Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения
вернуться

Мартин Роберт
Шрифт:

Другой распространенный ответ: «способ моделирования реального мира». Это слишком уклончивый ответ. Что в действительности означает «моделирование реального мира» и почему нам может понадобиться такое моделирование? Возможно, эта фраза подразумевает, что ОО делает программное обеспечение проще для понимания, потому что оно становится ближе к реальному миру, но и такое объяснение слишком размыто и уклончиво. Оно не отвечает на вопрос, что же такое ОО.

Некоторые, чтобы объяснить природу ОО, прибегают к трем волшебным словам: инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Они подразумевают, что ОО является комплексом из этих трех понятий или, по крайней мере, что объектно-ориентированный язык должен их поддерживать.

Давайте исследуем эти понятия по очереди.

Инкапсуляция?

Инкапсуляция упоминается как часть определения ОО потому, что языки ОО поддерживают простой и эффективный способ инкапсуляции данных и функций. Как результат, есть возможность очертить круг связанных данных и функций. За пределами круга эти данные невидимы и доступны только некоторые функции. Воплощение этого понятия можно наблюдать в виде приватных членов данных и общедоступных членов-функций класса.

Эта идея определенно не уникальная для ОО. Например, в языке C имеется превосходная поддержка инкапсуляции. Рассмотрим простую программу на C:

point.h

struct Point;

struct Point* makePoint(double x, double y);

double distance (struct Point *p1, struct Point *p2);

point.c

#include "point.h"

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

struct Point {

 double x,y;

};

struct Point* makepoint(double x, double y) {

 struct Point* p = malloc(sizeof(struct Point));

 p->x = x;

 p->y = y;

 return p;

}

double distance(struct Point* p1, struct Point* p2) {

 double dx = p1->x – p2->x;

 double dy = p1->y – p2->y;

 return sqrt(dx*dx+dy*dy);

}

Пользователи

point.h
не имеют доступа к членам структуры
Point
. Они могут вызывать функции
makePoint
и
distance
, но не имеют никакого представления о реализации структуры Point и функций для работы с ней.

Это отличный пример поддержки инкапсуляции не в объектно-ориентированном языке. Программисты на C постоянно использовали подобные приемы. Мы можем объявить структуры данных и функции в заголовочных файлах и реализовать их в файлах реализации. И наши пользователи никогда не получат доступа к элементам в этих файлах реализации.

Но затем пришел объектно-ориентированный C++ и превосходная инкапсуляция в C оказалась разрушенной.

По техническим причинам [12] компилятор C++ требует определять переменные-члены класса в заголовочном файле. В результате объектно-ориентированная версия предыдущей программы Point приобретает такой вид:

point.h

class Point {

public:

 Point(double x, double y);

12

Чтобы иметь возможность определить размер экземпляра каждого класса.

 double distance(const Point& p) const;

private:

 double x;

 double y;

};

point.cc

#include "point.h"

#include <math.h>

Point::Point(double x, double y)

: x(x), y(y)

{}

double Point::distance(const Point& p) const {

 double dx = x-p.x;

 double dy = y-p.y;

 return sqrt(dx*dx + dy*dy);

}

Теперь пользователи заголовочного файла

point.h
знают о переменных-членах
x
и
y
! Компилятор не позволит обратиться к ним непосредственно, но клиент все равно знает об их существовании. Например, если имена этих членов изменятся, файл
point.cc
придется скомпилировать заново! Инкапсуляция оказалась разрушенной.