Этот урок посвящен объектно-ориентированному программированию (ООП). ООП может показаться сложным, но основные понятия легко понять на примерах.
ООП: Простые аналогии
Для лучшего понимания используем аналогию с роботами.
Класс и Объект
- Класс: Чертеж робота, описывающий его характеристики. Класс – это шаблон.
- Объект: Готовый робот, созданный по чертежу (классу). Объект – это конкретная реализация шаблона.
Основные принципы ООП
Рассмотрим основные принципы ООП, используя аналогию с роботами и их чертежами:
Наследование
Наследование – добавление новых возможностей к существующему чертежу. Например, к стандартному чертежу добавляются лазеры, крылья или броня. Дополнения реализуются в классе-наследнике, используя функциональность родительского класса.
Полиморфизм
Полиморфизм – общий функционал для всех роботов, несмотря на различия. Например, основной класс определяет возможность передвижения. В классах-наследниках добавляется левитация для одного робота и передвижение по воде для другого. Общий функционал (передвижение) есть, но реализация разная для каждого робота (наследника).
Инкапсуляция
Инкапсуляция – защита данных робота. Уязвимые элементы (провода, микросхемы) скрыты под броней. Доступ к ним осуществляется только через методы (аналогично модификаторам доступа, таким как protected или private). Прямой доступ к полям закрыт, обеспечивая защиту от внешних вмешательств. Поле и переменная – это одно и то же, разница лишь в контексте: внутри класса это поле, вне класса – переменная.
Классы, методы и объекты
Классы имеют поля (переменные внутри класса), методы и конструкторы. Каждый класс позволяет создавать любое количество объектов, каждый из которых имеет свои характеристики.
Преимущества ООП
ООП удобно, поскольку позволяет описать функционал для действия или объекта в одном месте. Например, при создании игры и описании поведения машины, вместо разбросанных методов, переменных и массивов по разным файлам, создаётся отдельный класс, описывающий всё в одном месте. На основе этого класса создаётся нужное количество объектов – конкретных машин, каждая из которых имеет общие характеристики (из класса) и свои уникальные значения. Классы и объекты позволяют чётко разделить участки кода, описывая действия и объекты в проекте.
В следующем уроке рассмотрим создание классов и объектов на практике.