Ильдар Хабибуллин - Java 7 [Наиболее полное руководство]

В Java нет вложенных процедур и функций, в теле метода нельзя описать другой метод.

После того как описание класса закончено, можно создавать конкретные объекты, называемые экземплярами (instances) описанного класса. Создание экземпляров производится в три этапа, подобно описанию массивов (см. главу 1). Сначала объявляются ссылки на объекты: записывается имя класса и после пробела через запятую перечисляются экземпляры класса, точнее, ссылки на них.

Automobile lada2110, fordScorpio, oka;

Затем операцией new определяются сами объекты, под них выделяется оперативная память, ссылка получает адрес этого участка в качестве своего значения.

lada2110 = new Automobile(); fordScorpio = new Automobile(); oka = new Automobile();

На третьем этапе происходит инициализация объектов, задаются начальные значения. Этот этап, как правило, совмещается со вторым, именно для этого в операции new повторяется имя класса со скобками Automobile (). Это так называемый конструктор (constructor) класса, но о нем поговорим попозже.

Имена полей, методов и вложенных классов у всех объектов одного класса одинаковы, они заданы в описании класса. Поэтому имена надо уточнять именем ссылки на объект:

lada2110.maxVelocity = 150; fordScorpio.maxVelocity = 180; oka.maxVelocity = 350; // Почему бы и нет?

oka.moveTo(35, 120);

Напомним, что текстовая строка в кавычках понимается в Java как объект класса String. Поэтому можно написать

int strlen = "Это объект класса String".length();

Объект "строка" выполняет метод length(), один из методов своего класса String, подсчитывающий количество символов в строке. В результате получаем значение strlen, равное 24. Подобная странная запись встречается в программах, написанных на языке Java, на каждом шагу.

Во многих ситуациях строят несколько моделей с разной степенью детализации. Скажем, для конструирования пальто и шубы нужна менее точная модель контуров человеческого тела и его движений, а для конструирования фрака или вечернего платья — уже гораздо более точная. При этом более точная, с меньшей степенью абстракции, модель будет использовать уже имеющиеся методы менее точной модели.

Не кажется ли вам, что класс Automobile сильно перегружен? Действительно, в мире выпущены миллионы автомобилей разных марок и видов. Что между ними общего, кроме четырех колес? Да и колес может быть больше или меньше. Не лучше ли написать отдельные классы для легковых и грузовых автомобилей, для гоночных автомобилей и вездеходов? Как организовать все это множество классов? На этот вопрос объектноориентированное программирование отвечает так: надо построить иерархию классов.

Иерархия объектов для их классификации используется давно. Особенно детально она проработана в биологии. Все знакомы с семействами, родами и видами. Мы можем сделать описание своих домашних животных (pets): кошек (cats), собак (dogs), коров (cows) и пр. следующим образом:

class Pet{ // Здесь описываем общие свойства всех домашних любимцев

Master person; // Хозяин животного

int weight, age, eatTime[]; // Вес, возраст, время кормления

int eat(int food, int drink, int time){ // Процесс кормления

// Начальные действия...

if (time == eatTime[i]) person.getFood(food, drink);

// Метод потребления пищи

}

void voice(); // Звуки, издаваемые животным

// Прочее...

}

Затем создаем классы, описывающие более конкретные объекты, связывая их с общим классом Pet:

class Cat extends Pet{ int mouseCatched; void toMouse();

// Прочие свойства

}

class Dog extends Pet{ void preserve();

// Описываются свойства, присущие только кошкам: // число пойманных мышей // процесс ловли мышей

// Свойства собак:

// охранять

Заметьте, что мы не повторяем общие свойства всех домашних животных, описанные в классе Pet. Они наследуются автоматически. Мы можем определить объект класса Dog и использовать в нем все свойства класса Pet так, как будто они описаны в классе Dog. Например, создаем объекты:

Dog tuzik = new Dog(), sharik = new Dog();

После этого определения можно будет написать:

tuzik.age = 3;

int p = sharik.eat(30, 10, 12);

А классификацию можно продолжить так:

class Pointer extends Dog{ ... } // Свойства породы пойнтер

class Setter extends Dog{ ... } // Свойства сеттеров

Заметьте, что на каждом следующем уровне иерархии в класс добавляются новые свойства, но ни одно свойство не пропадает. Поэтому и употребляется слово extends — "расширяет", которое сообщает, что класс Dog — расширение (extension) класса Pet. С другой стороны, количество объектов при этом уменьшается: собак меньше, чем всех домашних животных. Поэтому часто говорят, что класс Dog — подкласс (subclass) класса Pet, а класс Pet — суперкласс (superclass) или надкласс класса Dog.

Часто используют генеалогическую терминологию: родительский класс, дочерний класс, класс-потомок, класс-предок, возникают племянники и внуки, вся беспокойная семейка вступает в отношения, достойные мексиканского сериала.

В этой терминологии говорят о наследовании (inheritance) классов, в нашем примере можно сказать, что класс Dog наследует класс Pet.

Мы еще не определили счастливого владельца нашего домашнего зоопарка. Опишем его в классе Master. Сделаем набросок описания:

class Master{ // Хозяин животного

String name; // Фамилия, имя

// Другие сведения

void getFood(int food, int drink); // Кормление // Прочее...

}

Хозяин и его домашние животные постоянно соприкасаются в жизни. Их взаимодействие выражается глаголами "гулять", "кормить", "охранять", "чистить", "ласкаться", "проситься" и пр. Для описания взаимодействия объектов применяется третий принцип объектно-ориентированного программирования — обязанность или ответственность.

В нашем примере рассматривается только взаимодействие в процессе кормления, описываемое методом eat (). В этом методе животное обращается к хозяину, умоляя его применить метод getFood ( ).

В англоязычной литературе подобное обращение описывается словом message. Это понятие переведено на русский язык напрямую ни к чему не обязывающим словом "сообщение”. Лучше было бы использовать слово "послание", "поручение" или даже "распоряжение". Но термин "сообщение" устоялся и нам придется его применять. Почему же не используется словосочетание "вызов метода", ведь говорят: "Вызов процедуры"? Дело в том, что между этими понятиями есть по крайней мере три отличия.

□ Сообщение идет к конкретному объекту, знающему метод решения задачи. В примере этот объект — текущее значение переменной person. Объекты одного и того же класса отличаются друг от друга. У каждого объекта свое текущее состояние, свои значения полей класса, и это может повлиять на выполнение метода.

□ Способ выполнения поручения, содержащегося в сообщении, зависит от объекта, которому оно послано. В нашем примере этот объект — хозяин животного. Один хозяин поставит миску с Chappi, другой бросит кость, третий выгонит собаку на улицу. Это интересное свойство называется полиморфизмом (polymorphism) и будет обсуждаться далее.