Объектно-ориентированное программирование
Java типиризированный, и по своей природе объектно-ориентированный язык программирования. Эти термины при детальном рассмотрении очень просты в понимании. Основных типов данных мы коснемся, когда будем обсуждать семантику языка, а сейчас сосредоточимся на объектно-ориентированной парадигме современного программирования.
Объектно-ориентированное программирование построено на объектах по аналогии с нашим миром. Если оглянуться вокруг себя, то обязательно можно найти что-то, что поможет более ярко разобраться в модели такого программирования. Например, я сейчас сижу за столом и печатаю эту главу на компьютере, который состоит из монитора, системного блока, клавиатуры, мыши и так далее. Все эти части являются объектами, из которых состоит компьютер. Зная это, очень легко сформулировать какую-то обобщенную модель работы всего компьютера.
Если не разбираться в тонкостях программных и аппаратных свойств компьютера, то можно сказать, что объект Системный блок производит определенные действия, которые показывает объект Монитор. Объект Клавиатура в свою очередь может корректировать или вообще задавать действия для объекта Системный блок, а тот влияет на объект Монитор. Объект Колонки предназначен для воспроизведения звуковых данных с различных источников.
Построенный процесс очень хорошо характеризует всю систему объектно-ориентированного программирования. Представьте себе некий мощный программный продукт, содержащий сотни тысяч строк кода. Если не использовать объектно-ориентированное программирование, то вся программа должна выполняться построчно, строка за строкой и в принципе каждая из последующих строк кода обязательно будет связана с предыдущей. Когда потребуется изменить этот программный код, скажем при необходимости улучшения каких-то элементов, то придется произвести большое количество работы с кодом.
В объектно-ориентированном программировании все куда проще. Допустим, вас уже не устраивает пятнадцати дюймовый монитор. Вы можете спокойно его обменять, например на семнадцати или девятнадцати дюймовый монитор, конечно же, при наличии определенных материальных средств. Сам же процесс обмена не повлечет за собой огромных проблем. Ну, разве что драйвер придется сменить, да вытереть пыль из-под старого монитора. Объектно-ориентированное программирование очень легко и ясно отражает суть решаемой проблемы и что самое главное, дает возможность без ущерба для всей программы убирать старые и ненужные объекты заменяя их на новые, точней говоря, модернизировать без лишних затрат.
Также общая читабельность всей программы становится намного проще. Существенно и то, что один и тот же код можно использовать в абсолютно разных программах.
Классы
Стержнем всех программ Java являются классы, на которых основывается объектно-ориентированное программирование. Вы по сути уже знаете, что такое классы, но пока об этом не догадываетесь. В предыдущем разделе мы говорили об объектах, ставя в пример устройство всего компьютера. Каждый объектов, из которых собран компьютер, является представителем своего класса. Например, класс Мониторов объединяет все мониторы вне зависимости от их типов, размеров и возможностей, а один какой-то конкретный монитор, стоящий на вашем столе и есть объект класса мониторов.
Такой подход позволяет очень легко моделировать всевозможные процессы в программировании, облегчая решение поставленных задач. Например, имеется четыре объекта четырех разных классов: монитор, системный блок, клавиатура и колонки. Чтобы воспроизвести звуковой файл необходимо при помощи клавиатуры дать команду системному блоку, само же действие по даче команды вы будете наблюдать визуально на мониторе и, в итоге, колонки воспроизведут звуковой файл. То есть любой объект является частью определенного класса и содержит в себе все имеющиеся у этого класса средства и возможности. Объектов одного класса может быть столько, сколько это необходимо для решения поставленной задачи.
Методы
Когда приводился пример воспроизведения звукового файла, то было упомянуто о даче команды или сообщения, на основе которого и выполнялись определенные действия. Задача по выполнению действий решается с помощью методов, которые имеет каждый объект. Методы – это набор команд, с помощью которых можно производить те или иные действия с объектом.
Каждый объект имеет свое назначение и призван решать определенный круг задач с помощью методов. Какой толк был бы, например, в объекте Клавиатура, если нельзя было бы нажимать на клавиши получая при этом возможность отдавать команды? Объект Клавиатура имеет некое количество клавиш, с помощью которых пользователь приобретает контроль над устройством ввода и может отдавать необходимые команды. Обработка таких команд в целом, происходит с помощью методов.
Например, вы нажимаете клавишу Esc для отмены каких-либо действий и тем самым даете команду методу, закрепленному за этой клавишей который на программном уровне решает эту задачу. Сразу же возникает вопрос о количестве методов объекта Клавиатура, но здесь может быть различная реализация – как от определения методов для каждой из клавиш (что, вообще-то, неразумно), так и до создания одного метода который будет следить за общим состоянием клавиатуры. То есть, этот метод следит за тем, была ли нажата клавиша, а потом в зависимости от того какая из клавиш задействована, решает, что ему делать.
Итак, мы видим, что каждый из объектов может иметь в своем распоряжении набор методов для решения различных задач. А поскольку каждый объект является объектом определенного класса, то получается, что класс содержит набор методов, которыми и пользуются различные объекты одного класса. В языке Java все созданные вами методы должны принадлежать или являться частью какого-то конкретного класса.