Что такое ооп? объектно-ориентированное программирование

Введение

Почти все популярные языки программирования являются объектно-ориентированными. В таблице приведены данные о популярности языков (рейтинг TIOBE) за сентябрь 2019 года :

Не являются объектно-ориентированными лишь 20% — это языки программирования аппаратуры (Си, Assembly language), декларативный язык программирования баз данных (SQL) и визуальный язык MATLAB. Не удивительно, что почти в каждом описании вакансии программиста требуется что-то типа «Понимание ООП» или «Понимание принципов SOLID» (что очень близко).

ООП строится лишь на паре ключевых слов и синтаксических конструкций. Однако, понять ООП сложно уже потому, что его очень часто неправильно преподают в ВУЗах — об этом, в частности, можно прочитать там . Еще сложнее правильно пользоваться объектно-ориентированным программированием — помимо синтаксических конструкций оно подразумевает ряд принципов, призванных решить проблемы и обеспечить ценности.

В этой статье-учебнике:

1. развития языков программирования, объясняющие существующую систему ценностей;
2. на примерах показаны и их роль в обеспечении ценностей;
3. приведены на материалы для дальнейшего изучения.

Для освоения материала, читатель должен иметь базовые навыки программирования на любом языке программирования и практику (хотя бы неудачную) применения классов.

Аналогия

Можно представить объекты отделами компании. В большинстве организаций сотрудники не работают один день с кадрами, на следующий начисляя зарплату, а затем неделю занимаясь розничной торговлей. У каждого отдела есть свой персонал с четко возложенными на него обязанностями. Есть и собственные данные: показатели заработной платы, продаж, учет сотрудников и т. д. Люди в отделах работают со своей информацией. Разделение компании, таким образом, облегчает контроль за ее деятельностью и поддерживает целостность данных. Бухгалтерия отвечает за платежные ведомости. Если необходимо знать общую сумму заработной платы, выплачиваемой в южном филиале в июле, не нужно рыться в архиве. Достаточно направить записку ответственному лицу, подождать, пока этот человек получит доступ к данным и отправит ответ с требуемой информацией. Это гарантирует соответствие регламенту и отсутствие постороннего вмешательства. Таким же образом объект в ООП обеспечивает организацию приложения.

Следует помнить, что ориентация на объекты не касается подробностей работы программы. Большинство инструкций C++ соответствует операторам процедурных языков, таких как С. Действительно, функции-члены в C++ очень похожи на функции в С. Только более широкий контекст позволит установить, является ли инструкция процедурной или объектно-ориентированной.

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.

Объект в ООП: определение

При рассмотрении задачи программирования на ОО-языке вместо вопросов о ее разделении на отдельные функции возникает проблема разделения на объекты. ООП-мышление намного облегчает разработку приложений. Это происходит в результате сходства программных и реальных объектов.

Какие вещи становятся объектами в ООП? Ниже представлены типичные категории.

Физический объект в ООП – это:

• транспорт в моделях движения потока;
• электрические элементы в программах схемотехники;
• страны в модели экономики;
• самолет в системе управления воздушным движением.

Элементы среды компьютера пользователя:

• меню;
• окна;
• графика (линия, прямоугольник, круг);
• клавиатура, мышь, принтер, дисковые накопители.

Люди:

• работники;
• студенты;
• клиенты;
• продавцы.

Данные:

• книга учета;
• личное дело;
• словарь;
• таблица широт и долгот населенных пунктов.

Связь объектов реального мира и ООП стало результатом сочетания функций и данных: они произвели переворот в программировании. Такого близкого соответствия в процедурных языках нет.

Класс

Класс — это такой тип данных, который состоит из единого набора полей и методов.

Имеет внутренние и внешние интерфейсы для управления содержимым. При копировании через присваивание копируется интерфейс, но не данные. Разные виды взаимодействуют между собой посредством:

• наследования;
• ассоциации;
• агрегации.

При наследовании дочерний класс наследует все свойства родителя, ассоциация подразумевает взаимодействие объектов. Когда объект одного класса входит в другой, это называется агрегацией. Но когда они еще зависят друг от друга по времени жизни, — это композиция.

Одной из главных характеристик является область видимости. Понятие по-разному определяется разными ЯП.

В Object Pascal описывается следующим образом:

ClassName = class(SuperClass)

private

{ использование элементов ограничивается только пределами модуля }

{ здесь указываются поля }

strict private

{ спецификатор доступа стал доступным с выходом Delphi 2007, обозначает то же, что и private }

protected

{ элементы могут использоваться внутри ClassName или при наследовании }

public

{ }

published

{ элементы доступны всем, они отображаются в Object Inspector’e }

end;

Здесь SuperClass — предок, от которого происходит наследование.

Для C++ создание выглядит так:

class MyClass: public Parent

{

public:

MyClass(); // конструктор

~MyClass(); // деструктор

protected:

private:

};

В этом примере Parent является предком, если таковой имеется. Спецификаторы private, public, protected обозначают то же самое, что в предыдущем примере на Паскале. Также мы видим конструктор, деструктор, доступные для любой части программы. У C++ все элементы по умолчанию являются private, соответственно, это можно не указывать.

3 Что учить дальше?

Мы разобрали ценности и знаем к чему стоит стремиться, кроме того, мы поверхностно посмотрели на механизмы, которые предоставляет нам объектно-ориентированное программирование, не фокусируясь на каком-либо определенном языке

Однако, в программировании важна практика — посмотрите как описанные механизмы реализуются в вашем любимом языке и попробуйте реализовать небольшой проект.
Прочитайте про SOLID — постарайтесь заметить не только принципы, но также — проблемы и подходы к их решению.
Обратите внимание на модульное тестирование и TDD — это будет особенно полезно, если у вас не получается удачная архитектура. По моим наблюдениям, даже начинающий программист начинает писать более качественный код, если сначала подумает о том, как он этим кодом хочет пользоваться

Изучите библиотеку модульного тестирования вашего языка программирования и попробуйте писать тесты.
Посмотрите литературу о шаблонах проектирования , при этом я рекомендую не пытаться запомнить детали реализации паттернов, а ответить на вопросы «где я могу применить этот шаблон?», «какую пользу и вред я с этого получу?». Если это кажется вам тяжелым — посмотрите как с помощью паттернов можно улучшить качество кода .

3.1 Список использованных источников

1. Рейтинг популярности языков программирования TIOBE. URL: https://tiobe.com/tiobe-index/
2. SOLID принципы. Рефакторинг. URL: https://pro-prof.com/archives/1914
3. Почему мне кажется, что студентов учат ООП неправильно. URL: https://habr.com/ru/post/345658/
4. C++ Russia 2018: Фёдор Короткий, Память – идеальная абстракция. URL: https://vk.com/wall-105242702_701
5. Мейер Б. Объектно-ориентированное конструирование программных систем. М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», «Интернет-университет информационных технологий», 2005. 1232 с.: ил.
6. Мартин Р. Чистый код. Создание, анализ и рефакторинг. Библиотека программиста. – СПб.: Питер, 2014. – 464 с.
7. Джейсон Мак-Колм Смит Элементарные шаблоны проектирования : Пер. с англ. — М. : ООО “И.Д. Вильямс”, 2013. — 304 с.
8. Диаграммы классов UML. URL: https://pro-prof.com/archives/3212
9. Юнит-тестирование. Пример. Boost Unit Test. URL: https://pro-prof.com/archives/1549
10. Э. Гамма Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Д. Влиссидес. – СПб.: Питер, 2009. – 366 с.

Создание новых объектов в JavaScript

JavaScript содержит набор встроенных объектов, но вы можете создавать свои объекты следующими способами:

1. с помощью «конструктора» объекта new Object();
2. с помощью фигурных скобок {…}с необязательным списком свойств (литеральная нотация). 

JavaScript

let nameObject = new Object() // синтаксис «конструктор объекта»

let nameObject = {}; // синтаксис «литерал объекта» или «литеральная нотация»

1 2 3

let nameObject=newObject()// синтаксис «конструктор объекта» let nameObject={};// синтаксис «литерал объекта» или «литеральная нотация»

Обычно используют вариант с фигурными скобками {…}. Такое объявление называют литералом объекта (литеральной нотацией).

Литеральная инициализация объекта сразу задаёт определённое количество начальных свойств (полей), но в процессе работы приложения свойства (поля) объекта могут добавляться и (или) удаляться.

Таким образом, при использовании литерального синтаксиса {…} мы сразу можем:

• сразу поместить в объект несколько свойств в виде пар «ключ: значение»;
• создать пустой объект и добавить в него свойства позже.

Примеры

JavaScript

// Добавление свойств в объект при его создании

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

// Добавление свойств в объект при его создании   constuser={ firstName»Alex», lastName»NAV», Age»40″, isAdmintrue, email»email@email.ru», «user-adress»{// в кавычках, т.к. имя невалидное (через дефис) country»Russia», sity»Moscow» }, skills»html»,»css»,»JS» };

JavaScript

// Создание пустого объекта и добавление в него свойств позже

let obj = {};
obj.name = «messi»;
obj.year = 2018;
obj.speak = function() {
return «My Name is » + this.name + «and this is year » + this.year;
};

1 2 3 4 5 6 7 8

// Создание пустого объекта и добавление в него свойств позже   let obj={}; obj.name=»messi»; obj.year=2018; obj.speak=function(){ return»My Name is «+this.name+»and this is year «+this.year; };

Создание объекта с использованием метода Object.create()

Объекты также можно создавать с помощью метода Object.create(). Этот метод очень удобен, так как позволяет вам указывать объект прототип для нового вашего объекта без определения функции конструктора.

JavaScript

// список свойств и методов для Animal
var Animal = {
type: «Invertebrates», // Значение type по умолчанию
displayType: function() {
// Метод отображающий тип объекта Animal
console.log(this.type);
}
};

// Создаем объект Animal
var animal1 = Object.create(Animal);
animal1.displayType(); // Invertebrates

// Создаем объект Animal и присваиваем ему type = Fishes
var fish = Object.create(Animal);
fish.type = «Fishes»;
fish.displayType(); // Fishes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

// список свойств и методов для Animal varAnimal={ type»Invertebrates»,// Значение type по умолчанию displayTypefunction(){ // Метод отображающий тип объекта Animal console.log(this.type); } };   // Создаем объект Animal varanimal1=Object.create(Animal); animal1.displayType();// Invertebrates   // Создаем объект Animal и присваиваем ему type = Fishes varfish=Object.create(Animal); fish.type=»Fishes»; fish.displayType();// Fishes

Инкапсуляция

Инкапсуляция ограничивает доступ компонентов к другим, связывает данные с методами для обработки. Для инкапсуляции используется спецификатор доступа private.

Обычно понятия инкапсуляция и сокрытие отождествляются, но некоторые языки различают эти понятия. Другими словами, критичные для работы свойства защищаются, а их изменение становится невозможным.

class Animal {

private $name;

function __construct($name) {

$this->name = $name;

}

function getName() {

return $this->name;

}

}

Name принимается в качестве аргументов конструктора. Когда конструктор будет использован в других частях кода, ничто не сможет изменить элемент name. Как видим, он указывается внутри, для других частей кода он недоступен.

Полиморфизм

Полиморфизм означает «иметь много форм», что, честно говоря, не очень помогает в определении. Мне нравится формулировать это так: используется один и тот же метод, только по-разному. Есть два способа реализации полиморфизма:

Перегрузка: имя метода остается неизменным, но параметры, возвращаемый тип и количество параметров могут изменяться:

// ПЕРЕГРУЗКА
// Класс Animal реализует 3 метода конструктора, которые перегружаются.
// Это означает, что мы можем создать новое животное тремя разными способами.
class Animal {
    private String name;
    private int age;
    Animal() {
        name = "Fred";
        age = 12;
    }
    Animal(String nm) {
        name = nm;
        age = 5;
    }
    Animal(String nm, int newAge) {
        name = nm;
        age = newAge;
    }
    
    
    
}

Перегрузка в основах ООП – это когда метод подкласса имеет то же имя, параметры и возвращаемый тип, что и метод в суперклассе, но реализуется по-другому:

// СУПЕРКЛАСС
class Animal {
    
    
    
    public void identify() {
        System.out.println("I am an animal!");
    }

}

// ПОДКЛАСС
class Dog extends Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("Bark!");
    }

    public void identify() {
        System.out.println("I am a dog!");
    }
}

class Cat extends Animal {
    public void meow() {
        System.out.println("Meow!");
    }

    public void identify() {
        System.out.println("I am a cat!");
    }
}

class Bird extends Animal {
    public void chirp() {
        System.out.println("Chirp!");
    }

    public void identify() {
        System.out.println("I am a bird!");
    }
}

Несколько правил переопределения метода в основах ООП Java:

• Методы подкласса должны иметь одинаковый возвращаемый тип и аргументы;
• Уровень доступа метода подкласса не может быть более низким, чем у метода суперкласса;
• Метод, объявленный завершенным или статическим, нельзя переопределить;
• Если метод не может быть унаследован, его нельзя переопределить.

Неограниченный доступ

В программе, написанной, например, на C, есть два вида данных. Локальные скрыты внутри функции и другими процедурами не используются.

Когда две и более функций должны получить доступ к одним и тем же данным, то последние должны быть глобальными. Такими, например, являются сведения об учитываемых предметах. Глобальные данные могут быть доступны любой процедуре.

В большой программе есть множество функций и много глобальных элементов. Проблема процедурной парадигмы состоит в том, что это приводит к еще большему числу потенциальных связей между ними.

Такое большое количество соединений вызывает несколько затруднений. Во-первых, это осложняет понимание структуры программы. Во-вторых, затрудняет внесение изменений. Изменение в глобальном элементе данных может потребовать корректирования всех функций, имеющих к нему доступ.

Например, в программе учета кто-то решит, что код учитываемого предмета должен состоять не из 5 цифр, а из 12. Это потребует изменить тип данных с short на long. Теперь связанные с кодом функции должны быть изменены для работы с новым форматом.

Когда элементы изменяются в большом приложении, трудно сказать, какие процедуры имеют к ним доступ. Но даже если это выяснить, их изменение может привести к неправильной работе с другими глобальными данными. Все связано со всем остальным, поэтому изменение в одном месте аукнется в другом.

Принципы ООП

Абстракция

Абстракция – это выделение основных, наиболее значимых характеристик объекта и игнорирование второстепенных.

Любой составной объект реального мира – это абстракция. Говоря «ноутбук», вам не требуется дальнейших пояснений, вроде того, что это организованный набор пластика, металла, жидкокристаллического дисплея и микросхем. Абстракция позволяет игнорировать нерелевантные детали, поэтому для нашего сознания это один из главных способов справляться со сложностью реального мира. Если б, подходя к холодильнику, вы должны были иметь дело с отдельно металлом корпуса, пластиковыми фрагментами, лакокрасочным слоем и мотором, вы вряд ли смогли бы достать из морозилки замороженную клубнику.

Полиморфизм

Полиморфизм подразумевает возможность нескольких реализаций одной идеи. Простой пример: у вас есть класс «Персонаж», а у него есть метод «Атаковать». Для воина это будет означать удар мечом, для рейнджера – выстрел из лука, а для волшебника – чтение заклинания «Огненный Шар». В сущности, все эти три действия – атака, но в программном коде они будут реализованы совершенно по-разному.

Наследование

Это способность одного класса расширять понятие другого, и главный механизм повторного использования кода в ООП. Вернёмся к нашему автосимулятору. На уровне абстракции «Автотранспорт» мы не учитываем особенности каждого конкретного вида транспортного средства, а рассматриваем их «в целом». Если же более детализировано приглядеться, например, к грузовикам, то окажется, что у них есть такие свойства и возможности, которых нет ни у легковых, ни у пассажирских машин. Но, при этом, они всё ещё обладают всеми другими характеристиками, присущими автотранспорту.

Мы могли бы сделать отдельный класс «Грузовик», который является наследником «Автотранспорта». Объекты этого класса могли бы определять все прошлые атрибуты (цвет, год выпуска), но и получить новые. Для грузовиков это могли быть грузоподъёмность, снаряженная масса и наличие жилого отсека в кабине. А методом, который есть только у грузовиков, могла быть функция сцепления и отцепления прицепа.

Инкапсуляция

Инкапсуляция – это ещё один принцип, который нужен для безопасности и управления сложностью кода. Инкапсуляция блокирует доступ к деталям сложной концепции. Абстракция подразумевает возможность рассмотреть объект с общей точки зрения, а инкапсуляция не позволяет рассматривать этот объект с какой-либо другой.

Вы разработали для муниципальных служб класс «Квартира». У неё есть свойства вроде адреса, метража и высоты потолков. И методы, такие как получение информации о каждом из этих свойств и, главное, метод, реализующий постановку на учёт в Росреестре. Это готовая концепция, и вам не нужно чтобы кто-то мог добавлять методы «открыть дверь» и «получить место хранения денег». Это А) Небезопасно и Б) Избыточно, а также, в рамках выбранной реализации, не нужно. Работникам Росреестра не требуется заходить к вам домой, чтобы узнать высоту потолков – они пользуются только теми документами, которые вы сами им предоставили.

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.

Абстракция

В рунете народ до сих пор спорит над определением абстракции в ООП. И проблема даже не в том, что все неправы, а в том, что все правы. Чем программа меньше, тем сильнее абстракция привязана к языку Java, чем больше, тем сильнее привязана к моделированию/упрощению объектов реального мира.

Но вроде бы лучшие умы сошлись на том, что:

Абстракция — это использование только тех характеристик объекта, которые с достаточной точностью представляют его в программе. Основная идея состоит в том, чтобы представить объект минимальным набором полей и методов и при этом с достаточной точностью для решаемой задачи.

В языке программирования Java абстракция осуществляется через использование абстрактных классов и интерфейсов.

Абстракция в реальной жизни

Хороший пример абстракции в реальной жизни — описание должностей в компании или организации. Название должности — это одно, а обязанности каждой конкретной должности — это уже совсем другое.

Представьте, что вы проектируете структуру своей будущей компании. Вы можете разделить обязанности секретаря: «разбросать» их по нескольким другим должностям. Можете разбить должность исполнительного директора на несколько независимых должностей: финансовый директор, технический директор, директор по маркетингу, директор по персоналу. Или, например, объединить должности офис-менеджера и рекрутера в одну.

Вы придумываете названия должностей в своей фирме, а потом «расбрасываете» обязанности по этим должностям. Абстракция – отвлечение от целостности объекта и выделение его главных свойств и составляющих, нужных нам.

С точки зрения же программирования, абстракция — это, скажем так, правильное разделение программы на объекты. Обычно любую большую программу можно десятками способов представить в виде взаимодействующих объектов. Абстракция позволяет отобрать главные характеристики и опустить второстепенные.

Разделение на функции

Когда приложения становятся больше, список получается громоздким. Немногие могут понять более нескольких сотен инструкций, пока они не будут сгруппированы. По этой причине функция стала способом сделать приложения более понятными для своих создателей. В некоторых языках та же концепция может носить название подпрограммы или процедуры.

Приложение разделено на функции, каждая из которых имеет четко определенную цель и интерфейс.

Идея разделения на процедуры может быть расширена их группированием в больший объект, называемый модулем, но принцип аналогичен: группирование компонентов, которые выполняют списки инструкций.

Разделение на функции и модули – один из краеугольных камней структурного программирования, которое в течение нескольких десятилетий до появления ООП являлось довлеющей парадигмой.

Абстракция

Тут всё предельно просто. При абстракции выделяются главные и наиболее значимые характеристики предмета, одновременно с этим отбрасываются второстепенные и незначительные.

Простой пример: представьте, что мы создаём картотеку сотрудников компании. Естественно, мы вносим их основные характеристики: дату рождения, ИНН, ФИО, номер социального страхования. Разумеется, нас не интересуют ни рост, ни цвет глаз, ни длина волос. То есть мы абстрагируемся от ненужной информации.

А что если нужно создать картотеку модельного агентства? Согласитесь, что здесь ситуация кардинально меняется и вряд ли нам понадобится индивидуальный номер налогоплательщика, а вот данные о внешности будут очень кстати.

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.

Что не так с процедурным программированием

Про­це­дур­ное про­грам­ми­ро­ва­ние иде­аль­но рабо­та­ет в про­стых про­грам­мах, где все зада­чи мож­но решить, гру­бо гово­ря, десят­ком функ­ций. Функ­ции акку­рат­но вло­же­ны друг в дру­га, вза­и­мо­дей­ству­ют друг с дру­гом, мож­но пере­дать дан­ные из одной функ­ции в другую.

Тут при­хо­дит продакт-менеджер и гово­рит: «Хочу, что­бы поль­зо­ва­тель точ­но знал, в чём ошиб­ка при вво­де элек­трон­но­го адре­са». Теперь вам нуж­но научить функ­цию выда­вать не про­сто true — false, а ещё и код ошиб­ки: напри­мер, если в адре­се опе­чат­ка, то код 01, если адрес спа­мер­ский — код 02 и так далее. Это неслож­но реализовать.

Вы зале­за­е­те внутрь этой функ­ции и меня­е­те её пове­де­ние: теперь она вме­сто true — false выда­ёт код ошиб­ки, а если ошиб­ки нет — пишет «ОК».

И тут ваш код лома­ет­ся: все десять мест, кото­рые ожи­да­ли от про­ве­ряль­щи­ка true или false, теперь полу­ча­ют «ОК» и из-за это­го ломаются.

Теперь вам нужно:

• либо пере­пи­сы­вать все функ­ции, что­бы научить их пони­мать новые отве­ты про­ве­ряль­щи­ка адресов;
• либо пере­де­лать сам про­ве­ряль­щик адре­сов, что­бы он остал­ся сов­ме­сти­мым со ста­ры­ми места­ми, но в нуж­ном вам месте как-то ещё выда­вал коды ошибок;
• либо напи­сать новый про­ве­ряль­щик, кото­рый выда­ёт коды оши­бок, а в ста­рых местах исполь­зо­вать ста­рый проверяльщик.

Зада­ча, конеч­но, реша­е­мая за час-другой.

Но теперь пред­ставь­те, что у вас этих функ­ций — сот­ни. И изме­не­ний в них нуж­но делать десят­ки в день. И каж­дое изме­не­ние, как пра­ви­ло, застав­ля­ет функ­ции вести себя более слож­ным обра­зом и выда­вать более слож­ный резуль­тат. И каж­дое изме­не­ние в одном месте лома­ет три дру­гих места. В ито­ге у вас будут нарож­дать­ся десят­ки кло­ни­ро­ван­ных функ­ций, в кото­рых вы сна­ча­ла буде­те раз­би­рать­ся, а потом уже нет.

Это назы­ва­ет­ся спагетти-код, и для борь­бы с ним как раз при­ду­ма­ли объектно-ориентированное программирование.