Другой распространенный ответ: «способ моделирования реального мира». Это слишком уклончивый ответ. Что в действительности означает «моделирование реального мира» и почему нам может понадобиться такое моделирование? Возможно, эта фраза подразумевает, что ОО делает программное обеспечение проще для понимания, потому что оно становится ближе к реальному миру, но и такое объяснение слишком размыто и уклончиво. Оно не отвечает на вопрос, что же такое ОО.
Некоторые, чтобы объяснить природу ОО, прибегают к трем волшебным словам: инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Они подразумевают, что ОО является комплексом из этих трех понятий или, по крайней мере, что объектно-ориентированный язык должен их поддерживать.
Давайте исследуем эти понятия по очереди.
Инкапсуляция?
Инкапсуляция упоминается как часть определения ОО потому, что языки ОО поддерживают простой и эффективный способ инкапсуляции данных и функций. Как результат, есть возможность очертить круг связанных данных и функций. За пределами круга эти данные невидимы и доступны только некоторые функции. Воплощение этого понятия можно наблюдать в виде приватных членов данных и общедоступных членов-функций класса.
Эта идея определенно не уникальная для ОО. Например, в языке C имеется превосходная поддержка инкапсуляции. Рассмотрим простую программу на C:
>point.h
>struct Point;
>struct Point* makePoint(double x, double y);
>double distance (struct Point *p1, struct Point *p2);
>point.c
>#include "point.h"
>#include
>#include
>struct Point {
> double x,y;
>};
>struct Point* makepoint(double x, double y) {
> struct Point* p = malloc(sizeof(struct Point));
> p->x = x;
> p->y = y;
> return p;
>}
>double distance(struct Point* p1, struct Point* p2) {
> double dx = p1->x – p2->x;
> double dy = p1->y – p2->y;
> return sqrt(dx*dx+dy*dy);
>}
Пользователи >point.h не имеют доступа к членам структуры >Point. Они могут вызывать функции >makePoint() и >distance(), но не имеют никакого представления о реализации структуры Point и функций для работы с ней.
Это отличный пример поддержки инкапсуляции не в объектно-ориентированном языке. Программисты на C постоянно использовали подобные приемы. Мы можем объявить структуры данных и функции в заголовочных файлах и реализовать их в файлах реализации. И наши пользователи никогда не получат доступа к элементам в этих файлах реализации.
Но затем пришел объектно-ориентированный C++ и превосходная инкапсуляция в C оказалась разрушенной.
По техническим причинам[12] компилятор C++ требует определять переменные-члены класса в заголовочном файле. В результате объектно-ориентированная версия предыдущей программы Point приобретает такой вид:
>point.h
>class Point {
>public:
> Point(double x, double y);
> double distance(const Point& p) const;
>private:
> double x;
> double y;
>};
>point.cc
>#include "point.h"
>#include
>Point::Point(double x, double y)
>: x(x), y(y)
>{}
>double Point::distance(const Point& p) const {
> double dx = x-p.x;
> double dy = y-p.y;
> return sqrt(dx*dx + dy*dy);
>}
Теперь пользователи заголовочного файла >point.h знают о переменных-членах >x и >y! Компилятор не позволит обратиться к ним непосредственно, но клиент все равно знает об их существовании. Например, если имена этих членов изменятся, файл >point.cc придется скомпилировать заново! Инкапсуляция оказалась разрушенной.
Введением в язык ключевых слов >public, >private и >protected инкапсуляция была частично восстановлена. Однако это был лишь грубый прием (хак), обусловленный технической необходимостью компилятора видеть все переменные-члены в заголовочном файле.
Языки Java и C# полностью отменили деление на заголовок/реализацию, ослабив инкапсуляцию еще больше. В этих языках невозможно разделить объявление и определение класса.