Основы объектно-ориентированного программирования. (Лекция 1)

систем;
увеличение объемов обрабатываемых данных;
повышение сложности программ, увеличение их длины (до миллионов строк кода!).

Сложность программ превышает возможности одного человека (программиста).

!

В итоге:
коллективная разработка
каждый делает свою часть независимо от других
части программы легко «собрать» вместе

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

из объектов» (Р. Декарт).

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

(машинный код)

Процедурное программирование

Парадигмы программирования

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

Объект в программе – это абстракция реального объекта
Абстракция – это выделение существенных свойств объекта, отличающих его от других объектов

Объектно-ориентированное программирование (ООП)

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

Программа в ходе работы представляет собой набор взаимодействующих объектов

– это пользовательский тип данных

Класс

Поля

Методы

состояние (state)

поведение
(behavior)

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

class имя_класса [ : предки]
{
//тело класса (поля и методы)
}

public float Amount;
//внутренние закрытые данные класса
private int pID;
//метод для расчета общей стоимости
public void Calc(int count)
{
Amount = Price * count;
}
}

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

new.
Для получения доступа к данным объекта или для вызова методов, используется оператор точка «.»
При создании объекта, копия данных, описываемых классом записывается в память и присваивается переменной ссылочного типа.

имя_Класса имя_ссылки; //объявление ссылки
имя_ссылки = new имя_Класса(); //создание объекта класса
имя_ссылки.имяПоля = 0; //обращение к полю
имя_ссылки.имяМетода(); //вызов метода

C#

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

orderedProduct = new Product(); /* создание объекта с именем
orderedProduct класса Product*/
orderedProduct.Price = 10; /* обращение к полю Price
и задание цены за единицу товара=10 */
Console.WriteLine("Введите количество товара в шт.: ");
number = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
orderedProduct.Calc(number); /* вызов метода Calc() класса Product и
передача параметра number */
Console.WriteLine("Стоимость товара="+orderedProduct.Amount);
Console.ReadKey();
}

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35

объекта. Типовое применение: установка полей в заданное значение

По синтаксису:
Имя должно совпадать с именем класса
Не имеет возвращаемого объекта
Должен иметь модификатор public

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

имеет параметров и устанавливает все поля в значение по умолчанию в зависимости от их типа
Программист может определить собственный конструктор. В этом случае конструктор по умолчанию удаляется.
Конструктор может иметь параметры.

Product orderedProduct = new Product();
//Price= 0 Amount= 0 prID= 0
//Description = пустая строка

C#

Имя класса Имя объекта Вызов конструктора

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6

private int pID;
// Конструктор
public Product(int ID)
{
pID = ID;
if (pID == 1111)
Price = 10;
else
Price = 20;
}
public void Calc(int count)
{
Amount = Price * count;
}
}

C#

Конструктор с параметром, созданный программистом

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

артикул товара, который хотите заказать: ");
int vendorCode = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
Product orderedProduct = new Product(vendorCode);
Console.WriteLine("Введите количество товара в шт.: ");
number = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
orderedProduct.Calc(number);
Console.WriteLine("Стоимость товара = " + orderedProduct.Amount);
Console.ReadKey();
}

C#

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

к нему объектов или классов.
Поля закрываются от доступа извне
Доступ к закрытым полям выполняется через открытые методы, играющие роль интерфейса (интерфейсные методы)

Инкапсуляция

UML

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

int EmpID;
private float CurrPay;
//конструктор
public Employee(string FName, int EmployeeID, float CurrentPay)
{
FullName = FName;
EmpID = EmployeeID;
CurrPay = CurrentPay;
}
//метод для увеличения зарплаты работника
public void GiveBonus(float amount)
{
CurrPay = CurrPay + amount;
}
}

C#

Инкапсуляция

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

скрытые поля

открытые интерфейсные методы

инкапсуляция?

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

дочернему классу (subclass) передаются поля и методы родительского класса (superclass)
У класса может быть один родитель и любое количество дочерних классов

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

ранее определенного типа данных.
Определяемый тип данных будет содержать поля и методы предка (унаследованные поля и методы) и поля и методы, определенные в нем самом.

//Класс предок
class ClassA
{
//Поля
//Методы()
}

C#

//Класс потомок(наследник)
class ClassB : ClassA
{
//Дополнительные поля
//Дополнительные методы()
}

C#

Наследование в проектировании:

UML

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

несколько классов потомков
Класс может иметь не более одного предка (множественное наследование запрещено, в отличие от C++ и UML)

Класс потомок

Класс предок 2

Класс предок 1

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

//имеющихся у них опционов на акции
private int numberOfOptions;
public void NumOptions(int count)
{
numberOfOptions = count;
}
}
class SalesPerson : Employee
{
//продавцам надо знать объем продаж
private int numberOfSales;
public void NumSales(int count)
{
numberOfSales = count;
}
}

C#

static void Main(string[] args)
{
//создаем объект продавец с именем Ivan:
SalesPerson Ivan = new SalesPerson();
//Этот член унаследован от
//базового класса Employee:
Ivan.GiveBonus(5000);
//А это уникальный член
//определенный в классе-наследнике:
Ivan.NumSales(80);
}

Объявление классов-наследников
Manager и SalesPerson:

Создание объекта
класса-наследника SalesPerson:

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46

несколько реализаций алгоритма
выбор реализации осуществляется в зависимости от типа объекта и типа параметров

Механизмы реализации полиморфизма

Перегрузка (overloading)
методов и операций

Переопределение (overriding) методов и операций

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

класса (метод увеличения зарплаты сотрудников):

UML

1. Метод базового класса, который будет переопределен должен быть объявлен, как виртуальный (ключевое слово virtual):

class Employee
{
//метод для увеличения зарплаты работника
public virtual void GiveBonus(float amount)
{
CurrPay = CurrPay + amount;
}
}

C#

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9

определить его, используя ключевое слово override:

class SalesPerson : Employee
{
public override void GiveBonus(float amount)
{
int SalesBonus = 0; //кратность надбавки
//надбавка зависит от объема продаж
if (numberOfSales >=0 && numberOfSales <=100)
SalesBonus = 2;
else
SalesBonus = 5;
base.GiveBonus(amount * SalesBonus);
}
}

C#

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

numOfSalesPerson = 10; //количество продавцов в подчинении
public override void GiveBonus(float amount)
{
base.GiveBonus(amount+amount*numOfSalesPerson*(float)0.1);
}
}

C#

static void Main(string[] args)
{
//Улучшенная система премирования
Manager Nick = new Manager(); //Создаем менеджера Nick
Nick.GiveBonus(5000);
SalesPerson Ivan = new SalesPerson(); //Создаем продавца Ivan
Ivan.GiveBonus(1000);
}

C#

Вызов переопределенных методов:

Переопределение метода GiveBonus() класса Manager:

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

25
26
27
28
29
30
31
32
33

34
35
36
37
38
39
40
41
42

же имени двумя или более методами одного и того же класса, при условии, что их параметры объявляются по-разному. В этом случае говорят, что методы перегружаются, а сам процесс называется перегрузкой методов.

Условия перегрузки методов:
разный тип передаваемых параметров
разное количество передаваемых параметров
комбинация первых двух случаев

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

int param2)
{
return param1 + param2;
}
public int methodSum(int param1, int param2, int param3)
{
return param1 + param2 + param3;
}
public double methodSum(double param1, double param2)
{
return param1 + param2;
}
}

C#

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

string FullName;
private int EmpID;
private float CurrPay;
//метод для увеличения зарплаты работника
public void GiveBonus(float amount)
{
CurrPay = CurrPay + amount;
}
//метод увеличения зарплаты работника от объема продаж
public void GiveBonus(float amount, int sales)
{
CurrPay = CurrPay + amount*sales;
}
}

C#

Перегруженные методы

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19