Какие механизмы в оо языках обычно позволяют обеспечить инкапсуляцию объектов

Обновлено: 02.07.2024

Когда я, относительно недавно, начал подыскивать новое место работы, то был удивлен вопросами которые мне задавали. Меня довольно часто спрашивали о полиморфизме, инкапсуляции и наследовании. Тогда я думал, что подобные вопросы только для новичков, но оказывается я был неправ. Я, конечно, не могу залезть в голову тем людям и понять почему они это спрашивали. Но у меня сформировались некоторые соображения на эту тему, которыми собираюсь поделиться с Вами.

Я хочу, чтобы Вы кое о чем подумали:

Это два варианта реализации класса TimeInterval:

Думаю, разницу Вам объяснять не нужно. Понятно, что второй вариант, в котором мы спрятали поля переменных внутри класса, а наружу выставили только геттеры и сеттеры – это вариант в котором мы использовали один из ключевых аспектов ООП инкапсуляцию.

А вот фиг вам! Ни черта это не инкапсуляция!
Вот подумайте. Если для нас важно чтобы start Так что такое инкапсуляция?

Это механизм позволяющий нам обеспечить согласованность данных объекта или модуля, от приведения их в некорректное состояние. Обычно для этого прячут все поля и предоставляют только простой набор методов. Как я уже говорил, нам не обязательно даже прятать всё и вся. Достаточно просто запретить “контрактом” или документацией использовать такую возможность. Существуют языки в которых нет спецификаторов доступа (private, protected, public), но в них успешно используют инкапсуляцию.

Я вижу некоторое сходство инкапсуляции с синхронизацией в много поточных приложениях. В обоих случаях мы стремимся защитить наши данные от повреждений или рассогласованности, вызванных некорректным использованием. Просто когда пишете какой-то компонент, предусмотрите вариант что им будет пользоваться блондинка-программист с синдромом Дауна и чтобы у нее не было шансов привести его в некорректное состояние.

Чем плох данный пример (Код 2)?

Просто мы можем очень легко привести TimeInterval в некорректное состояние (рассогласовать start и end). Для этого достаточно в любой сеттер передать дату которая не будет соответствовать другой. Мы могли бы, конечно, прикрутить валидацию в сеттеры и это немного улучшило бы ситуацию. Но стало бы неудобно использовать данный класс.

Я бы сделал так:

Теперь нам гораздо сложнее рассогласовать переменные start и end. Приведу еще один пример из жизни:

В классе Car нельзя делать метод removeParkingBrake публичным, потому что машина покатится и врежется в столб, и выйдет из строя. Нельзя разрешать использовать этим методом. А если у пользователя будет возможность вызывать те методы, что находятся в startMoving, но напрямую, то это тоже плохо. Он может забыть прогреть двигатель и в итоге испортит его. Это все утечка внутренней логики работы класса. Нарушение инкапсуляции.

Смотрите метод startMoving. Первоначально задумывалось, что пользователь может использовать только startMoving. В таком случае ничего плохого не произойдет.

Зачем же нам нужна инкапсуляция?

Когда Вы пишете простое приложение у себя дома, то в полной мере не ощутите преимущества такого подхода. Это и не удивительно, ведь инкапсуляция предназначена для упрощения разработки больших приложений с несколькими разработчиками.

Представьте, что Вы пришли на новый проект. Вам нужно добавить фичу на основе компонентов приложения. Ясное дело, что Вы не знаете как, кто и когда написал эти компоненты. Они для вас – черный ящик. Если эти разработчики правильно использовали инкапсуляцию, то добавляя свою фичу, Вы можете быть уверены, что случайно не отломаете что-нибудь. Даже не зная о их внутренней структуре ничего кроме предоставленного Вам интерфейса для работы с ними.

Когда Вы работаете один на проекте, то Вы свой код обычно держите в голове. И, скорее всего, знаете все нюансы использования Ваших компонентов. Но в большой команде, где каждый занимается своим модулем, для Вас другие модули как черный ящик. Если на Ваш вопрос о инкапсуляции к таким разработчикам, слышите “Инкапсуляция?! Не не слышал”, то будьте уверены – прикрутив новый функционал, Вы сломаете все приложение.

Инкапсуляция позволяет сократить временные затраты на поиск ошибок, отладку приложения и более простое внесение изменений, что в конечном итоге экономит деньги Вашего заказчика и Ваши нервы.

Преимущества и недостатки использования инкапсуляции?

Но последний пункт, думаю, вообще брать нет смысла, с учетом мощностей которые теперь доступны. И плюсов которые она предоставляет.

Почему же задают такой простой вопрос на собеседовании?

Думаю, все из-за того, что большинство программистов не до конца понимают, что такое инкапсуляция. Если человек претендует на позицию Senior’а, но не знает ответа на такой фундаментальный вопрос, то нужно подумать, стоит ли этот специалист денег, которые он запрашивает.

Это как лакмусовая бумажка. И это лично мое мнение.

Для чего он нужен? Этот шаблон очень популярен потому, что очень часто возникает необходимость выстроить…

В этой статье я попробую простым языком и кратко рассказать, что такое класс в общем…

9 комментариев

Инкапсуляция ( англ. encapsulation, от лат. in capsula ) — в информатике размещение в одном компоненте данных и методов, которые с ними работают. Также может означать скрытие внутренней реализации от других компонентов. Например, доступ к скрытой переменной может предоставляться не напрямую, а с помощью методов для чтения ( геттер ) и изменения ( сеттер ) её значения.

It’s going to be finish of mine day, but before end I am reading this wonderful paragraph to increase my know-how.

Если у вас нет профессионального опыта, достаточно сделать максимальный упор на своих личных качествах, которые походят для работы, на которую вы хотите устроиться.

Мой пример: ниже зашифровано явление природы при определённых метеорологических условиях, заданных в первой строке акростиха.

однако это можно писать, если это действительно например. Лучше на этот вопрос ответить правду, например до какой мере потенциальный работодатель даст бог по своим каналам доведать причину увольнения. Поэтому, кризис миновал тактично в свой черед деликатно ответить следующим образом.

С Днем студентов, Татьяниным днем! Поздравленья мои ты прими. А именно счастливо сейчас мы живем, Веселей и успешней живи!

образование (земля вдобавок деликатность учебы, присвоенная квалификация также специальность);

Стихи о войне
В верхней части документа посередине пишется название, спустя которого последовательность не ставится, а следующее предложение начинается с нового абзаца.

Будущему сотруднику придется в свободной форме осветить основные факты своей жизнедеятельности.

Наши авторы создадут уникальный текст биографии вашей мамы или вашего папы, бабушки или дедушки, начальника, коллеги или друга — в честь юбилея, Дня рождения, выхода на пенсию, профессионального праздника, на свадьбу или другое торжество.

Для этого необходимо детальнее отобразить периоды трудового стажа, в которых работник добился конкретных успехов и перечислить достижения – это выделяет кандидата, как ценного специалиста.

Следует учитывать, что если сможете подыграть все в выгодном свете, это будет характеризовать вас особым образом также отсутствие опыта не перестань препятствием для приема на работу.

Автобиография – это описание жизни в свой черед деятельности человека. Образец написания автобиографии надо надеяться понадобиться студенту во отрезок времени обучения в ВУЗе, при прохождении практики.

Соискатель привлекает к себе повышенное процент, если претендует на работу, связанную с высокой материальной ответственностью, военной или коммерческой тайной.

Другое преимущество автобиографии заключается в том, что она демонстрирует грамотность человека, способность ясно равным образом четко излагать мысли, структурировать информацию.

Не лишними будут записи об общественной деятельности, участии в социальных проектах.

Вы когда-нибудь замечали, что на собеседованиях задают одни и те же клишированные вопросы?

Уверен, вы поняли, что я имею ввиду.

Ну вот, к примеру:

Кем вы видите себя через 5 лет?

Боже, ответ на этот вопрос станет моим главным недостатком.

Конечно, эти вопросы до ужаса тривиальны и не вызывают ничего, кроме раздражения, но они помогают работодателям лучше вас понять. А именно — ваше текущее состояние, жизненную позицию, взгляд на будущее и т.д.

Отвечая на эти вопр о сы, вы должны быть очень осторожны, так как из-за невнимательность вы можете рассказать что-то такое, о чем позже пожалеете.

Каковы основные принципы объектно-ориентированного программирования?

Я был по обе стороны стола, когда звучал этот вопрос. Он звучит настолько часто, что не знать ответа на него — просто невозможно.

В 90% случаев его задают новичкам, потому что он помогает разъяснить три вопроса:

Готовился ли кандидат к этому интервью?
Если ответ дается незамедлительно — кандидат ответственно подошел к делу.
Прошел ли кандидат начальный этап?
Понимание принципов объектно-ориентированного программирования (ООП) показывает, что кандидат прошел начальный этап — теперь он видит вещи с более продвинутой точки зрения.
Его понимание ООП находится на глубоком или поверхностном уровне?
Уровень компетентности по данному вопросу часто равен уровню компетентности по большинству других. Доверьтесь мне.

Пришло время озвучить 4 принципа ООП: инкапсуляция, абстракция, наследование и полиморфизм.

Для junior-разработчика слова могут показаться страшными и сложными. Вдобавок, при поиске ответа в Интернете, чрезмерно длинные объяснения в Википедии удваивают путаницу.

Вот почему я хочу дать простое, короткое и четкое объяснение для каждого из приведенных принципов. Может показаться, что они звучат чересчур просто, будто бы я разговариваю с маленьким ребенком, но именно такую формулировку я бы хотел услышать от кандидата на собеседовании.

Допустим, у нас есть некая программа. У нее есть объекты, которые общаются между собой, в соответствии с правилами, установленными в программе.

Объект самостоятельно управляет своим внутренним состоянием, с помощью методов — и никто другой не может трогать его, если на это нет особого разрешения. Если другой захочет с ним взаимодействовать, ему нужно будет использовать разрешенные методы. Но (по умолчанию) менять внутреннее состояние нельзя.

Здесь внутренним состоянием кошки являются частные(private) переменные: настроение(mood), голод(hungry) и энергия(energy). Она также имеет частный(private) метод meow (). Кошка может вызвать его в любой момент, когда захочет, другие классы не могут говорить кошке, когда ей можно мяукать.

То, что им можно делать, определяется в публичных(public) методах sleep (), play () и feed (). Каждый из них каким-то образом влияет на внутреннее состояние кошки и может вызвать meow (). Таким образом, устанавливается связь между внутренним состоянием объекта и публичными методами.

Вот что такое инкапсуляция.

В объектно-ориентированном программировании, зачастую, у программ очень большой объем, и объекты много общаются между собой. Как вы понимаете, поддерживать такую кодовую базу в течение долгих лет — с постоянными изменениями — трудно.

Абстракция нацелена на решение этой проблемы.

Применение абстракции означает, что нужно отбросить незначимые характеристики объекта и оставить только значимые. Данные обрабатываются функцией высокого уровня с помощью вызова функций низкого уровня.

Представьте кофеварку. Когда она варит кофе, под ее корпусом творится много вещей. Но от вас требуется лишь насыпать кофе и нажать кнопку.

Данный механизм должен быть неприхотлив в использовании, а также редко меняться со временем. Подумайте об этом, как о наборе публичных(public) методов, которые любой другой класс может вызывать, не “зная”, как они работают.

Хотите еще один пример? Возьмите свой смартфон.

Каждый день вы бесчисленное количество раз проводите пальцами по экрану. Что в этот момент происходит внутри смартфона? Рядовому пользователю не нужно это знать, так как ему дан определенный перечень действий для работы с гаджетом.

Итак, мы разобрались с двумя принципами ООП, осталось еще два.

Наследование позволяет создать новый класс (производный класс) на основе уже существующего (родительский класс).

Производный класс берет все от родительского, но имеет дополнительные характеристики. Это нужно для того, чтобы просто немного улучшить старый класс, а не создавать с нуля новый.

Мы с вами узнали, что такое наследование, и успешно применяем его на практике. Но возникает одна проблема.

Эту проблему можно решить, используя полиморфизм.

Полиморфизм позволяет использовать объекты с одинаковыми характеристиками в разных направлениях.

Общие свойства объектов объединяются в систему, которую могут называть по-разному — интерфейс, класс.

Данный принцип позволяет повысить коэффициент повторного использования кода.

Взгляните на эскиз с геометрическими фигурами. Они повторно используют общий интерфейс для расчета площади поверхности и периметра:

Имея в распоряжении эти фигуры, наследующие интерфейс родительского класса, мы можем создать коллекцию (список) смешанных треугольников, окружностей и прямоугольников. И относиться к ним, как к одному и тому же типу объектов.

Затем, если потребуется вычислить площадь какого-либо элемента, эта коллекция (список) найдет и выполнит правильный метод. Если элемент является треугольником, выполняется метод CalculateSurface (). Если это круг, выполняется метод CalculateSurface (). И так далее.

Вместо того, чтобы писать класс для каждого конкретного типа следует создать типы, которые будут реализованы во время выполнения программы.

Вы готовы к собеседованию, знаете ответ на любой вопрос, рубашка и пиджак поглажены, резюме сто раз перечитано и подкорректировано, но вот незадача — никто не звонит с предложением о работе.

В следующей статье мы поговорим о том, как выделиться из толпы и, что ожидает увидеть работодатель в junior-разработчике.

Аннотация: В данной лекции будут рассмотрены вопросы, относящиеся к идеологии, математическому основанию и обзору возможностей инкапсуляции - одной из фундаментальных концепций, на которых базируется объектно-ориентированное программирование.

Формализуем понятие инкапсуляции в рамках объектно-ориентированного подхода к программированию.

В неформальной постановке вопроса под инкапсуляцией будем понимать доступность объекта исключительно посредством его свойств и методов .

Другими словами, концепция инкапсуляции призвана обеспечивать безопасность проектирования и реализации программного обеспечения на основе локализации манипулирования объектом в областях его полей и методов .

Иначе говоря, свойствами объекта можно оперировать исключительно посредством его методов . Это замечание касается как свойств , явно определенных в описании объекта, так и свойств , унаследованных данным объектом от другого (других).

Прежде всего, реализация концепции инкапсуляции обеспечивает совместное хранение данных (или, иначе, полей ) и функций (или, иначе, методов ) внутри объекта.

Как следствие, механизм инкапсуляции приводит к сокрытию информации о внутреннем "устройстве" объекта данных (или, в терминах языков ООП , свойств и методов объекта) от пользователя того или иного объектно-ориентированного приложения.

Таким образом, пользователь , получающий программное обеспечение как сервис, оказывается изолированным от особенностей среды реализации.

Рассмотрев определение понятия инкапсуляции (пока на интуитивном уровне), перейдем к описанию формализаций этой фундаментальной для объектно-ориентированного программирования концепции на основе уже известных нам формальных теорий computer science .

Оказывается, что понятие инкапсуляции вполне адекватно формализуется посредством таких теоретических формальных систем, как ламбда-исчисление А.Черча и комбинаторная логика Х.Карри.

При этом при интерпретации концепции инкапсуляции в терминах формальной системы ламбда-исчисления , в роли объектов выступают ламбда-термы, в роли свойств - связанные переменные , а в роли методов - свободные переменные .

В случае же интерпретации концепции инкапсуляции в терминах формальной системы комбинаторной логики в роли объектов выступают комбинаторы, в роли свойств - переменные, а в роли методов - комбинаторы.

Поясним более подробно реализацию механизма сокрытия информации посредством концепции инкапсуляции .

Рассмотрим в достаточно обобщенном виде схему взаимодействия объекта и данных.

Вначале представим схему такого рода для традиционного императивного языка программирования (например C и Pascal ). При этом в нашем рассуждении под термином " объект " будем понимать произвольный объект языка программирования, безотносительно к концепции объектно-ориентированного программирования.

В этом случае объявления данных и процедуры обработки данных отделены друг от друга. Зачастую в ранних языках программирования описания языковых объектов и процедуры манипулирования ими выделены в особые разделы .

В этой связи принципиальным недостатком ранних императивных языков программирования является то обстоятельство, что доступ к данным может быть получен методами , которые изначально не предназначались разработчиками приложений для манипулирования этими данными. Вообще говоря, управление объектом может осуществляться посредством произвольной процедуры или функции, и у среды проектирования и реализации программного обеспечения нет возможности централизованного управления этим процессом. Такой подход к программированию, безусловно, является довольно непоследовательным и весьма небезопасным .

В отличие от предыдущей схемы, при объектно-ориентированном подходе к проектированию и реализации программного обеспечения взаимодействие объектов языка программирования и конкретизирующих его данных реализуется принципиально иным образом. По существу, объект и данные составляют единое и неделимое целое.

Прежде всего, определение (или описание свойств классов) и процедуры манипулирования этими свойствами (или методы ) для каждого объекта языка программирования при объектно-ориентированном подходе хранятся совместно.

Таким образом, концепция инкапсуляции в языках объектно-ориентированного программирования служит целям обеспечения единообразия определения, хранения и работы с информацией о языковых объектах.

Заметим, что инкапсуляция является безусловно необходимым требованием для каждого объекта.

В то же время в практике программирования степень инкапсуляции объекта (в широком значении этого слова) определяется его описанием, а также описанием порождающих его объектов (в действительности это, как правило, описания базовых и производных классов ).

В этой связи в языках объектно-ориентированного программирования вводится понятие области видимости как степени доступности произвольного языкового объекта.

Общедоступные объекты описываются с помощью зарезервированного слова public и характеризуются доступностью из произвольного места программы, для которого определено пространство имен с описанием рассматриваемого объекта. При этом элементы интерфейсов и перечислений являются общедоступными ( public ) объектами по умолчанию.

С другой стороны, типы, описанные в составе пространств имен в форме классов, структур, интерфейсов, перечислений или делегатов являются по умолчанию видимыми из сборки с описанием объекта и описываются с помощью зарезервированного слова internal .

Наконец, элементы классов и структур, в частности, поля , методы , свойства и вложенные типы являются по умолчанию доступными из описаний соответствующих классов или структур и описываются с помощью зарезервированного слова private .

Как явствует из примера, класс Stack и все манипулирующие его объектами методы ( Stack , Push и Pop ) являются общедоступными ( public ), тогда как поля являются доступными локально ( private ), т.е. только из описания данного класса.

К числу расширенных областей видимости следует отнести доступность языковых объектов как непосредственно из класса с описанием объекта, так и из его производных классов . В данном случае для описания языкового объекта используется зарезервированное слово protected .

Кроме того, для описания доступности языкового объекта лишь из сборки с его описанием используется зарезервированное слово internal .

Наконец, для описания доступности языкового объекта непосредственно из класса с описанием данного объекта, его производных классов , а также из сборки с описанием данного объекта используется зарезервированное слово protected internal .

В случае константы инициализация также не является необходимым требованием. Тем не менее, значение константы должно быть вычислимым в процессе компиляции.

Заметим, что фрагмент

в правой части присваивания представляет собой явное преобразование типов языковых объектов.

В ООП различают следующие виды иерархии:

В определении класса члены класса с ключевым словом private доступны

В определении класса члены класса с ключевым словом public доступны

В программе описаны абстрактный класс А и производный от этого класса класс А1. Какая из записей заведомо неверная?

Временные объекты – это объекты

Выберите верное высказывание

Выберите виды объявления классов в Java

Выберите модификаторы, которые могут быть применены для указания доступа к КЛАССУ

Выберите модификаторы, которые определяют доступ к членам класса

Выберите наиболее подходящее определение принципа иерархии

Выберите наиболее подходящее определение принципа инкапсуляции

Выберите наиболее подходящее определение принципа модульности

Выберите наиболее подходящее определение принципа параллелизма

Выберите наиболее подходящее определение принципа типизации

Выберите наиболее полное определение пакета (package)

Выберите правильные комбинации модификаторов при объявлении КЛАССА

Выберите правильные наименования пакетов

Выберите правильные объявления интерфейсов

Выберите правильные примеры импорта

Выберите правильные утверждения

Выберите правильные утверждения для интерфейса MAP

Выберите утверждения, относящиеся к обходу коллекции

Выделите элементы Collection Framework

Где могут храниться пакеты?

Глобальные объекты – это объекты,

Деструктором называется метод класса,

Для выполнения операции присвоения одного объекта другому

Для чего предназначен пакет java.awt.color?

Для чего предназначен пакет java.awt?

Для чего предназначен пакет java.lang?

Для чего предназначены пакеты (packages)?

Драконы умеют летать (как, например, птицы) и ползать (как, например, ящерицы). Примером чего является данная ситуация с точки зрения ООП (выберите наиболее точный вариант)?

Если язык программирования поддерживает принципы абстрагирования, инкапсуляции, модульности, иерархии, то он называется

Если язык программирования поддерживает принципы абстрагирования, инкапсуляции, модульности, то он называется