Совместное использование полиморфизма, инкапсуляции и наследования

При правильном совместном использовании полиморфизма, инкапсуляции и наследования они создают среду программирования, которая поддерживает разработку более устойчивых и масштабируемых программ, чем в случае применения модели, ориентированной на процессы. Тщательно спроектированная иерархия классов — основа многократного использования кода, на разработку и тестирование которого были затрачены время и усилия. Инкапсуляция позволяет возвращаться к ранее созданным реализациям, не разрушая код, зависящий от общедоступного интерфейса применяемых в приложении классов. Полиморфизм позволяет создавать понятный, чувствительный, удобочитаемый и устойчивый код.

Из двух приведенных примеров реального мира пример с автомобилем полнее иллюстрирует возможности объектно-ориентированного проектирования. Пример с собаками хорошо подходит для рассмотрения его с точки зрения наследования, но автомобили имеют больше общего с программами. Садясь за руль различных типов (подклассов) автомобилей, все водители используют наследование. Независимо от того, является ли автомобиль школьным автобусом, легковым мерседесом, порше или семейным микроавтобусом, все водители могут более-менее легко найти и пользоваться рулем, тормозами и педалью акселератора. Немного помучившись с рычагом переключения передач, большинство людей может даже оценить различия между ручной и автоматической коробками передач — это становится возможным благодаря получению четкого представления об общем родительском классе этих объектов — системе передач.

В процессе использования автомобилей люди постоянно взаимодействуют с их инкапсулированными характеристиками. Педали тормоза и газа скрывают невероятную сложность соответствующих объектов за настолько простым интерфейсом, что управлять этими объектами можно простым нажатием ступней педали! Конкретная реализация двигателя, тип тормозов и размер шин не оказывают никакого влияния на способ взаимодействия с определением класса педалей.

Последний атрибут, полиморфизм, четко отражает способность компаний-изготовителей автомобилей предлагать широкое множество вариантов, по сути, одного и того же средства передвижения. Например, на автомобиле могут быть установлены система тормозов с защитой от блокировки или традиционные тормоза, рулевая система с гидроусилителем или с реечной передачей и 4-, 6- или 8-цилиндровые двигатели. В любом случае нужно будет жать на педаль тормоза, чтобы остановиться, вращать руль, чтобы повернуть, и жать педаль акселератора, чтобы автомобиль двигался. Один и тот же интерфейс может применяться для управления множеством различных реализаций.

Как видите, именно совместное применение инкапсуляции, наследования и полиморфизма позволяет преобразовать отдельные детали в объект, который мы называем автомобилем. Сказанное применимо также к компьютерным программам. За счет применения объектно-ориентированных принципов различные части сложной программы могут быть собраны воедино, образуя надежную, пригодную для обслуживания программу.

Как было отмечено в начале этого раздела, каждая Java-программа является объектно-ориентированной. Или, точнее, каждая Java-программа использует инкапсуляцию, наследование и полиморфизм. Хотя на первый взгляд может показаться, что не все эти свойства используются в приведенных в остальной части этой главы и нескольких последующих главах коротких примерах, тем не менее, они в них присутствуют. Как вы вскоре убедитесь, многие функции, предоставляемые языком Java, являются составной частью его встроенных библиотек классов, в которых интенсивно применяются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.




Rambler's Top100