Документ описывает основные принципы объектно-ориентированного программирования (ООП), включая инкапсуляцию, наследование и обобщение. Инкапсуляция позволяет ограничивать доступ к данным класса и предоставляет интерфейс для взаимодействия. Также рассматриваются правила доступа к данным, отношение специализации и обобщения, механизмы реализации наследования в Java и использование пакетов для организации классов.

1. www.spro-club.ru

2. План
 Инкапсуляция
 интерфейс объекта
 правила доступа к данным класса
 Элементы классов и элементы объектов
 Наследование
 отношения специализации и обобщения
 ссылка super
 модификатор protected

3. Инкапсуляция
 Инкапсуляция (И) (encapsulation) – «заключение в
капсулу» - ограничение доступа к содержимому
«капсулы» извне и отсутствие такого ограничения
внутри «капсулы»
 И – один из основных принципов ООП
 И - свойство языка программирования,
позволяющее пользователю не задумываться о
сложности реализации используемого
программного компонента (то, что у него внутри),
 а взаимодействовать с ним посредством
предоставляемого интерфейса (публичных
методов и членов), а также объединить и защитить
жизненно важные для компонента данные

4. Интерфейс объекта
 При соблюдении принципа инкапсуляции (И)
пользователю предоставляется только
спецификация (интерфейс) объекта
 Пользователь может взаимодействовать с объектом
только через этот интерфейс. Реализуется с
помощью ключевого слова: public
 Пользователь не может использовать закрытые
данные и методы. Реализуется с помощью ключевых
слов: private, protected

5. Правила доступа к данным класса
 Согласно принципу Инкапсуляции не
рекомендуется давать доступ к данным
(переменным) класса напрямую извне
 Пример открытых данных:
 public Rect {
 public int x1, x2;
 }
 Rect r = new Rect();
 r.x1 = 10;

6. Правила доступа к данным класса
 Рекомендуется закрывать все данные от прямого доступа
извне (с помощью модификатора private)
 Доступ к данным должен осуществляться через специальные
методы доступа (access methods) – «геттеры» (методы
получения данных, Get) и «сеттеры» (методы установки
данных, Set)
 Метод-получатель (геттер) должен возвращать значение того
же типа, что и само поле и не имеет параметров
 Метод-присваиватель (сеттер) имеет тип void и принимает
один параметр того же типа, что и само поле
 Примечание: NetBeans умеет автоматически создавать
методы доступа. Для этого в окне редактора кода в
контекстном меню выберите пункт «Реорганизация кода»
(Refactoring) и подпункт «Инкапсулировать поля»

7. Пример методов доступа
 Пример:
 public Rect {
 private int x1, x2;
 public int getX1() {
 return x1;
 }
 public void setX1(int x1) {
 this.x1 = x1;
 }
 }
 Rect r = new Rect();
 r.setX1(10);

8. Применение инкапсуляции (И)
 И позволяет контролировать процессы изменения
и считывания данных
 В методы доступа можно встроить условия
проверки
 в присваивателе можно проверять переданное
значение на попадание в область допустимых
значений
 в получателе можно проверять, к примеру, права
доступа к этим данным или вычислять значения и
т.п.

9. Элементы класса и элементы объекта
 Методы объектов пользуются (имеют доступ) полями
данных (атрибутами) объектов
 Атрибуты объекта – это обычные свойства
 Вызвать метод объекта можно только с помощью объектной
переменной. Без создания объекта это сделать нельзя
 Методы класса могут пользоваться только атрибутами класса
 Чтобы создать атрибуты и методы класса, достаточно
поставить модификатор static перед этими элементами
 Обратиться к элементам класса можно через имя класса, а не
только через объект. Т.е. для этого создавать объект не
нужно!
 Но! Элементы класса («статические») не могут получать
доступ к элементам объекта

10. Пример элементов класса
 Многие стандартные классы из библиотеки Java имеют методы и
атрибуты класса («статические»)
 Например, в классе Math много таких элементов
 Можно пользоваться ими, не создавая объект типа Math:
 double x = Math.sqrt(9);
 double y = Math.PI;
 С помощью переменных класса удобно создавать константы.
Например:
 public class Consts {
 public static final double PI = 3.14;
 public static double len(double r) { return 2*PI*r; }
 }
 System.out.print(“Число ПИ = “ + Consts.PI);
 System.out.print(“Длина окружности = “ + Consts.len(4));

11. Специализация и обобщение
 Отношение специализации в русском языке
выражается словом «является»
 Специализация – это уточнение
 Один объект является частным случаем другого (один
объект специализирует другой)
 Специализация – конкретизация или уточнение
 Пример: Сотрудник ОА является сотрудником
предприятия, программист является сотрудником ОА и
т.д.
 Обобщение – вид отношений, обратный
специализации
 Обобщение – переход на более абстрактный уровень
 Например, «любой программист является человеком»

12. Наследование
 Механизм построения иерархии классов
 Иерархия – отношение «предок»->«потомок»
(родительский-дочерний классы, суперкласс-
подкласс, порождающий-порождённый классы)
 Каждый порожденный класс иерархии имеет доступ к
коду и данным всех порождающих классов (к
элементом, разрешённым установленной областью
видимости)
 Наследование – мощный механизм повторного
использования программного кода

13. Наследование в Java
 Для того, чтобы указать, что один класс является
потомком (производным) от другого класса,
необходимо после его имени поставить ключевое
слово extends и имя родительского класса:
 public class дочерний_класс extends
родительский_класс
 {
 }
 Модификатор доступа protected позволяет открыть
члены класса всем потомкам этого класса, для
остальных они остаются недоступными

14. Ссылка super
 В чём-то похожа на this
 Ссылается на родительский класс
 Можно применять двумя способами:
 получать доступ к открытым (public) и защищённым
(protected) элементам родительского класса
 например, super.x1 = 10;
 вызывать конструктор родительского класса. Вызов
конструктора родит.элемента super должен быть
первым выражением в конструкторе дочернего
элемента:
 public Square(Graphics g) { super(g); }

15. Модификатор protected
 Делает элементы невидимыми извне класса
 Эти элементы могут быть доступны в дочерних
классах
 в отличие от элементов с private-доступом, кот. в
дочерних классах не видны

16. Пример: иерархия
геометрических фигур
 Среди геом.фигур можно выделить отношения
обобщения-специализации
 Например, квадрат является ромбом с прямыми
углами
 Квадрат является прямоугольником с одинаковыми
сторонами
 Круг является эллипсом с одинаковыми радиусами

17. Пакеты в Java
 Пакет (package) – это способ группировки классов
по функциональному назначению
 Пакеты Java обеспечивают уникальные
пространства имен
 Пакеты могут образовывать иерархическую
древовидную структуру
 Пакет верхнего уровня проекта должен иметь
уникальное имя, не совпадающее с именами других
глобальных пакетов проекта
 Пакеты нижнего уровня обычно связаны с
функциональным назначением классов,
находящихся в данном пакете
 Пакет, который содержит группу классов,
объединяет их по некоторому смыслу

18. Пакеты в Java (продолжение)
 В пакет объединяются классы, сходные по
функциональному назначению
 Реализуют принцип модульности
 Полное имя класса включает имена пакета и всех
подпакетов, в котором он описан
Project_DIR
|
|-- classes
| `-- zoostore Структура директорий, в которых
| |-- model хранятся файлы классов, должна
| | `-- Cat.class
соответствовать структуре
| |
| `-- test пакетов.
| `-- TestCats.class
| При этом желательно файлы
`-- src
`-- zoostore
исходных кодов и файлы классов
|-- model размещать отдельно, что
| `-- Cat.java повышает управляемость
|
`-- test

19. Описание пакета
 Указать имя пакета, в котором находится класс,
можно с помощью директивы package
 package carspack;
 Она должна быть самой первой командой в файле
 До неё могут находиться только комментарии и
пустые строки
 Если директива package не указана в файле, то
классы из него всё равно помещаются в пакет по
умолчанию с именем default
 Примечание: имена пакетов принято указывать в
нижнем регистре

20. Директива import
 Позволяет включать один класс или все классы
пакета в текущий файл
 Это позволяет использовать короткие имена
классов
 Пример:
 import java.util.Random; // подключение класса
 import java.awt.*; // подключение всех классов пакета

21. Задание
 Просмотреть 2 презентации
 Изучить пример
 Реализовать методы класса Ellipse для вычисления
площади и длины
 Создать класс Circle – круг – путём наследования от
класса Ellipse (на примере иерархии Rectangle-
>Square)