Интерфейсы и абстрактные классы. (Лекция 2)

1.

2
Object-Oriented
Programming
Abstract class
Interface
vs
д.т.н. Емельянов Виталий Александрович
: [email protected]

2. Виды наследования

От
Отпростого
простого
класса
класса
От
Отабстрактного
абстрактного
класса
класса
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
Реализация
Реализация
интерфейса
интерфейса
2

3. Абстрактные классы

Абстрактный класс:
используется для создания производных классов;
базовый класс, который не предполагает создания экземпляров.
Назначение:
Абстрактные классы призваны предоставлять базовый функционал
(общие поля и методы) для классов-наследников. А производные
классы уже реализуют этот функционал.
При определении абстрактных классов используется ключевое слово
abstract:
C#
1 abstract class Employee
2 {
3 }
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
3

4. Абстрактные классы

Кроме
обычных
методов
абстрактный
класс
может
содержать абстрактные методы. Такие методы определяются с помощью
ключевого слова abstract и не имеют никакого функционала:
C#
1 abstract class Employee
2 {
private String name;
3
4
public String getName()
//обычный метод
5
{
6
return name;
//реализация функционала обычного
7
метода
8
}
9
10
public abstract void GiveBonus(float amount); //абстрактный
11
метод
12
13 }
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
4

5. Абстрактные классы

Особенности:
производный класс обязан переопределить и реализовать все
абстрактные методы, которые имеются в базовом абстрактном
классе;
если класс имеет хотя бы один абстрактный метод, то данный класс
должен быть определен как абстрактный.
производный класс в котором не будет замещен абстрактный
метод сам считается абстрактным, и мы не сможем создавать
объекты этого класса.
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
5

6. Ограничения наследования от классов

В современных языках программирования (Java, C#, PHP и др.)
наследовать можно только от одного класса, в отличие,
например, от языка С++, где имеется множественное
наследование.
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
6

7. Интерфейсы

Интерфейс (interface) – именованный набор абстрактных членов
Назначение:
Интерфейс описывает поведение, которое конкретный класс
может выбрать для реализации.
Класс
может при необходимости поддерживать много
интерфейсов, тем самым поддерживая множество стилей
поведения.
Чтобы определить интерфейс, используется ключевое слово interface:
C#
1
2
3
interface IMovable
{
}
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
7

8. Интерфейсы

Особенности интерфейса:
Все методы интерфейса не имеют модификаторов доступа, но
фактически по умолчанию доступ public, так как цель интерфейса определение функционала для реализации его классом. Поэтому весь
функционал должен быть открыт для реализации.
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
8

9. Интерфейсы

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C#
interface IMovable
{
void Move();
}
class Animal : IMovable
{
public void Move()
{
//код для реализации передвижения животного
}
}
class Human : IMovable
{
public void Move()
{
//код для реализации передвижения человека
}
}
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
9

10. Различия абстрактного класса и интерфейса

Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
10

11. Когда следует использовать абстрактные классы?

Если необходимо определить общий функционал (поведение) для
родственных объектов
Если проектируем довольно большую функциональную единицу,
которая содержит много базового функционала
Если необходимо, чтобы все производные классы на всех уровнях
наследования имели некоторую общую реализацию
С абстрактными классами, если надо
изменить базовый функционал во всех
наследниках, то достаточно поменять
его в абстрактном базовом классе.
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
Если надо будет поменять название
или параметры метода интерфейса, то
придется вносить изменения и во все
классы, которые данный интерфейс
реализуют.
11

12. Когда следует использовать интерфейсы?

Если необходимо определить функционал для группы
разрозненных объектов, которые могут быть никак не
связаны между собой
Если проектируем небольшой функциональный тип
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
12

13. Пример использования абстрактных классов

Задача: Пусть есть система транспортных средств: легковой автомобиль,
автобус, трамвай, поезд и т.д. Поскольку данные объекты являются
родственными, мы можем выделить у них общие признаки, то в
данном случае можно использовать абстрактные классы:
C#
1 public abstract class Vehicle
2 {
public abstract void Move();
3
4 }
5
6
7 public class Car : Vehicle
8 {
public override void Move()
9
{
10
Console.WriteLine("Машина
11
едет");
12
}
13
14 }
15
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
public class Bus : Vehicle
{
public override void Move()
{
Console.WriteLine("Автобус едет");
}
}
public class Tram : Vehicle
{
public override void Move()
{
Console.WriteLine("Трамвай едет");
}
}
13

14. Пример использования интерфейса

Задача:
Предположим, что система транспорта не ограничивается
вышеперечисленными транспортными средствами. Например,
можно добавить самолеты, лодки. Можно добавить лошадь животное, которое может также выполнять роль транспортного
средства. Т.е. получается широкий круг объектов, которые
связаны только тем, что являются транспортным средством и
должны
реализовать
метод Move(), выполняющий
перемещение.
Решение: Так как объекты малосвязанные между собой, то для
определения общего для всех них функционала лучше
определить интерфейс. Тем более некоторые из этих объектов
могут существовать в рамках параллельных систем
классификаций. Например, лошадь может быть классом в
структуре системы классов животного мира.
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
14

15. Пример использования интерфейса

C#
23 public class Bus : Vehicle, IMovable
1 public interface IMovable
24 {
public void Move()
2 {
25
{
void Move();
3
26
Console.WriteLine("Автобус
4 }
27
едет");
5
28
}
6
29
7 public abstract class Vehicle
30 }
8 { }
31
9
32 public class Hourse : IMovable
10
33 {
public void Move()
11 public class Car : Vehicle, IMovable34
{
12 {
35
Console.WriteLine("Лошадь
public void Move()
13
36
скачет");
{
14
37
}
Console.WriteLine("Машина едет");
15
38
}
16
39 }
17 }
40
18
41 public class Aircraft : IMovable
19
42 {
public void Move()
20
43
{
21
44
Console.WriteLine("Самолет
22
45
летит");
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
15
}

16. Заключение

абстрактные классы фокусируются на общем состоянии
классов-наследников, т.е. для одноплановых классов, которые
имеют общее состояние, лучше определять абстрактный класс.
интерфейсы строятся вокруг какого-либо общего действия.
Если разноплановые классы обладают каким-то общим
действием, то это действие лучше выносить в интерфейс.
Емельянов В.А.: Объектно-ориентированное программирование
16