Тимур Машнин - Объектно-ориентированное программирование на Java. Платформа Java SE

Абстракция является одним из ключевых принципов OOAD (объектно-ориентированный анализ и дизайн).

И абстракция достигается композицией (разделением) и агрегацией (объединением).

Например, автомобиль оснащен двигателем, колесами и многими другими деталями.

И мы можем записать все свойства автомобиля, двигателя и колеса в одном классе.

В этом примере атрибуты колеса и двигателя добавляются к типу автомобиля.

При программировании это не вызовет каких-либо проблем.

Но когда дело доходит до поддержки приложения, это становится более сложным.

Теперь, используя абстракцию, мы можем отделить вещи, которые можно сгруппировать в другом типе.

Часто изменяющиеся свойства и методы можно сгруппировать в отдельный тип, чтобы основной тип не нуждался в изменении.

Это добавляет силы принципу OOAD – «Код должен быть открыт для расширения, но закрыт для модификации».

И это упрощает представление модели.

Применяя абстракцию с композицией (разделением) и агрегацией (объединением), приведенный пример может быть изменен следующим образом.

Вы можете видеть, что атрибуты и методы, связанные с двигателем и колесом, перемещаются в соответствующие классы.

Двигатель и колесо относятся к типу автомобиля.

Когда создается экземпляр автомобиля, оба – двигатель и колесо будут доступны для автомобиля, а когда будут изменения этих типов (двигателя и колеса), изменения будут ограничиваться только этими классами и не будут влиять на класс Car.

Абстракция известна как отношение Has-A, например, у студента есть имя, у ученика есть ручка, у машины есть двигатель, то есть у каждого есть отношение Has-A.

И используя это отношение, мы разделяем на части, а затем одна часть может использовать другие части в виде объектов.

Абстракция является одним из основополагающих принципов языков объектно-ориентированного программирования.

И абстракция помогает снизить сложность, а также улучшает поддерживаемость системы.

В сочетании с концепциями инкапсуляции и полиморфизма абстракция дает больше возможностей объектно-ориентированным языкам программирования.

Абстракция – это принцип обобщения.

Абстракция принимает множество конкретных экземпляров объектов и извлекает их общую информацию и функции для создания единой обобщенной концепции, которая может использоваться для описания всех конкретных экземпляров как одно.

При этом мы переходим от конкретного экземпляра к более обобщенному понятию, думая о самой базовой информации и функции объекта.

Тем самым абстракция помогает скрыть сложные детали объекта.

Например, когда вы используете электронную почту, сложные детали того, что происходит, когда вы отправляете электронное письмо, например, протокол, используемый вашим почтовым сервером, скрыт от пользователя.

Поэтому, чтобы отправить электронное письмо, вам просто нужно ввести текст, указать адрес получателя и нажать «Отправить».

Аналогично в объектно-ориентированном программировании абстракция – это процесс скрытия деталей реализации от пользователя, и пользователю предоставляется только функциональность.

Другими словами, пользователь будет иметь информацию о том, что делает объект, а не о том, как он это делает.

И в Java это свойство абстракции реализуется с использованием абстрактных классов и интерфейсов, которые мы рассмотрим на следующей лекции.

Ранее мы определяли метод в одном классе и переопределяли этот метод в производных классах.

Таким способом можно делать разные вещи в зависимости от класса.

Здесь мы видим разные строки, возвращаемые методом toString.

Так как класс Vehicle является общим для этих классов, нам может вообще не понадобится строка, которая возвращается его методом toString.

В этом случае мы можем вообще не определять тело для метода toString в классе Vehicle.