Каждая часть вашего кода или информации должна находиться в единственном числе в единственном доступном месте. Однако одна и та же информация после извлечения может быть использована для широкого спектра приложений. Например, вы можете использовать одни и те же данные для заявления в больницу, приложения на портале вакансий, государственной базы данных и т. Класс «Животное» — это абстрактный класс, так как мы не создаем его экземпляры напрямую, а используем только для создания наследников.
Абстрактные классы в объектно-ориентированном программировании — это базовые классы, которые можно наследовать, но нельзя реализовывать. В предыдущей статье мы увидели, насколько удобнее становится ООП благодаря наследованию. Но оно может стать ещё лучше, если использовать абстрактные классы и интерфейсы. Таким образом, использование абстракции позволяет создавать более эффективные и легко поддерживаемые программы, что является ключевым преимуществом ООП. После этого может следовать ключевое слово extends и список интерфейсов, от которых будет наследоваться объявляемый интерфейс. Родительских типов (классов и/или интерфейсов) может быть много — главное, чтобы не было повторений, и чтобы отношение наследования не образовывало циклической зависимости.
Следует, однако, подчеркнуть, что интерфейс не является полноценным типом данных, так как он задаёт только внешнее поведение объектов. Как правило, в объектно-ориентированных языках программирования интерфейсы, как и классы, могут наследоваться друг от друга. В этом случае интерфейс-потомок включает все методы интерфейса-предка и, возможно, добавляет к ним свои собственные. Класс-ориентированное программирование — это программирование, сфокусированное на данных, причём данные и поведение неразрывно связаны между собой.
Однако при выпуске Kylix интерфейсы как элемент языка были «отвязаны» от технологии COM. Все интерфейсы наследуются от интерфейса IInterface [1], который на платформе win32 совпадает с IUnknown, стандартным одноимённым COM-интерфейсом, подобно тому, как все классы в нём являются наследниками класса TObject. Явное использование в качестве предка IUnknown оставлено для кода, использующего технологию COM. Интерфе́йс (англ. interface) — структура программы/синтаксиса, определяющая отношение с объектами, объединенными только некоторым поведением.
Но для оценки второго преимущества (возможность менять модули без изменения работы системы) нужно познакомиться с интерфейсом. Одинаковые методы разных объектов могут выполнять задачи разными способами. У «программиста» реализация этого метода будет означать написание кода, а у «директора» — рассмотрение управленческих вопросов. Можно создавать классы и объекты, которые похожи друг на друга, но немного отличаются — имеют дополнительные атрибуты и методы. Более общее понятие в таком случае становится «родителем», а более специфичное и подробное — «наследником».
Соответственно в языках, основанных на понятии «класс», все объекты разделены на два основных типа — классы и экземпляры. Класс определяет структуру и функциональность (поведение), одинаковую для всех экземпляров данного класса. Экземпляр является носителем данных — то есть обладает состоянием, меняющимся в соответствии с поведением, заданным классом.
Давайте Изучим Абстракцию В Ооп На Примере:
Классы «Круг», «Квадрат» и «Прямоугольник» наследуют класс «Фигура» и должны реализовать метод «периметр» в соответствии с их уникальными свойствами и формой. Тело интерфейса состоит из объявления элементов, то есть полей-констант и абстрактных методов. Все поля интерфейса автоматически являются public ultimate static, так что эти модификаторы указывать необязательно и даже нежелательно, чтобы не загромождать код. Поскольку поля являются финальными, необходимо их сразу инициализировать. Дальнейшее уточнение приводит к выделению более мелких фрагментов описания.
Взаимодействие объектов в абсолютном большинстве случаев обеспечивается вызовом ими методов друг друга. Взаимодействие объектов происходит посредством сообщений. Результатом дальнейшего развития ООП, по-видимому, будет агентно-ориентированое программирование, где агенты — независимые части кода на уровне выполнения. Взаимодействие агентов происходит посредством изменения среды, в которой они находятся. Управляемость для иерархических систем предполагает минимизацию избыточности данных (аналогичную нормализации) и их целостность, поэтому созданное удобно управляемым — будет и удобно пониматься. Таким образом, через тактическую задачу управляемости решается стратегическая задача — транслировать понимание задачи программистом в наиболее удобную для дальнейшего использования форму.
Он предоставляет абстракцию для всех его наследников, объединяя их под общим названием «Животные». Как видно, описание интерфейса гораздо проще, чем объявление класса. Объявление интерфейсов очень похоже на упрощённое объявление классов. Интерфейс подразумевает определенные действия над объектом. При этом действия остаются прежними, даже если логика работы изменилась. Это позволяет избежать ошибок в работе программы, особенно, если ее блоки разрабатывают разные программисты.
Пример показывает, как абстракция в ООП позволяет определить общий интерфейс (абстрактный класс) и реализовать его в конкретных классах, обеспечивая гибкость и повторное использование кода. Это процесс выделения важных характеристик объекта и игнорирования ненужных деталей. Например, при работе с объектами в языке программирования можно сосредоточиться только на необходимых свойствах и методах, игнорируя внутреннюю реализацию. Абстракция является мощнейшим средством программирования, которое позволяет создавать большие системы и поддерживать контроль над ними. Вряд ли мы когда-либо подошли бы хотя бы близко к сегодняшнему уровню программ, если бы не были вооружены таким инструментом.
Объект — это сущность, которой можно посылать сообщения и которая может на них реагировать, используя свои данные. Инкапсуляция включает в себя сокрытие (Но им не является!). В настоящее время количество прикладных языков программирования (список языков), реализующих объектно ориентированную парадигму, является наибольшим по отношению к другим парадигмам. Наиболее распространённые в промышленности языки (C++, Delphi, C#, Java, Python и др.) воплощают объектную модель Симулы. Примерами языков, опирающихся на модель Смолтока, являются Objective-C, Python, Ruby.
Наследование
Абстракция в ООП — пример того, как можно упростить понимание сложной системы путем выделения ее основных характеристик и определения интерфейсов для работы с этими характеристиками. Она позволяет скрыть детали реализации, что упрощает использование сложной системы. Важно отметить, что она не является атрибутом только ООП или программирования в целом, она применяется во многих областях знания, где необходимо создавать упрощенные модели сложных систем для решения конкретных задач. Абстракция в ООП — это выделение общих характеристик объектов, их свойств и методов, при игнорировании деталей реализации.
Реализация этого метода оставляется для конкретных наследников. Таким образом, использование абстракции в ООП позволяет создавать гибкие и расширяемые программы, которые могут быть адаптированы к различным ситуациям и условиям. Уровни абстракции в программировании включают физический уровень, уровень реализации, уровень интерфейсов и уровень поведения. В UML интерфейсы изображаются как классы со стереотипом «interface», либо в виде кружочков (в этом случае содержащиеся в интерфейсе UML-операции не отображаются).
Она прекрасно подходит, например, для описания параллельных вычислений с помощью активных объектов, каждый из которых имеет собственный поток исполнения и работает одновременно с прочими. Такие объекты могут вести себя как отдельные, абсолютно автономные вычислительные единицы. Данный подход реализован в языках программирования Smalltalk, Ruby, Objective-C, Python. Появление в ООП отдельного абстракция ооп понятия класса закономерно вытекает из желания иметь множество объектов со сходным поведением. Класс в ООП — это в чистом виде абстрактный тип данных, создаваемый программистом. С этой точки зрения объекты являются значениями данного абстрактного типа, а определение класса задаёт внутреннюю структуру значений и набор операций, которые над этими значениями могут быть выполнены.
Благодаря абстракции, полиморфизму и наследованию можно не писать один и тот же код много раз. Интерфейсы и классы в ООП могут легко преобразовываться в подобие библиотек, которые можно использовать заново в новых проектах. Также ООП экономит время при поддержке и доработке приложения.
Компонентное программирование — следующий этап развития ООП; прототип- и класс-ориентированное программирование — разные подходы к созданию программы, которые могут комбинироваться, имеющие свои преимущества и недостатки. Наличие инкапсуляции достаточно для объектности языка программирования, но ещё не означает его объектной ориентированности — для этого требуется наличие наследования. Лука Карделли[англ.] и Мартин Абади построили теоретическое обоснование ООП и классификацию на основе этого обоснования[5][6][7][8].
Возьмем язык программирования Java, и на нем реализуем абстрактный класс, допустим, «Фигура», то есть, Shape. Он будет содержать методы и свойства для всех вариантов фигур. Несмотря на отмеченные недостатки, Буч утверждает, что выгоды от использования ООП более весомы. Кроме того, повышение производительности за счёт лучшей организации ООП-кода, по его словам, в некоторых случаях компенсирует дополнительные накладные расходы на организацию функционирования программы.
Все операции представляются как взаимодействие между объектами. При этом код более читаемый и понятный, программа проще масштабируется. Абстра́кция в объектно-ориентированном программировании — это использование только определения характеристик объекта, без описания их конкретных/детальных реализаций. Основная идея состоит в том, чтобы представить объект обладающим набором методов и при этом не предоставлять конкретную логику этих методов. Простыми словами, абстракция отвечает на вопрос “Что?”, без ответа на вопрос “Как?”. Абстрактные классы помогают описывать общие типы поведения и иерархию классов объектно-ориентированного программирования.
Она позволяет создавать объекты, которые могут быть использованы в различных контекстах, не зная всех деталей их реализации. В языках программирования вы можете использовать абстрактные классы и интерфейсы для создания абстракции. Абстрактные классы предоставляют общую реализацию и определяют общие методы, в то время как интерфейсы определяют набор методов, которые должны быть реализованы классами. Класс-потомок получает все поля и методы класса-родителя, но может дополнять их собственными либо переопределять уже имеющиеся. Множественное наследование создаёт целый ряд проблем, как логических, так и чисто реализационных, поэтому в полном объёме его поддержка не распространена.
Методы, использующие некий тип, должны иметь возможность использовать его подтипы, не зная об этом. Для каждого класса должно быть определено единственное назначение. Все ресурсы, необходимые для его осуществления, должны быть инкапсулированы в этот класс и подчинены только этой задаче. В методе main() создаются объекты Circle и Rectangle, которые вызывают метод printInfo(), чтобы вывести информацию о каждой фигуре, включая цвет, площадь и периметр.
Процедурное программирование хорошо подходит для легких программ без сложной структуры. Но если блоки кода большие, а функций сотни, придется редактировать каждую из них, продумывать новую логику. В результате может образоваться много плохо читаемого, перемешанного кода — «спагетти-кода» или «лапши». Рыбы, пауки и насекомые являются животными, но каждое из них также принадлежит своему подклассу с набором специфических свойств. Избегайте повторного написания кода, вынося в абстракции часто используемые задачи и данные.
Похожая ситуация в объектно-ориентированном программировании, только там мы имеем дело с абстракцией данных и методов. Например, чтобы рассчитать зависимость количества потребляемого топлива от веса автомобиля, нам достаточно использовать атрибуты «вес» и «номер» (чтобы различать автомобили) и метод «ехать» (для моделирования пробега). Абстракция позволяет разрабатывать программы на различных языках программирования, скрывая сложность и детали нижележащего кода. Это делается для упрощения сложных систем и концепций, чтобы разработчики могли фокусироваться на основных аспектах проблемы и легче понимали код.
