ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Классы - это особое “изобретение” программистов для упрощения разработки сложных программ и улучшения их качества. В основе классов лежат три фундаментальных принципа, которые называются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

9.1.1. Инкапсуляция

Класс представляет собой единство трех сущностей - полей, методов и свойств. Объединение этих сущностей в единое целое и называется инкапсуляцией. Инкапсуляция позволяет во многом изолировать класс от остальных частей программы, сделать его “самодостаточным” для решения конкретной задачи. В результате класс всегда несет в себе некоторую функциональность. Например, класс т Form содержит (инкапсулирует в себе) все необходимое для создания Windows-окна, класс тмето представляет собой полнофункциональный текстовый редактор, класс TTimer обеспечивает работу программы с таймером и т. д.

Инкапсуляция представляет собой мощное средство обмена готовыми к работе программными заготовками. Библиотека классов Delphi - это фактически набор “кирпичиков”, созданных программистами Borland для построения ваших программ.

9.1.2. Наследование

Любой класс может быть порожден от другого класса. Для этого при его объявлении указывается имя класса-родителя:

TChildClass = class (TParentClass)

Порожденный класс автоматически наследует поля, методы и свойства своего родителя и может дополнять их новыми. Таким образом, принцип наследования обеспечивает поэтапное создание сложных классов и разработку собственных библиотек классов.

Все классы Object Pascal порождены от единственного родителя класса TObject. Этот класс не имеет полей и свойств, но включает в себя методы самого общего назначения, обеспечивающие весь жизненный цикл любых объектов - от их создания до уничтожения. Программист не может создать класс, который не был бы дочерним классом TObject. Следующие два объявления идентичны:

TaClass = class(TObject) TaClass = class

Принцип наследования приводит к созданию ветвящегося дерева классов, постепенно разрастающегося при перемещении от TObject к его потомкам. Каждый потомок дополняет возможности своего родителя новыми и передает их своим потомкам.

Для примера на рис. 9.1 показан небольшой фрагмент дерева классов Delphi. Класс Tpersistent обогащает возможности своего родителя TObject: он “умеет” сохранять данные в файле и получать их из него, в результате это умеют делать и все его потомки. Класс TComponent, в свою очередь, умеет взаимодействовать со средой разработчика и передает это умение своим потомкам. Tcontrol не только способен работать с файлами и средой разработчика, но он еще умеет создавать и обслуживать видимые на экране изображения, а его потомок TWinControi может создавать Windows-окна и т. д.

Рис. 9.1. Фрагмент дерева классов Object Pascal

9.1.3. Полиморфизм

Полиморфизм - это свойство классов решать схожие по смыслу проблемы разными способами. В рамках Object Pascal поведенческие свойства класса определяются набором входящих в него методов. Изменяя алгоритм того или иного метода в потомках класса, программист может придавать этим потомкам отсутствующие у родителя специфические свойства. Для изменения метода необходимо перекрыть его в потомке, т. е. объявить в потомке одноименный метод и реализовать в нем нужные действия. В результате в объекте-родителе и объекте-потомке будут действовать два одноименных метода, имеющих разную алгоритмическую основу и, следовательно, придающих объектам разные свойства. Это и называется полиморфизмом объектов.

В Object Pascal полиморфизм достигается не только описанным выше механизмом наследования и перекрытия методов родителя, но и их виртуализацией (см. ниже), позволяющей родительским методам обращаться к методам своих потомков.