12. Основные понятия ООП: инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

Понятие объекта. Категории объектов. Отношения между объектами. Понятие класса. Отношения между классами. Понятие домена.

Основные понятия ООП

Инкапсуляция

1. Определение

   • Инкапсуляция — это процесс сокрытия деталей реализации объекта и предоставления интерфейса для взаимодействия с ним.

2. Пример

   • Объекты содержат приватные данные и публичные методы для работы с этими данными.

   class BankAccount {
   private:
       double balance;
   public:
       void deposit(double amount) {
           balance += amount;
       }
       double getBalance() const {
           return balance;
       }
   };

Наследование

1. Определение

   • Наследование позволяет создавать новый класс на основе существующего, унаследуя его свойства и методы.

2. Пример

   • Создание класса SavingsAccount, который наследует от BankAccount.

   class BankAccount {
   protected:
       double balance;
   public:
       void deposit(double amount) {
           balance += amount;
       }
       double getBalance() const {
           return balance;
       }
   };
   
   class SavingsAccount : public BankAccount {
   private:
       double interestRate;
   public:
       void applyInterest() {
           balance += balance * interestRate;
       }
   };

Полиморфизм

1. Определение

   • Полиморфизм позволяет объектам разного типа быть обработанными через один интерфейс.

2. Пример

   • Использование виртуальных функций и указателей на базовый класс для вызова переопределенных методов производных классов.

   class Shape {
   public:
       virtual void draw() const {
           std::cout << "Drawing Shape" << std::endl;
       }
   };
   
   class Circle : public Shape {
   public:
       void draw() const override {
           std::cout << "Drawing Circle" << std::endl;
       }
   };
   
   Shape* shape = new Circle();
   shape->draw();  // Вывод: Drawing Circle

Понятие объекта

1. Определение

   • Объект — это экземпляр класса, который содержит данные и методы для работы с этими данными.

2. Пример

   • Создание объекта класса BankAccount.

   BankAccount myAccount;
   myAccount.deposit(100.0);
   std::cout << myAccount.getBalance();  // Вывод: 100.0

Категории объектов

1. Активные объекты

   • Объекты, которые могут инициировать действия самостоятельно, например, потоки или процессы.

2. Пассивные объекты

   • Объекты, которые выполняют действия только по запросу, например, обычные данные или структуры.

3. Абстрактные объекты

   • Объекты, которые не имеют конкретной реализации и предназначены для предоставления интерфейса, например, абстрактные классы и интерфейсы.

Отношения между объектами

1. Ассоциация

   • Простое отношение между объектами, которое показывает, что один объект знает о другом.

   class Person {
   private:
       std::string name;
   public:
       Person(std::string n) : name(n) {}
       std::string getName() const { return name; }
   };
   
   class Car {
   private:
       Person owner;
   public:
       Car(Person p) : owner(p) {}
       std::string getOwnerName() const { return owner.getName(); }
   };

2. Агрегация

   • "Has-a" отношение, где один объект является частью другого, но может существовать отдельно.

   class Engine {
   public:
       void start() {
           std::cout << "Engine started" << std::endl;
       }
   };
   
   class Car {
   private:
       Engine engine;
   public:
       void start() {
           engine.start();
           std::cout << "Car started" << std::endl;
       }
   };

3. Композиция

   • Сильная форма агрегации, где жизнь одного объекта зависит от другого.

   class Engine {
   public:
       void start() {
           std::cout << "Engine started" << std::endl;
       }
   };
   
   class Car {
   private:
       Engine* engine;
   public:
       Car() {
           engine = new Engine();
       }
       ~Car() {
           delete engine;
       }
       void start() {
           engine->start();
           std::cout << "Car started" << std::endl;
       }
   };

4. Наследование

   • Отношение "is-a", где один класс является расширением другого.

Понятие класса

1. Определение

   • Класс — это шаблон для создания объектов, который определяет их данные и методы.

2. Пример

   • Определение класса BankAccount.

   class BankAccount {
   private:
       double balance;
   public:
       void deposit(double amount) {
           balance += amount;
       }
       double getBalance() const {
           return balance;
       }
   };

Отношения между классами

1. Наследование

   • Класс может наследовать свойства и методы другого класса.

2. Агрегация и композиция

   • Классы могут содержать объекты других классов в качестве своих членов.

3. Ассоциация

   • Классы могут иметь ссылки или указатели на объекты других классов.

Понятие домена

1. Определение

   • Домен — это область предметной области, которую охватывает программное обеспечение или система.

2. Пример

   • В банковской системе домен может включать учетные записи, транзакции, клиентов и т.д.

   class Account {
   private:
       std::string accountNumber;
       double balance;
   public:
       Account(std::string number, double initialBalance)
           : accountNumber(number), balance(initialBalance) {}
       // Методы для управления учетной записью
   };