ООП-- это методология программирования, которая основана на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией определенного класса, а классы образуют иерархию на принципах наследования.
Основными концепциями ООП являются понятия объектов и классов.
Класс — это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Класс может иметь в своем составе переменные, функции и процедуры. Переменные в зависимости от предназначения именуются полями или свойствами. Процедуры и функции класса методами. Поля объекта - это данные, уникальные для каждого созданного в программе экземпляра класса. Методы — это процедуры и функции, описанные внутри класса и предназначенные для операций над его полями.
Объектная модель, которая является концептуальной базой объектно-ориентированной методологии, имеет след. элементы:
- абстрагирование
- ограничение доступа или инкапсуляция
- модульность
- иерархия.
- типизация
Абстрагирование - это выделение таких существенных характеристик объекта, которые отличают его от всех других видов объектов и таким образом чётко определяются особенности данного объекта с точки зрения дальнейшего его рассмотрения. Абстрагирование позволяет отделить самые существенные особенности поведения от несущественных. Выбор правильного набора абстракций для заданной предметной области представляет собой главную задачу объектно-ориентированного проектирования.
Абстракция сущности (Объект представляет собой полезную модель некой сущности в предметной области).
Абстракция поведения (Объект состоит из обобщенного множества операций)
Абстракция виртуальной машины (Объект группирует операции, которые либо вместе используются более высоким уровнем управления, либо сами используют некоторый набор операций более низкого уровня)
Произвольная абстракция (Объект включает в себя набор операций, не имеющих друг с другом ничего общего)
Ограничение доступа или инкапсуляция - это процесс разделения элементов объекта, определяющих его устройство и поведение; инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать контрактные обязательства абстракции от их реализации. Элементы объекта могут быть отнесены к общедоступной, обособленной и защищенной части. Абстракция и ограничение доступа дополняют друг друга: абстрагирование направлено на наблюдаемое поведение объекта, а инкапсуляция занимается внутренним устройством. Практически это означает наличие двух частей в классе: интерфейса и реализации, Модульность - это разделение программы на фрагменты, которые компилируются по отдельности, но могут устанавливать связи с другими модулями. Модульность часто является средством упрощения задачи проектирования ПС и распределения процесса разработки ПС между группами разработчиков. При разбиении ПС на модули для каждого модуля указывается реализуемая им функциональность, а также связи с другими модулями. Роль модулей могут играть структуры данных, библиотеки функций, классы, сервисы и др. программные единицы, реализующие некоторый функционал и предоставляющие интерфейс к этому функционалу.
Иерархия - ранжированная (упорядоченная) система абстракций. Основными видами иерархических структур, применительно к сложным системам, является структура классов (иерархия "is -а") и структура объектов (иерархия "part of). Принцип наследования позволяет упростить выражения абстракции, делая проект менее громоздким и более выразительным.
Типизация - ограничение предъявляемых классу объектов, препятствующих взаимозамене различных классов и в большинстве случаев сильно сужающих возможность такой замены. Концепция типизации строится на понятии абстрактных типов данных. Тип - точное определение свойств строения или поведения, которое присуще некоторой совокупности объекта. Типизация- ограничение предъявляемых классу объектов, препятствующих взаимозамене различных классов и в большинстве случаев сильно сужающих возможность такой замены.
Ограничение доступа или инкапсуляция - это процесс разделения элементов объекта, определяющих его устройство и поведение; инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать контрактные обязательства абстракции от их реализации. Элементы объекта могут быть отнесены к общедоступной, обособленной и защищенной части.
Инкапсуляция — это принцип, согласно которому любой класс должен рассматриваться как чёрный ящик — пользователь класса должен видеть и использовать только интерфейсную часть класса (т. е. список декларируемых свойств и методов класса) и не вникать в его внутреннюю реализацию. Поэтому данные принято инкапсулировать в классе таким образом, чтобы доступ к ним по чтению или записи осуществлялся не напрямую, а с помощью методов. Принцип инкапсуляции (теоретически) позволяет минимизировать число связей между классами и, соответственно, упростить независимую реализацию и модификацию классов.
Наследованием называется возможность порождать один класс от другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка (прародителя, иногда его называют суперклассом) и добавляя, при необходимости, новые свойства и методы. Набор классов, связанных отношением наследования, называют иерархией. Наследование призвано отобразить такое свойство реального мира, как иерархичность. При объявлении нового класса новый класс называется потомком или дочерним классом старого класса, называемого предком или родительским классом.
Полиморфизм – свойство классов решать схожие по смыслу проблемы разными способами. Полиморфизм обеспечивается тем, что в классе-потомке изменяют реализацию метода класса-предка с обязательным сохранением сигнатуры метода. Это обеспечивает сохранение неизменным интерфейса класса-предка и позволяет осуществить связывание имени метода в коде с разными классами — из объекта какого класса осуществляется вызов, из того класса и берётся метод с данным именем. Такой механизм называется динамическим (или поздним) связыванием — в отличие от статического (раннего) связывания, осуществляемого на этапе компиляции.