Principy OOP Objektově orientované programování vychá-zí ze třech základních principů (rysů): zapouzdření (encapsulation) dědičnost (inheritance) polymorfismus.

Prezentace na téma: "Principy OOP Objektově orientované programování vychá-zí ze třech základních principů (rysů): zapouzdření (encapsulation) dědičnost (inheritance) polymorfismus."— Transkript prezentace:

1 Principy OOP Objektově orientované programování vychá-zí ze třech základních principů (rysů): zapouzdření (encapsulation) dědičnost (inheritance) polymorfismus 11/04/2017

2 Zapouzdření Třída může obsahovat libovolné množství členů
Při správném objektově orientovaném přístu-pu by však měla být data skryta (zapouzdřena) uvnitř třídy K jednotlivým objektům by se mělo přistupo-vat prostřednictvím metod nebo vlastností Toto snižuje nebezpečí vzniku chyby a umož-ňuje tvůrci modifikovat vnitřní reprezentaci třídy 11/04/2017

3 Dědičnost (1) Jedná se o prostředek, který umožňuje dosáh-nout snadné rozšiřitelnosti a znovupoužitel-nosti již existujících částí programu Dovoluje definovat novou třídu (B), která vznikne pouze přidáním nových členů k těm, které již byly definovány v rámci jiné třídy (A) Třída: A se stává bezprostředním předkem třídy B B je bezprostředním potomkem třídy A 11/04/2017

4 Dědičnost (2) Nechť je dána třída: class Date { public byte Day { get; set; } public byte Month { get; set; } public short Year { get; set; } public Date(byte d, byte m, short y) {…} public string GetDate() {…} public bool IsLeapYear() {…} } Na jejím základě lze definovat jejího potomka 11/04/2017

5 Dědičnost (3) Informace o bezprostředním předkovi se zapi-suje v definici třídy (za jejím názvem – oddě-lena dvojtečkou) Příklad: class DateExt : Date { public DateExt (byte d, byte m, short y) : base(d, m, y) {…} public void AddDay() {…} public void SubtractDay() {…} private byte GetMonthDaysCount() {…} } 11/04/2017

6 Dědičnost (4) Jestliže třída B je potomkem třídy A, tak jsou třídě B automaticky dostupné všechny členy (vyjma konstruktorů instancí, statických kon-struktorů a destruktorů) třídy A, aniž by bylo nutné je znovu definovat Říkáme, že třída B dědí členy třídy A Jestliže při definici třídy v jazyku C# neuve-deme žádného předka, je jejím předkem auto-maticky třída object (System.Object) 11/04/2017

7 Dědičnost (5) Každá definovaná třída automaticky dědí členy definované ve třídě object , např. metody: Equals: zjistí, zda jsou si dvě instance typu object rovny GetHashCode: vrací hash kód objektu, který slouží k efektivnímu vyhledávání v hashových tabulkách ToString: vrací textovou reprezentaci objektu Zděděné datové položky bývají obvykle inicia-lizovány vyvoláním konstruktoru předka 11/04/2017

8 Dědičnost (6) Konstruktor předka se volá pomocí klíčového slova base, které je uvedeno za hlavičkou konstruktoru potomka (odděleno dvojtečkou) Příklad: public DateExt(byte d, byte m, short y) : base(d, m, y) {…} Pokud volání konstruktoru předka není expli-citně provedeno, pak zkouší překladač volat konstruktor implicitní 11/04/2017

9 Dědičnost (7) Tj. definice: public DateExt(byte d, byte m, short y) {…} bude automaticky přepsána (doplněna) na tvar: public DateExt(byte d, byte m, short y) : base() {…} Doplněný tvar je funkční pouze v případě, že předek obsahuje (má v programu definovaný) veřejný implicitní konstruktor (v opačném případě dojde k chybě při překladu) 11/04/2017

10 Dědičnost (8) Skrývání (maskování) metod:
dovoluje na úrovni potomka definovat metodu, která má stejnou signaturu (stejné jméno, stejný počet a typy formálních parametrů) jako metoda na úrovni předka metoda potomka tak skrývá (maskuje) metodu předka metody, které provádějí skrývání by měly být de-finovány pomocí klíčového slova new (v opač-ném případě bude překladač vypisovat varování) 11/04/2017

11 Dědičnost (9) objekt předka = objekt potomka;
Platí, že proměnné typu třída A (předchůdce) je možné přiřadit proměnnou typu třída B (následníka) – opačné přiřazení není možné Lze provést přiřazení tvaru: objekt předka = objekt potomka; Příklad: Date d = new Date(1, 1, 2000); DateExt dExt = new DateExt(2, 8, 2010); d = dExt; 11/04/2017

12 Polymorfismus (1) Rys umožňující, aby akce uskutečňované nad různými objekty byly pojmenovány stejně, přičemž ale jejich realizace je různá (podle toho, nad kterým objektem se provádějí) Nástrojem pro realizaci polymorfismu jsou tzv. virtuální metody Virtuální metody: obsahují ve své definici klíčové slovo virtual implementace virtuálních metod může být na úrovni potomka nahrazena implementací jinou 11/04/2017

13 Polymorfismus (2) umožňují volat různé verze stejné metody na zá-kladě typu objektu určeného dynamicky za běhu programu proces nahrazení implementace zděděné virtuální metody se označuje jako předefinování (potlačení, overriding) metody metoda realizující odlišnou implementaci na úrov-ni potomka musí ve své definici obsahovat klíčové slovo override nová implementace metody (na úrovni potomka) může volat původní implementaci téže metody (na úrovni předka) pomocí klíčového slova base, jež se zapisuje v příkazové části metody 11/04/2017

14 Polymorfismus (3) poznámky:
klíčová slova virtual a override nelze použít u soukromých (privátních) metod signatura metody, která provádí předefinování, musí být stejná (včetně návratového typu) jako signatura původní metody metoda s klíčovým slovem override je rovněž vir-tuální a může být na úrovni dalšího potomka opět pře-definována 11/04/2017

15 Skrytí vs. předefinování
jedna metoda nahrazuje metodu jinou tyto metody obvykle nemají žádnou vazbu a mo-hou provádět zcela odlišné úlohy Předefinování: zajišťuje různé implementace stejné metody všechny implementace jsou příbuzné – provádě-jí v zásadě stejnou úlohu, ale specifickým způ-sobem pro danou třídu 11/04/2017

16 Abstraktní metody a třídy (1)
Jazyk C# dovoluje definovat tzv. abstraktní metody Abstraktní metoda se definuje pomocí klíčové-ho slova abstract a neobsahuje žádnou im-plementaci Abstraktní metody jsou automaticky virtuální (klíčové slovo virtual se však neuvádí) Třída, jež obsahuje abstraktní metodu se ozna-čuje jako abstraktní třída a musí být rovněž de-finována s klíčovým abstract 11/04/2017

17 Abstraktní metody a třídy (2)
Na základě abstraktní třídy nelze vytvořit no-vou instanci: slouží pouze jako třída, na jejímž základě budou definovány další třídy (jako její potomci) Potomci abstraktní třídy provádějí předefino-vání abstraktních metod (pomocí klíčového slova override), čímž doplňují jejich imple-mentaci Poznámka: jako abstraktní mohou být také označeny vlastno-sti, indexery a události 11/04/2017

18 Abstraktní metody a třídy (3)
Příklad: abstract class ShapesClass { abstract public double GetArea(); } class Square : ShapesClass { private double side; public Square(double n) { side = n; } public override double GetArea() { return side * side; } } 11/04/2017

19 Rozhraní (1) Rozhraní (interface) definuje kontrakt s třídou nebo strukturou, která je následně od tohoto rozhraní odvozena Představuje seznam členů, které se odvozená třída nebo struktura zavazuje implementovat Platí, že: jedno rozhraní může dědit od jednoho nebo více jiných rozhraní jedna třída může implementovat jedno nebo více rozhraní (může dědit pouze od jedné třídy) Dovoluje „nahradit“ vícenásobnou dědičnost 11/04/2017

20 Rozhraní (2) Umožňují třídám přidávat charakteristiky nebo schopnosti nezávisle na hierarchii tříd Rozhraní může obsahovat: metody události vlastnosti indexery Definice rozhraní: začíná klíčovým slovem interface, za nímž následuje jméno rozhraní obsahuje pouze signatury členů (nikoliv jejich implementace) 11/04/2017

21 Rozhraní (3) Všechny členy jsou automaticky veřejné (ma-jí přístupnost public): klíčové slovo public se neuvádí rozhraní udává, jak s objektem zvenku pracovat Jméno implementovaného rozhraní se zapisu-je za jméno třídy oddělené dvojtečkou Konvence: jména rozhraní se zapisují s počátečním velkým písmenem I Poznámka: od rozhraní nelze vytvořit instanci 11/04/2017

22 Rozhraní (4) Příklad: interface IPoint { int X { get; set; } int Y { get; set; } void WritePointCoords(); } class MyPoint : IPoint { public int X { get; set; } public int Y { get; set; } public MyPoint(int x, int y) { X = x; Y = y; } public void WritePointCoords() { Console.WriteLine (”[{0}, {1}]”, X, Y); } } 11/04/2017

23 Rozšiřující metody Umožňují rozšířit existující datový typ (třídu nebo strukturu) dodatečnými statickými me-todami Tyto metody jsou okamžitě k dispozici jakým-koliv příkazům, které se odkazují na data roz-šířeného typu Definují se ve statické třídě Typ, kterého se rozšiřující metoda týká, se uvádí jako první parametr metody společně s klíčovým slovem this 11/04/2017

24 Podmíněný operátor (1) Ternární operátor umožňující zkrácený zápis příkazové struktury if … else Umožňuje vyhodnotit podmínku a vrátit jednu hodnotu v závislosti na tom, je-li podmínka splněna nebo nesplněna Zapisovaný ve tvaru: podmínka ? splněno : nesplněno kde: podmínka: booleovský výraz, který se vyhodnotí 11/04/2017

25 Podmíněný operátor (2) splněno: hodnota, která se vybere v případě splnění podmínky nesplněno: hodnota, která se vybere v případě nesplnění podmínky Příklad: int x; string s = x.ToString() + ” ”; s += (x == 1? ”člověk” : ”lidé”); Console.WriteLine(s); 11/04/2017