Глава 10. Введение в объектно-ориентированное программирование

§10.2. Свойства объектов

1. Инкапсуляция – это определение записей с методами, то есть процедурами и функциями, работающими с полями этих записей, которое формирует новый тип данных – объект.

2. Наследование – определение объекта и дальнейшее использование всех его свойств для построения иерархии порожденных объектов с возможностью для каждого порожденного объекта, относящегося к иерархии, доступа методам и данным всех порождающих объектов.

3. Полиморфизм – присваивание определенному действию одного имени, которое затем совместно используется по всей иерархии объектов, причем каждый объект иерархии выполняет это действие характерным именно для него способом.

Type

X, Y: integer;

Visible: boolean;

Procedure Create (a, b: integer);

Procedure SwitchOn;

Procedure SwitchOff;

Procedure Move (dx, dy: integer);

Function GetX: integer;

Function GetY: integer;

End;

Begin

Visible := False;

End;

Procedure Point.SwitchOn;

Visible := True;

PytPixel (X, Y, GetColor);

End;

Function Point.GetX: integer;

Begin

GetX := X;

…

Такое разделение диктуется, во-первых, необходимостью достижения большей наглядности определения объектов, во-вторых, становится возможным определение такого типа как интерфейсного элемента модуля. В этом случае реализация методов объекта будет размещена в соответствующем разделе.

Var

и в дальнейшем оперировать с этим экземпляром посредством его методов:

OnePoint.Create (100, 200);

OnePoint.SwitchOn;

OnePoint.Move (20, -10);

Для объектов, как и для записей, можно использовать оператор присоединения With, например:

With OnePoint do Begin

Create (100, 200);

SwitchOn;

Move (20, -10);

end;

Свойство наследования объектных типов позволяет при построении нового типа использовать ранее определенный объектный тип, что существенно экономит объем текста программы. Например, пусть необходимо построить объектный тип для круга на экране монитора. Структура информации для него очень похожа на структуру для точки: здесь также необходимы поля Х и Y для фиксации центра круга и логическое поле Visible для определения видимости круга в текущий момент. Кроме этого необходимо задавать радиус круга.

При традиционном процедурном стиле программирования можно или ввести для круга совершенно новую структуру, или сконструировать структуру, используя в ней поля ранее определенного типа, то есть сделать «структуру в структуре». Хотя оба подхода приемлемы, но объектно-ориентированное программирование предлагает иной, более предпочтительный подход.

В Турбо Паскале при определении типа потомка после служебного слова object должно быть указано имя родительского типа, например:

Type

Radius: integer

end;

Это означает, что в объектном типе Circle присутствует не только поле Radius, но неявно и все поля из типа Point, включая и методы:

OneCircle: Circle;

Begin

…

OneCircle.Create (100, 200);

…

Тип-потомок может, в свою очередь, выступать как предок по отношению к другому объектному типу, например, определение фигуры «кольцо», состоящей из двух концентрических кругов:

Ring = object (Circle)

Radius2: integer

end;

В примере с объектным типом Circle он имеет в своем составе методы объекта-предка Point. Но если методы получения координат центра GetX и GetY здесь можно использовать без изменений, то для рисования круга методы SwitchOn и SwitchOff неприменимы. Наиболее простым решением было бы ввести в новый тип и новые методы с новыми именами. Но объектно-ориентированный подход с использованием свойства полиморфизма позволяет определить новые методы со старыми именами, переопределив тем самым методы типа-родителя:

Type

Circle = object (Point)

Procedure Create (a,b,R: integer);

Procedure SwitchOn;

Procedure SwitchOff;

Procedure Move (dx,dy: integer);

Function GetR: integer;

end;

…

Procedure Circle.Create (a,b,R: integer);

Point.Create (a,b);

Radius := R

end;

Procedure Circle.SwitchOn;

Begin

Visible := True;

end;

Function Circle.GetR: integer;

Begin

GetR := Radius

…

Так как стандартная процедура для рисования круга из модуля Graph так же имеет имя Circle, то для ее однозначной идентификации необходимо использовать составное имя Graph.Circle.

1. 
   Унаследованные поля X, Y, Visible;
   
2. 
   Собственное поле Radius;
   
3. 
   Унаследованные без изменения методы GetX, GetY;
   
4. 
   Новый собственный метод GetR;
   
5. 
   Полностью переопределенные методы Circle.SwitchOn, Circle.SwitchOff и Circle.Move;
   
6. 
   Частично переопределенный метод Circle.Create. Для инициализации полей X, Y, Visible используется унаследованный метод Point.Create, но для инициализации поля Radius метод расширен.
   

Раннее и позднее связывание

Рассмотрим объектные типы Point и Circle. Они связаны отношением наследования и содержат, наряду с другими, методы SwitchOn, SwithOff и Move. Первые два из них реализуют алгоритмы рисования и удаления фигуры с экрана, они существенно различны для разных типов. Алгоритм же метода Move практически одинаков для обоих типов: удаление фигуры со старого места, изменение ее координат и рисование на новом месте. Например:

Procedure Move (dx, dy: integer);

Begin

SwitchOff;

X:=X+dx;

Y:=Y+dy;

SwitchOn;

end;

Рассмотрим вариант унаследования этого метода без переопределения. Пусть имеются экземпляры двух разных объектов:

Var

OnePoint: Point;

OneCircle: Circle;

то вызовы методов

OnePoint.Move (10, -20);

OneCircle.Move (10, -20);

приведут к одному и тому же действию: перемещению точки. Это связано с тем, что экземпляр типа-потомка вызывает унаследованный метод Move, который жестко связан с методами Point.SwitchOn и Point.SwitchOff на ранней стадии, то есть еще во время компиляции программы. В данном случае связь методов является статической.

Для того, чтобы в полной мере использовать свойство полиморфизма и использовать одни и те же унаследованные методы, по-разному применяемые к разным объектам, необходимо, во-первых, разорвать связь метода Move с методами предка Point, во-вторых, обеспечить возможность вызывать разные методы SwitchOn и SwitchOff в зависимости от того, какой объект вызывает Move.

Это можно реализовать только во время вызова метода, то есть в процессе выполнения программы, поэтому такой механизм называется динамическим или поздним связыванием и достигается введением виртуальных методов.

жүктеу/скачать 2.27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: