Инкапсуляция. Объекты и классы


Давайте посмотрим на вычислительные возможности калькулятора.

Как правило, калькулятор может делать две вещи: запомнить значения и вычислить новые значения.



Запомнить значения можно с помощью переменных.

И затем мы можем вычислять новые значения с помощью методов.

Например, мы можем сложить два значения, вычесть или умножить.

Таким образом, у нас есть методы, соответствующие арифметике, а также методы, чтобы получить или установить переменную x.

Когда мы пишем программу для моделирования этого калькулятора, и мы определяем для него переменные и методы, мы поместим, с одной стороны, все переменные вместе, а с другой стороны – все методы вместе.

Значения всех переменных в конкретный момент времени будут составлять состояние калькулятора.

И набор методов будет определять поведение калькулятора.

Наша модель будет меняться от одного состояния в другое со временем.



При этом состояние будет определяться значениями переменных.

А методы будут отвечать за изменение состояния.

На самом деле, определение переменных и методов – это общий способ моделирования объектов.

Эти объекты могут соответствовать физическим объектам, например, калькулятору.

Или эти объекты могут быть концептуальными, когда ваш код должен моделировать что-то новое.

Таким образом, это разделение состояния и поведения очень важно.

Представьте себе автомобиль, который моделируется в программе, которую вы пишете для игры.

Состоянием этого объекта может быть местоположение, цвет, включены ли фары или нет.

И методы могут быть изменением положения, включить свет фар и т. д.

Помните, что методы часто связаны с глаголами, потому что они подразумевают действие.

Теперь мы собираемся инкапсулировать переменные и методы в новую для нас конструкцию программирования, называемую объектом.

Эта концепция инкапсуляции является одной из ключевых концепций в так называемой объектно-ориентированной парадигме программирования.

Поэтому помните, что объекты имеют состояние, представленное отдельными переменными, которые также называются полями или атрибутами.

И поведение, то, что может делать наш объект, представлено методами.

Эти два компонента: состояние и поведение, не разбросаны по программе, а собраны и инкапсулированы в объекты.

Разные объекты могут иметь одинаковую структуру, и отличаться друг от друга только значениями переменных.

Поэтому мы можем сказать, что такие объекты принадлежат одному и тому же классу.

И наоборот, чтобы создать объект, сначала нам нужно сначала определить класс, который является шаблоном для создания объектов.

Рассмотрим пример с различными автомобилями, которые представлены различными объектами.

Все эти объекты принадлежат классу автомобилей Car, который имеет ряд атрибутов или переменных, или полей и ряд методов.

Давайте посмотрим на возможное определение, как мы можем записать этот класс на Java.



Здесь вы можете увидеть определение класса Car.

Вы можете увидеть зарезервированное ключевое слово class.

Затем имя, которое мы хотим дать классу.

Обратите внимание, что мы пишем его с заглавной буквы.

Затем мы указываем переменные с соответствующим типом.

Наконец, мы определяем методы, которые мы хотим дать всем объектам этого класса.

Но как только мы определили класс, как сконструировать объект для этого класса?

Для этого у нас есть конструкторы.

Конструкторы – это специальные методы, которые также включены в тело определения класса.



И они имеют имя класса.

Обратите внимание, что здесь не указан тип возвращаемого результата.

Используя конструкторы, мы можем создавать разные объекты класса.



Заметьте, что может быть не один, а несколько конструкторов.

Эти конструкторы отличаются списком параметров.

Здесь вы можете увидеть несколько возможных конструкторов для класса Car.

Также мы можем вообще не определять конструктор, и в этом случае при вызове конструктора объект создается со значениями по умолчанию.

Здесь мы видим несколько вызовов конструкторов, определенных ранее.

Посмотрите на объявление.

Сначала мы определяем объект с именем и обратите внимание, что классы работают как типы.

Сначала мы указываем Car, чтобы указать, что объект имеет тип или класс Car.

Затем знак равенства, зарезервированное ключевое слово new и вызов конструктора.

Таким образом, в итоге, чтобы определить объект, мы должны сначала определить класс, предоставляя набор полей и набор методов.

После определения класса мы можем создать объект как экземпляр класса, используя конструктор, предоставляемый классом.

Мы можем создать много объектов одного класса, каждый из которых будет со своим собственным состоянием.