Lucka Žoltá

Objektově orientované paradigma.

Objektově-orientované programování (OOP) je metodika vývoje softwaru. Paradigma OOP popisuje způsob vývoje a zápisu programu a způsob uvažování o problému. 

Základní paradigma OOP

• Při řešení úlohy vytváříme model popisované reality - popisujeme entity a interakci mezi entitami
• Abstrahujeme od nepodstatných detailů - při popisu/modelování entity vynecháváme nepodstatné vlastnosti entit
• Postup řešení je v řadě případů efektivnější než při procedurálním přístupu (ne vždy), kdy se úlohy řeší jako posloupnost příkazů 

Cíle OOP

• Je vedeno snahou o znovupoužitelnost komponent.
• Rozkládá složitou úlohu na dílčí součásti, které jdou pokud možno řešit nezávisle.
• Přiblížení struktury řešení v počítači reálnému světu (komunikující objekty).
• Skrytí detailů implementace řešení před uživatelem.

OOP != třídy a objekty - představuje přístup, jak správně navrhnout strukturu programu

Model OOP

OOP definuje program jako soubor spolupracujících komponent (objektů) s přesně stanoveným chováním a stavem. Metody OOP napodobují vzhled a chování objektu z reálného světa s možností velké abstrakce. Model OOP se skládá z několika následujích konstrukcí:

Objekt 

Jednotlivé prvky modelované reality (jak data, tak související funkčnost) jsou v programu seskupeny do entit, nazývaných objekty. Objekty si pamatují svůj stav a navenek poskytují operace přístupné jako metody pro volání. Objekt je také instancí třídy.

Třída (Class)

Třída slouží jako šablona pro vytváření instancí tříd - objektů. Seskupuje objekty stejného typu a podchycuje jejich podstatu na obecné úrovni.  (Samotná třída tedy nepředstavuje vlastní informace, jedná se pouze o předlohu; data obsahují až objekty.) Třída definuje data a metody objektů.

Interface (rozhraní)

Interface předepisuje třídě, která od ní bude odvozena, jaké metody, případně properties musí implementovat. Odvozený objekt může implementovat i další metody. Interface nedefinuje žádné proměnné - pouze konstanty, ani neobsahuje naimplementované metody - obsahuje pouze abstraktní metody bez jejich implementace (jejich hlavičky). Třída může implementovat libovolný počet rozhraní (narozdíl od dědičnosti). Pokud vytvoříte rozhraní, které dědí od jiného rozhraní, automaticky tak přebírá všechny jeho metody a konstanty.

Abstraktní třída

Je to takový hybrid mezi rozhraním a klasickou třídou. Od klasické třídy má schopnost implementovat vlastnosti (proměnné) a metody, které se na všech odvozených třídách budou vykonávat stejně. Od rozhraní zase získala možnost obsahovat prázdné abstraktní metody, které si každá odvozená podtřída musí naimplementovat sama. S těmito výhodami má abstraktní třída i pár omezení, a to že jedna podtřída nemůže zdědit víc abstraktních tříd a od rozhraní přebírá omezení, že nemůže vytvořit samostatnou instanci (operátorem new).

Rysy OOP

• Abstrakce – programátor, potažmo program, který vytváří, může abstrahovat od některých detailů práce jednotlivých objektů. Každý objekt pracuje jako černá skříňka, která dokáže provádět určené činnosti a komunikovat s okolím, aniž by vyžadovala znalost způsobu, kterým vnitřně pracuje.

• Zapouzdření (Encapsulation)– zaručuje, že objekt nemůže přímo přistupovat k „vnitřnostem“ jiných objektů, což by mohlo vést k nekonzistenci. Každý objekt navenek zpřístupňuje rozhraní, pomocí kterého (a nijak jinak) se s objektem pracuje.

• Skládání – Objekt může obsahovat jiné objekty.

• Delegování – Objekt může využívat služeb jiných objektů tak, že je požádá o provedení operace.

• Dědičnost (Inheritance) – objekty jsou organizovány stromovým způsobem, kdy objekty nějakého druhu mohou dědit z jiného druhu objektů, čímž přebírají jejich schopnosti, ke kterým pouze přidávají svoje vlastní rozšíření. Tato myšlenka se obvykle implementuje pomocí rozdělení objektů do tříd, přičemž každý objekt je instancí nějaké třídy. Každá třída pak může dědit od jiné třídy (v některých programovacích jazycích i z několika jiných tříd).

• Polymorfismus – odkazovaný objekt se chová podle toho, jaké třídy je instancí. Pokud několik objektů poskytuje stejné rozhraní, pracuje se s nimi stejným způsobem, ale jejich konkrétní chování se liší podle implementace. U polymorfismu podmíněného dědičností to znamená, že na místo, kde je očekávána instance nějaké třídy, můžeme dosadit i instanci libovolné její podtřídy. U polymorfismu nepodmíněného dědičností je dostačující, jestliže se rozhraní (nebo jejich požadované části) u různých tříd shodují, pak jsou vzájemně polymorfní. Polymorfismus bývá často vysvětlován na obrázku se zvířaty, která mají všechna v rozhraní metodu Speak(), ale každé si ji vykonává po svém. 

• Genericita - je možnost programovaciho jazyka definovat místo typů jen „vzory typů“, kde typy proměnných, použité v definici (ADT typy) jsou vyvedeny vně definice jako parametry a jsou určeny později klientskou aplikací.

Příklad:

List<T>   ...kde T je libovolný typ. Když List alokujeme, použijeme

List<int> intList = new List<int>(), a tento list poté akceptuje jen čísla typu int.

Kouzlo genericity vynikne pak v kombinací s dědičností, kdy do seznamu mohou být vloženy nejen objekty typu T, ale i objekty všech možných dědiců třídy (typu) T).