Программирование на основе классов - Class-based programming

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Классовое программирование»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Февраль 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Программирование на основе классов, или чаще классовая ориентация, это стиль объектно-ориентированного программирования (ООП) в котором наследование происходит через определение классы из объекты, вместо наследования только через объекты (сравните программирование на основе прототипов ).

Самая популярная и развитая модель ООП - это модель на основе классов, а не модель на основе объектов. В этой модели объекты - это сущности, которые объединяют государственный (т.е. данные), поведение (т.е. процедуры или методы ) и личность (уникальное существование среди всех остальных объектов). Структура и поведение объекта определяются учебный класс, который является определение, или же план, всех объектов определенного типа. Объект должен быть явно создан на основе класса, и созданный таким образом объект считается пример этого класса. Объект похож на структура с добавлением указателей на методы, контроля доступа к членам и неявного члена данных, который находит экземпляры класса (то есть объекты класса) в иерархии классов (что важно для функций наследования во время выполнения).

Инкапсуляция

Инкапсуляция предотвращает нарушение пользователями инварианты класса, что полезно, так как позволяет изменять реализацию класса объектов для аспектов, не представленных в интерфейсе, без воздействия на код пользователя. В определениях инкапсуляции основное внимание уделяется группированию и упаковке связанной информации (сплоченность ), а не вопросы безопасности. Языки ООП обычно не предлагают формальных ограничений безопасности для внутреннего состояния объекта. Использование метода доступа является условием разработки интерфейса.

Наследование

В программировании на основе классов наследование выполняется путем определения новых классов как расширения существующих классов: существующий класс является родительский класс а новый класс - это дочерний класс. Если дочерний класс имеет только один родительский класс, это называется одинарное наследование, в то время как дочерний класс может иметь более одного родительского класса, это называется множественное наследование. Это организует классы в иерархия, либо дерево (при одинарном наследовании) или решетка (при множественном наследовании).

Определяющей особенностью наследования является то, что наследуются и интерфейс, и реализация; если наследуется только интерфейс, это называется наследование интерфейса или же подтипы. Наследование также может быть выполнено без классов, как в программирование на основе прототипов.

Критика классовых моделей

Языки на основе классов, а точнее, печатные языки, куда подклассы это единственный способ подтип, подвергались критике за смешение реализаций и интерфейсов - основной принцип объектно-ориентированного программирования. Критики говорят, что можно создать класс сумок, в котором коллекция объектов, затем расширьте его, чтобы создать новый класс, называемый классом набора, в котором устранено дублирование объектов.^[2][3] Теперь функция, которая принимает объект класса мешка, может ожидать, что добавление двух объектов увеличит размер мешка на два, но если один передает объект заданного класса, то добавление двух объектов может увеличивать или не увеличивать размер мешка. сумка на двоих. Проблема возникает именно потому, что создание подклассов подразумевает создание подтипов даже в тех случаях, когда принцип подтипа, известный как Принцип подстановки Лискова, не держит. Барбара Лисков и Жаннетт Винг сформулировал принцип лаконично в статье 1994 года следующим образом:

Требование подтипа: Позволять ${ Displaystyle фи (х)}$ быть доказуемым свойством об объектах ${ displaystyle x}$ типа ${ displaystyle T}$. потом ${ Displaystyle фи (у)}$ должно быть верно для объектов ${ displaystyle y}$ типа ${ displaystyle S}$ куда ${ displaystyle S}$ это подтип ${ displaystyle T}$.

Таким образом, обычно необходимо различать подтипы и подклассы. В большинстве современных объектно-ориентированных языков различают подтипы и подклассы, однако некоторые подходы к проектированию этого не делают.

Еще один распространенный пример - объект человека, созданный из дочерний класс не может стать объектом родительский класс потому что дочерний класс и родительский класс наследуют класс человека, но языки на основе классов в основном не позволяют изменять тип класса объекта во время выполнения. Для языков, основанных на классах, это ограничение необходимо для сохранения единого представления класса для пользователей. Пользователям не нужно заботиться о том, вызывает ли одна из реализаций метода изменения, нарушающие инварианты класса. Такие изменения можно произвести, разрушив один объект и построив на его месте другой. Полиморфизм может использоваться для сохранения соответствующих интерфейсов, даже когда такие изменения сделаны, потому что объекты рассматриваются как абстракции черного ящика и доступны через объект личность. Однако обычно значение объектных ссылок, относящихся к объекту, изменяется, что влияет на клиентский код.

Примеры языков

Несмотря на то что Симула представил абстракцию классов, каноническим примером языка на основе классов является Болтовня. Другие включают PHP, C ++, Ява, C #, и Цель-C.

Смотрите также

• Программирование на основе прототипов (контраст)
• Парадигмы программирования
• Класс (компьютерное программирование)

Рекомендации