностями класса без создания угрозы безопасности данных за счет ограничения прямого доступа к его полям. Также она позволяет изменять код классов не создавая проблем их пользователям (другим классам). В Java данный принцип достигается за счет использования ключевого слова private .
Принцип работы наследования
Наследование — еще одна важная концепция ООП, которая позволяет сэкономить время на написании кода. Возможности наследования раскрываются в том, что новому классу передаются свойства и методы уже описанного ранее класса. Класс, который наследуется называется дочерним (или подклассом). Класс, от которого наследуется новый класс — называется родительским, предком и т. д. В языке программирования Java используется ключевое слово extends для того, чтобы указать на класс-предок.
Принцип работы полиморфизма
Полиморфизм предоставляет возможность единообразно обрабатывать объекты с различной реализацией при условии наличия у них общего интерфейса или класса. По-простому: способность вызывать нужные методы у объектов, имеющие разные типы (но находящиеся в одной иерархии). При этом происходит автоматический выбор нужного метода в зависимости от типа объекта.
Рассмотрим примеры полиморфизма в Java: переопределение и перегрузка методов.
В случае с переопределением метода, дочерний класс, используя концепцию полиморфизма, может изменить (переопределить) поведение метода родительского класса. Это позволяет программисту по разному использовать один и тот же метод, определяя поведение из контекста вызова (вызывается метод из класса предка или класса наследника).
В случае же с перегрузкой, метод может проявлять различное поведение в зависимости от того, какие аргументы он принимает. В данном случае контекст вызова определяется набором параметров метода.
Источник: topjava.ru
Как работают принципы ООП в Java: примеры
Принципы и понятия объектно-ориентированного программирования (ООП, или OOPS, Object-Oriented Programming Concepts) очень важны. Не разбираясь в понятиях ООП, вы не сможете проектировать системы в модели объектно-ориентированного программирования.
Модель объектно-ориентированного программирования
Модель объектно-ориентированного программирования построена вокруг понятия объекта. Объект – это экземпляр класса. Он содержит свойства и функции. По сути они похожи на объекты реального мира: как, например, машина, дом, ноутбук и т. д. У них есть свои свойства и определенные методы для выполнения действий. Что такое класс? Класс определяет схему объектов.
Он определяет свойства и функции объектов. К примеру, книга — это класс, а конкретно ваша книга — его экземпляр.
Принципы ООП
Основными принципами ООП являются:
- Абстракция
- Инкапсуляция
- Полиморфизм
- Наследование
- Ассоциация и агрегация
- Композиция
Теперь по порядку рассмотрим эти понятия объектно-ориентированного программирования. Чтобы вы лучше поняли, как реализовать концепции ООП, мы будем использовать фрагменты кода на языке программирования Java.
Абстракция
Абстракция — это скрытие внутренних деталей и описание вещей простыми терминами. Возьмем, к примеру, метод, который складывает два целых числа . Внутренняя обработка метода скрыта от внешнего мира. Достичь абстракци в ООП можно несколькими способами, например, через инкапсуляцию и наследование. Отличным примером абстракции является программа на Java: язык программирования сам заботится о преобразовании простых операторов в машинный язык и скрывает детали внутренней реализации от внешнего мира.
Инкапсуляция
Инкапсуляция — это метод, используемый для реализации абстракции в ООП. Она ограничивает доступ к членам и методам класса. Для инкапсуляции в ООП применяются ключи модификаторов доступа. Например, в языке java инкапсуляция достигается с помощью ключевых слов private, protected и public.
Полиморфизм
Полиморфизм указывает, что в разных ситуациях объект ведет себя по-разному. Существует два типа полиморфизма – полиморфизм во время компиляции и во время выполнения. Полиморфизм во время компиляции достигается перегрузкой метода.
Для примера рассмотрим такой класс:
public class Circle public void draw() System.out.println(«Drwaing circle with default color Black and diameter 1 cm.»); > public void draw(int diameter) System.out.println(«Drwaing circle with default color Black and diameter»+diameter+» cm.»); > public void draw(int diameter, String color) System.out.println(«Drwaing circle with color»+color+» and diameter»+diameter+» cm.»); > >
Все методы draw, которые встречаются в этом коде, ведут себя по-разному.
Это пример перегрузки метода, потому что имена методов одинаковы, а аргументы разные. Поскольку компилятор сможет определить метод вызова во время компиляции, данный метод называется полиморфизмом во время компиляции. Полиморфизм во времени выполнения реализуется, когда между объектами есть отношения наследования «IS-A».
Также этот подход называется переопределением метода, поскольку подкласс должен переопределить метод суперкласса. Фактический класс определяется во время выполнения с точки зрения суперкласса. Компилятор не может решать, какой метод класса будет вызван. Это решение принимается во время выполнения, отсюда и название – «полиморфизм во время выполнения» или «динамическая диспетчеризация методов».
Тут Shape — это суперкласс, у которого есть два подкласса, Circle и Square. Ниже приведен пример полиморфизма во время выполнения.
Shape sh = new Circle(); sh.draw(); Shape sh1 = getShape(); //some third party logic to determine shape sh1.draw();
В этих примерах компилятор Java не знает фактического класса реализации Shape, который будет использоваться во время выполнения.
Наследование
Наследование — это понятие объектно-ориентированного программирования, которое указывает, что один объект основан на другом объекте, вытекает из него. Проще говоря, наследование — это механизм повторного использования кода. Наследуемый объект называется суперклассом, а объект, который наследует суперкласс, называется подклассом. В java для реализации наследования используется ключевое слово extends. Давайте посмотрим на следующий пример наследования в java.
package com.journaldev.java.examples1; class SuperClassA public void foo() System.out.println(«SuperClassA»); > > class SubClassB extends SuperClassA public void bar() System.out.println(«SubClassB»); > > public class Test public static void main(String args[]) SubClassB a = new SubClassB(); a.foo(); a.bar(); > >
Ассоциация
Такое поняте ООП, как ассоциация, определяет связи между объектами, а также разнообразие самих объектов. Предположим, что у нас есть объекты “Учитель” и “Ученик”: множество учеников может общаться с одним учителем, и, конечно, один ученик также может общаться с несколькими учителями.
Агрегация
Агрегация – это особый тип ассоциации. Это понятие подразумевает, что все объекты имеют свой собственный жизненный цикл, но со взаимосвязью «HAS-A» – то есть один дочерний объект может принадлежать одному родительскому . Каждый раз, когда вы встречаете взаимосвязь «HAS-A» между объектами, знайте – это называется агрегацией.
Композиция
Композиция – специальная “ограничительная” форма агрегации. В композиции содержащийся в отношении «HAS-A» объект не может существовать сам по себе. Представим, например, комнату, которая находится в доме . Одна комната не может быть частью двух разных домов. Конечно, если вы удалите дом, комната тоже будет удалена.
Больше примеров кода вы найдете в нашем репозитории GitHub .
Источник: www.8host.com
Концепций объектно-ориентированного программирования Java
Программирование и разработка
На чтение 14 мин Просмотров 870 Опубликовано 09.03.2021
Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это парадигма программирования, которая существует уже несколько десятилетий и присутствует в популярных языках программирования, таких как Java, Python и C.
Этот метод структурирования программы использует объекты, обладающие свойствами и поведением. Java — это объектно-ориентированный язык программирования, основанный на классах, с принципом «напиши один раз, запусти где угодно».
Сегодня мы узнаем о концепциях ООП в Java. Мы рассмотрим основы синтаксиса и основные концепции. К концу вы сможете создавать классы и инициализировать объекты Java.
Обзор объектно-ориентированного программирования (ООП) в Java
Объектно-ориентированное программирование, также называемое ООП, представляет собой парадигму программирования, основанную на концепции классов и объектов. У объектов есть свои свойства и поведение. Класс подобен плану для создания объектов.
В ООП объект определяется со своими собственными свойствами. Например, скажем, наш объект — сотрудник. Этими свойствами могут быть их имя, возраст и роль. ООП позволяет легко моделировать объекты реального мира и отношения между ними.
Фактически, объекты в программе часто представляют объекты реального мира. Многие новички предпочитают использовать языки ООП, потому что они более интуитивно понятны. ООП также помогает решить проблему сложности за счёт разделения программы на разные объекты.
Четыре основных принципа ООП — это наследование, инкапсуляция, абстракция и полиморфизм. Мы рассмотрим их позже, используя Java.
Если вы знакомы с программированием на Java, вы, должно быть, заметили, что всякий раз, когда программа пишется, она записывается внутри класса, например public class. Вообще говоря, этот класс называется главным классом. Даже базовая программа на Java использует классы, поэтому Java является языком ООП.