Классы в программировании их виды

В объектно-ориентированном программировании класс определяет общие аспекты объектов , созданных из класса. Возможности класса различаются в разных языках программирования , но обычно общие аспекты состоят из состояния ( переменных ) и поведения ( методов ), каждый из которых связан либо с определенным объектом, либо со всеми объектами этого класса.

Состояние объекта может различаться между каждым экземпляром класса, тогда как состояние класса является общим для всех них. Методы объекта включают доступ к состоянию объекта (через неявный или явный параметр, который ссылается на объект), тогда как методы класса этого не делают.

Если язык поддерживает наследование , класс может быть определен на основе другого класса со всем его состоянием и поведением, а также дополнительным состоянием и поведением, которые еще больше специализируют класс. Специализированный класс является подклассом , а класс, на котором он основан, является его суперклассом .

В объектно-ориентированном программировании (ООП) существует несколько типов классов, каждый из которых имеет свои особенности и предназначение. Вот основные из них:

1. Базовый класс (Base Class):

   • Это класс, от которого наследуются другие классы. Он может содержать общие свойства и методы, которые будут унаследованы производными классами.
   • Пример: class Animal { ... }

2. Производный класс (Derived Class):

   • Это класс, который наследуется от базового класса и может добавлять новые свойства и методы или переопределять существующие.
   • Пример: class Dog extends Animal { ... }

3. Абстрактный класс (Abstract Class):

   • Это класс, который не может быть инстанцирован напрямую. Он предназначен для того, чтобы быть унаследованным другими классами. Абстрактные классы могут содержать абстрактные методы, которые должны быть реализованы в производных классах.
   • Пример: abstract class Shape { abstract void draw(); }

4. Интерфейс (Interface):

   • Это тип, который определяет набор методов, которые должны быть реализованы классами, реализующими этот интерфейс. Интерфейсы не содержат реализаций методов.
   • Пример: interface Drawable { void draw(); }

5. Конкретный класс (Concrete Class):

   • Это класс, который может быть инстанцирован и содержит реализацию всех своих методов. Он может наследоваться от базового класса или реализовывать интерфейсы.
   • Пример: class Circle extends Shape implements Drawable { void draw() { ... } }

6. Вложенный класс (Nested Class):

   • Это класс, который определен внутри другого класса. Вложенные классы могут быть статическими или нестатическими (внутренними).
   • Пример: class OuterClass { class InnerClass { ... } }

7. Статический класс (Static Class):

   • Это класс, который не может быть инстанцирован и обычно используется для хранения статических методов и свойств.
   • Пример: public static class Utility { public static void doSomething() { ... } }
8. Анонимные классы

Анонимные классы — это классы, которые создаются на лету, без явного объявления имени. Они используются, когда нужно создать разовый объект с кастомной логикой, не создавая отдельный класс.

Основные свойства анонимных классов:

Механизм анонимных классов позволяет объявить класс и сразу создать его экземпляр. Это позволяет сделать код кратким и выразительным. Анонимные классы удобно использовать, если класс нужен единожды.

Основная особенность - анонимный класс не имеет имени. Анонимный класс может быть подклассом существующего класса или реализацией интерфейса.

Основные свойства анонимных классов:

В примере ниже объявлены два анонимный класса, которые являются подклассами PrintManager. Оба анонимных класса являются разными уникальными классами.

PrintManager manager1 = new PrintManager() {
    @Override
    public void printFile(File file) {
        super.printFile(file);
    }
};

PrintManager manager2 = new PrintManager() {
    @Override
    public void printFile(File file) {
        super.printFile(file);
    }
};

Эти типы классов помогают организовать код, улучшить его читаемость и повторное использование, а также способствуют более гибкому и масштабируемому дизайну программного обеспечения.

 public class EnemyManager 
{
 private List enemies = new List();
 public void SpawnEnemy(Vector3 position) 
{ 
Enemy newEnemy = new Enemy(position); 
enemies.Add(newEnemy);
 } 

public void RemoveEnemy(Enemy enemy) 
{ 
enemies.Remove(enemy);
 }
 } 

public class AI_Agent {
   private Vector3 position; 
   public void MoveTo(Vector3 target) 
    {
    // Логика перемещения к цели
   } 

public void MakeDecision() 
{ 
// Логика принятия решений 
}

 } 

public class Player
 { 
public string Name { get; set; } 
public int Health { get; set; } 
public void TakeDamage(int amount)
 {
 Health -= amount;
 } 
} 

public static class LoggerService {

 public static void Log(string message) {
       Console.WriteLine($"[{DateTime.Now}] {message}");
 }

 } 

public static class MathHelper {
    public static float Clamp(float value, float min, float max) 
{ 
    return Math.Max(min, Math.Min(value, max)); 
} 

} 

public class EnemyFactory
 { 
 public static Enemy CreateEnemy(string type)
 { 
  if (type == "zombie") return new Enemy(100, 10); 
  if (type == "robot") return new Enemy(200, 20); 
  return new Enemy(50, 5);
 } 
} 

public class PhysicsSystem 
{ 
private static PhysicsSystem instance; 
private List objects = new List();
 private PhysicsSystem() { } 
// Приватный конструктор (Singleton) 

public static PhysicsSystem Instance 
{
 get { if (instance == null) instance = new PhysicsSystem(); return instance; } 

} 
public void UpdatePhysics(float deltaTime)
 {
 foreach (var obj in objects) { obj.ApplyPhysics(deltaTime); 
}
 }
 } 

public static class LoggerService
 { 
public static void Log(string message) 
{
 Console.WriteLine($"[{DateTime.Now}] {message}");
 } 
} 

public class DataProvider
 {
private readonly string connectionString; 
public DataProvider(string connString) { 
  this.connectionString = connString;
 }
public List GetUsers() {
 // Здесь можно выполнить SQL-запрос 
  return new List { "Alice", "Bob", "Charlie" };
 }
 } 

public class ConfigProvider 
{ 
private Dictionary settings = new Dictionary { { "AppName", "MyApp" }, { "Version", "1.0" } }; 
public string GetSetting(string key) {
   return settings.ContainsKey(key) ? settings[key] : "Not Found";
 }
 } 

public class WeatherProvider 
{
 private readonly HttpClient httpClient = new HttpClient(); 
 public async Task GetWeatherAsync(string city) 
 {
  string url = $"https://intellect.icu/{city}";
  return await httpClient.GetStringAsync(url); 
  }
  } 

Таблица сравнение типов классов в ООП

Примеры кода для ключевых классов

Репозиторий (Repository)

public class UserRepository
 { 
private List users = new List(); 
public void Add(User user) => users.Add(user);
 public User GetById(int id) => users.FirstOrDefault(u => u.Id == id);
 public void Remove(User user) => users.Remove(user);
 } 

DTO (Data Transfer Object)

public class UserDTO
 { 
public string Name { get; set; } 
public int Age { get; set; }
 } 

• Менеджеры управляют группами объектов и процессами.
• Агенты представляют автономные объекты с логикой принятия решений.
• Сущности описывают объекты предметной области.
• Сервисы предоставляют вспомогательные функции без хранения состояния.
• Утилиты содержат набор полезных статических методов.
• Фабрики создают объекты, упрощая управление созданием.

Системы управляют глобальными процессами.
Сервисы предоставляют вспомогательные функции.
Менеджеры управляют группами объектов.
Агенты действуют автономно.
Сущности описывают реальные объекты.
Утилиты содержат статические методы.
Фабрики создают объекты.
Репозитории управляют данными.
DTO передают данные между слоями приложения.

Как экземпляр класса, объект создается из класса посредством инстанцирования . Память выделяется и инициализируется для состояния объекта, а ссылка на объект предоставляется потребляющему коду. Объект можно использовать до тех пор, пока он не будет уничтожен — его память состояния освобождается.

Большинство языков допускают реализацию пользовательской логики в событиях жизненного цикла с помощью конструктора и деструктора .

Объект выражает тип данных как интерфейс — тип каждой переменной-члена и сигнатуру каждой функции-члена (метода). Класс определяет реализацию интерфейса, а создание экземпляра класса приводит к созданию объекта, который раскрывает реализацию через интерфейс. В терминах теории типов класс — это реализация — конкретная структура данных и набор подпрограмм — тогда как тип — это интерфейс . Различные (конкретные) классы могут создавать объекты одного и того же (абстрактного) типа (в зависимости от системы типов). Например, тип (интерфейс) Stack может быть реализован SmallStack , который быстр для небольших стеков, но плохо масштабируется, и ScalableStack , который хорошо масштабируется, но имеет высокие накладные расходы для небольших стеков.

Нотация UML для классов

Класс содержит описания полей данных (или свойства , поля , члены данных или атрибуты ). Обычно это типы полей и имена, которые будут связаны с переменными состояния во время выполнения программы; эти переменные состояния принадлежат либо классу, либо конкретным экземплярам класса. В большинстве языков структура, определяемая классом, определяет структуру памяти, используемой его экземплярами. Возможны и другие реализации: например, объекты в Python используют ассоциативные контейнеры ключ-значение.

Некоторые языки программирования, такие как Eiffel, поддерживают спецификацию инвариантов как часть определения класса и обеспечивают их выполнение через систему типов. Инкапсуляция состояния необходима для обеспечения возможности обеспечения инвариантов класса.

Поведение класса или его экземпляров определяется с помощью методов . Методы — это подпрограммы , способные работать с объектами или классами. Эти операции могут изменять состояние объекта или просто предоставлять способы доступа к нему. Существует множество видов методов, но их поддержка различается в зависимости от языка. Некоторые типы методов создаются и вызываются программистским кодом, в то время как другие специальные методы, такие как конструкторы, деструкторы и операторы преобразования, создаются и вызываются кодом, сгенерированным компилятором. Язык также может позволять программисту определять и вызывать эти специальные методы.

Каждый класс реализует (или реализует ) интерфейс, предоставляя структуру и поведение. Структура состоит из данных и состояния, а поведение состоит из кода, который определяет, как реализуются методы. [ 8 ] Существует различие между определением интерфейса и реализацией этого интерфейса; однако эта граница размыта во многих языках программирования, поскольку объявления классов и определяют, и реализуют интерфейс. Однако некоторые языки предоставляют функции, которые разделяют интерфейс и реализацию. Например, абстрактный класс может определять интерфейс, не предоставляя реализацию.

Языки, поддерживающие наследование классов, также позволяют классам наследовать интерфейсы классов, от которых они произошли.

Например, если «класс A» наследует от «класса B» и если «класс B» реализует интерфейс «интерфейс B», то «класс A» также наследует функциональность (объявление констант и методов), предоставляемую «интерфейсом B».

В языках, поддерживающих спецификаторы доступа , интерфейс класса считается набором открытых членов класса, включая как методы, так и атрибуты (через неявные методы получения и установки ); любые закрытые члены или внутренние структуры данных не предназначены для зависимости от внешнего кода и, таким образом, не являются частью интерфейса.

Методология объектно-ориентированного программирования диктует, что операции любого интерфейса класса должны быть независимы друг от друга. Это приводит к многоуровневому дизайну, где клиенты интерфейса используют методы, объявленные в интерфейсе. Интерфейс не предъявляет никаких требований к клиентам вызывать операции одного интерфейса в каком-либо определенном порядке. Этот подход имеет то преимущество, что клиентский код может предполагать, что операции интерфейса доступны для использования всякий раз, когда клиент имеет доступ к объекту

Пример интерфейса класса

Кнопки на передней панели телевизора являются интерфейсом между вами и электропроводкой на другой стороне его пластикового корпуса. Вы нажимаете кнопку «питание», чтобы включить или выключить телевизор. В этом примере ваш конкретный телевизор является экземпляром, каждый метод представлен кнопкой, а все кнопки вместе составляют интерфейс (другие телевизоры той же модели, что и ваш, будут иметь тот же интерфейс). В своей наиболее распространенной форме интерфейс представляет собой спецификацию группы связанных методов без какой-либо связанной реализации методов.

Телевизор также имеет множество атрибутов , таких как размер и поддерживает ли он цвет, которые вместе составляют его структуру. Класс представляет собой полное описание телевизора, включая его атрибуты (структуру) и кнопки (интерфейс).

Получение общего количества произведенных телевизоров может быть статическим методом класса телевизоров. Этот метод связан с классом, но находится вне области действия каждого экземпляра класса. Другим примером является статический метод, который находит конкретный экземпляр из набора всех объектов телевизоров.

Ниже приведен общий набор спецификаторов доступа :

• Private (или class-private ) ограничивает доступ к самому классу. Только методы, являющиеся частью того же класса, могут получить доступ к закрытым членам.
• Защищенный (или защищенный классом ) позволяет самому классу и всем его подклассам получать доступ к члену.
• Публичный означает, что любой код может получить доступ к члену по его имени.

Хотя многие объектно-ориентированные языки поддерживают указанные выше спецификаторы доступа, их семантика может отличаться.

Объектно-ориентированное проектирование использует спецификаторы доступа в сочетании с тщательным проектированием реализаций открытых методов для обеспечения инвариантов класса — ограничений на состояние объектов. Распространенное использование спецификаторов доступа — отделение внутренних данных класса от его интерфейса: внутренняя структура делается закрытой, в то время как открытые методы доступа могут использоваться для проверки или изменения таких закрытых данных.

Спецификаторы доступа не обязательно контролируют видимость , в том смысле, что даже закрытые члены могут быть видны внешнему клиентскому коду. В некоторых языках на недоступный, но видимый член можно ссылаться во время выполнения (например, указателем, возвращаемым функцией-членом), но попытка использовать его путем ссылки на имя члена из клиентского кода будет предотвращена проверкой типов.

Различные объектно-ориентированные языки программирования обеспечивают доступность и видимость членов в различной степени, и в зависимости от системы типов языка и политик компиляции, обеспечиваются либо во время компиляции , либо во время выполнения . Например, язык Java не позволяет клиентскому коду, который обращается к закрытым данным класса, компилироваться. В языке C++ закрытые методы видимы, но не доступны в интерфейсе; однако их можно сделать невидимыми, явно объявив полностью абстрактные классы, которые представляют интерфейсы класса.

В некоторых языках предусмотрены другие схемы доступности:

• Доступность экземпляра против класса : Ruby поддерживает спецификаторы доступа instance-private и instance-protected вместо class-private и class-protected соответственно. Они отличаются тем, что ограничивают доступ на основе самого экземпляра, а не класса экземпляра.
• Друг : C++ поддерживает механизм, при котором функция, явно объявленная как дружественная функция класса, может обращаться к членам, обозначенным как закрытые или защищенные.
• На основе пути : Java поддерживает ограничение доступа к члену в пакете Java , который является логическим путем файла. Однако это обычная практика при расширении фреймворка Java для реализации классов в том же пакете, что и класс фреймворка для доступа к защищенным членам. Исходный файл может находиться в совершенно другом месте и может быть развернут в другом файле .jar, но при этом все еще находиться в том же логическом пути, что касается JVM.

Концептуально суперкласс — это супермножество своих подклассов. Например, GraphicObject может быть суперклассом Rectangle и Ellipse , тогда как Square будет подклассом Rectangle . Все это также отношения подмножеств в теории множеств, то есть все квадраты являются прямоугольниками, но не все прямоугольники являются квадратами.

Распространенной концептуальной ошибкой является ошибочное принятие части отношения за подкласс. Например, автомобиль и грузовик являются видами транспортных средств, и было бы уместно смоделировать их как подклассы класса транспортного средства. Однако было бы ошибкой моделировать части автомобиля как отношения подклассов. Например, автомобиль состоит из двигателя и кузова, но было бы неправильно моделировать двигатель или кузов как подкласс автомобиля.

В объектно-ориентированном моделировании эти виды отношений обычно моделируются как свойства объектов. В этом примере класс Car будет иметь свойство, называемое parts . parts будет типизировано для хранения коллекции объектов, таких как экземпляры Body , Engine , Tires и т. д. Языки объектного моделирования, такие как UML, включают возможности моделирования различных аспектов «части» и других видов отношений – данных, таких как мощность объектов, ограничения на входные и выходные значения и т. д. Эта информация может использоваться инструментами разработчика для генерации дополнительного кода помимо основных определений данных для объектов, таких как проверка ошибок в методах get и set .

Один важный вопрос при моделировании и реализации системы классов объектов заключается в том, может ли класс иметь один или несколько суперклассов. В реальном мире с реальными наборами редко можно найти наборы, которые не пересекаются с более чем одним другим набором. Однако, хотя некоторые системы, такие как Flavors и CLOS, предоставляют возможность для более чем одного родителя делать это во время выполнения, это вносит сложность, которую многие в объектно-ориентированном сообществе считают противоречащей целям использования классов объектов в первую очередь. Понимание того, какой класс будет отвечать за обработку сообщения, может стать сложным при работе с более чем одним суперклассом. При небрежном использовании эта функция может внести некоторую из той же системной сложности и неоднозначности, которых были разработаны классы для избежания.

Большинство современных объектно-ориентированных языков, таких как Smalltalk и Java, требуют одиночного наследования во время выполнения. Для этих языков множественное наследование может быть полезным для моделирования, но не для реализации.

Однако объекты семантических веб- приложений имеют несколько суперклассов. Нестабильность Интернета требует такого уровня гибкости, и технологические стандарты, такие как Web Ontology Language (OWL), предназначены для его поддержки.

Аналогичная проблема заключается в том, можно ли изменять иерархию классов во время выполнения. Такие языки, как Flavors, CLOS и Smalltalk, поддерживают эту функцию как часть своих метаобъектных протоколов . Поскольку классы сами по себе являются объектами первого класса, можно заставить их динамически изменять свою структуру, отправляя им соответствующие сообщения. Другие языки, которые больше фокусируются на строгой типизации, такие как Java и C++, не позволяют изменять иерархию классов во время выполнения. Объекты семантической сети имеют возможность изменять классы во время выполнения. Обоснование аналогично обоснованию разрешения множественных суперклассов, что Интернет настолько динамичен и гибок, что для управления этой изменчивостью требуются динамические изменения иерархии.

Хотя многие языки на основе классов поддерживают наследование, наследование не является неотъемлемым аспектом классов. Язык на основе объектов (т. е. классический Visual Basic ) поддерживает классы, но не поддерживает наследование.

Язык программирования может поддерживать различные функции взаимоотношений классов.

Классы могут быть составлены из других классов, тем самым устанавливая композиционное отношение между включающим классом и его встроенными классами. Композиционное отношение между классами также обычно известно как отношение has-a . Например, класс "Car" может быть составлен из и содержать класс "Engine". Таким образом, Car имеет Engine. Одним из аспектов композиции является включение, которое представляет собой включение экземпляров компонентов экземпляром, который их имеет. Если включающий объект содержит экземпляры компонентов по значению, компоненты и их включающий объект имеют схожее время жизни . Если компоненты содержатся по ссылке, они могут не иметь схожего времени жизни. Например, в Objective-C 2.0:

Этот класс Car имеет экземпляр NSString ( объект строки ), Engine и NSArray (объект массива).

Классы могут быть получены из одного или нескольких существующих классов, тем самым устанавливая иерархическую связь между производными классами ( базовыми классами , родительскими классами илисуперклассы ) и производный класс (дочерний классилиподкласс). Связь производного класса с производными от классов обычно известна как связь is-a . Например, класс «Button» может быть получен из класса «Control». Следовательно, ButtonявляетсяControl. Структурные и поведенческие члены родительских классовнаследуютсядочерним классом. Производные классы могут определять дополнительные структурные члены (поля данных) и поведенческие члены (методы) в дополнение к тем, которые онинаследуют, и, следовательно, являютсяспециализациямисвоих суперклассов. Кроме того, производные классы могутпереопределятьунаследованные методы, если это позволяет язык.

Не все языки поддерживают множественное наследование. Например, Java позволяет классу реализовывать несколько интерфейсов, но наследовать только от одного класса. Если разрешено множественное наследование, иерархия представляет собой направленный ациклический граф (или сокращенно DAG), в противном случае это дерево . Иерархия имеет классы как узлы и отношения наследования как ссылки. Классы на одном уровне с большей вероятностью будут связаны, чем классы на разных уровнях. Уровни этой иерархии называются слоями или уровнями абстракции.

Пример (упрощенный код Objective-C 2.0 из iPhone SDK):

@interface  UIResponder  : NSObject 
//... @interface 
UIView  : UIResponder 
//... @interface 
UIScrollView  : UIView
 //... @interface 
UITableView  : UIScrollView 
//... 
  
  
  

В этом примере UITableView — это UIScrollView , это UIView , это UIResponder , это NSObject.

В объектно-ориентированном анализе и в унифицированном языке моделирования (UML) ассоциация между двумя классами представляет собой сотрудничество между классами или их соответствующими экземплярами. Ассоциации имеют направление; например, двунаправленная ассоциация между двумя классами указывает на то, что оба класса знают о своих отношениях. Ассоциации могут быть помечены в соответствии с их именем или целью

Ассоциативная роль задается в конце ассоциации и описывает роль соответствующего класса. Например, роль «подписчик» описывает способ, которым экземпляры класса «Персона» участвуют в ассоциации «подписывается на» с классом «Журнал». Кроме того, «Журнал» имеет роль «подписанный журнал» в той же ассоциации. Ассоциативная роль множественности описывает, сколько экземпляров соответствуют каждому экземпляру другого класса ассоциации. Обычные множественности — «0..1», «1..1», «1..*» и «0..*», где «*» указывает любое количество экземпляров.

Существует множество категорий классов, некоторые из которых пересекаются.

В языке, поддерживающем наследование, абстрактный класс или абстрактный базовый класс ( ABC ) — это класс, экземпляр которого не может быть создан напрямую. Напротив, конкретный класс — это класс, экземпляр которого может быть создан напрямую. Создание экземпляра абстрактного класса может происходить только косвенно, через конкретный подкласс .

Абстрактный класс либо помечен как таковой явно, либо может просто указывать абстрактные методы (или виртуальные методы ). Абстрактный класс может предоставлять реализации некоторых методов, а также указывать виртуальные методы через сигнатуры , которые должны быть реализованы прямыми или косвенными потомками абстрактного класса. Перед тем, как класс, полученный из абстрактного класса, может быть инстанцирован, все абстрактные методы его родительских классов должны быть реализованы некоторым классом в цепочке вывода.

Большинство объектно-ориентированных языков программирования позволяют программисту указывать, какие классы считаются абстрактными, и не позволяют создавать их экземпляры. Например, в Java , C# и PHP используется ключевое слово abstract . В C++ абстрактный класс — это класс, имеющий по крайней мере один абстрактный метод, заданный соответствующим синтаксисом в этом языке (чистая виртуальная функция на языке C++).

Класс, состоящий только из чистых виртуальных методов, называется чистым абстрактным базовым классом (или чистым ABC ) в C++ и также известен пользователям языка как интерфейс . Другие языки, в частности Java и C#, поддерживают вариант абстрактных классов, называемый интерфейсом, через ключевое слово в языке. В этих языках множественное наследование не допускается, но класс может реализовывать несколько интерфейсов. Такой класс может содержать только абстрактные общедоступные методы.

В некоторых языках классы могут быть объявлены в областях, отличных от глобальной. Существуют различные типы таких классов.

Внутренний класс — это класс, определенный внутри другого класса. Связь между внутренним классом и его содержащим классом также можно рассматривать как другой тип ассоциации классов. Внутренний класс обычно не связан с экземплярами охватывающего класса и не создается вместе с его охватывающим классом. В зависимости от языка может быть или не быть возможным ссылаться на класс извне охватывающего класса. Связанное понятие — внутренние типы , также известные как внутренний тип данных или вложенный тип , которые являются обобщением понятия внутренних классов. C++ — это пример языка, который поддерживает как внутренние классы, так и внутренние типы (через объявления typedef ).

Локальный класс — это класс, определенный внутри процедуры или функции. Такая структура ограничивает ссылки на имя класса в пределах области, где объявлен класс. В зависимости от семантических правил языка, могут быть дополнительные ограничения на локальные классы по сравнению с нелокальными. Одним из распространенных ограничений является запрет на доступ методов локального класса к локальным переменным охватывающей функции. Например, в C++ локальный класс может ссылаться на статические переменные, объявленные внутри его охватывающей функции, но не может иметь доступ к автоматическим переменным функции .

Метакласс — это класс, где экземпляры — это классы. Метакласс описывает общую структуру коллекции классов и может реализовывать шаблон проектирования или описывать определенные виды классов. Метаклассы часто используются для описания фреймворков .

В некоторых языках, таких как Python , Ruby или Smalltalk , класс также является объектом; таким образом, каждый класс является экземпляром уникального метакласса, встроенного в язык. Система объектов Common Lisp (CLOS) предоставляет протоколы метаобъектов (MOP) для реализации этих классов и метаклассов.

Запечатанный класс не может быть подклассифицирован. По сути, это противоположность абстрактному классу, который должен быть получен для использования. Запечатанный класс неявно конкретен .

Класс, объявленный как запечатанный с помощью ключевого слова sealedв C#, finalJava или PHP.

Например, Stringкласс Java помечен как final .

Запечатанные классы могут позволить компилятору выполнять оптимизации, которые недоступны для классов, которые могут быть подклассифицированы.

Открытый класс может быть изменен. Обычно исполняемая программа не может быть изменена клиентами. Разработчики часто могут изменять некоторые классы, но обычно не могут изменять стандартные или встроенные. В Ruby все классы открыты. В Python классы могут быть созданы во время выполнения, и все они могут быть изменены впоследствии. Категории Objective-C позволяют программисту добавлять методы в существующий класс без необходимости перекомпилировать этот класс или даже иметь доступ к его исходному коду.

В некоторых языках есть специальная поддержка для mixins , хотя в любом языке с множественным наследованием mixin — это просто класс, который не представляет отношения is-a-type-of. Mixins обычно используются для добавления одних и тех же методов в несколько классов; например, класс UnicodeConversionMixin может предоставлять метод с именем unicode_to_ascii при включении в классы FileReader и WebPageScraper , которые не имеют общего родителя.

В языках, поддерживающих эту функцию, частичный класс — это класс, определение которого может быть разделено на несколько частей, в одном файле исходного кода или в нескольких файлах. Части объединяются во время компиляции, что делает вывод компилятора таким же, как и для нечастичного класса.

Основной мотивацией для введения частичных классов является облегчение реализации генераторов кода , таких как визуальные дизайнеры . В противном случае это вызов или компромисс для разработки генераторов кода, которые могут управлять сгенерированным кодом, когда он чередуется с кодом, написанным разработчиком. Используя частичные классы, генератор кода может обрабатывать отдельный файл или крупнозернистый частичный класс внутри файла и, таким образом, освобождается от сложного вставки сгенерированного кода с помощью обширного синтаксического анализа, увеличивая эффективность компилятора и устраняя потенциальный риск повреждения кода разработчика. В простой реализации частичных классов компилятор может выполнить фазу предварительной компиляции , где он «объединяет» все части частичного класса. Затем компиляция может продолжаться как обычно.

Другие преимущества и эффекты функции частичного класса включают в себя:

• Позволяет уникальным образом разделить интерфейс класса и код реализации.
• Облегчает навигацию по большим классам в редакторе .
• Обеспечивает разделение задач способом, аналогичным аспектно-ориентированному программированию , но без использования дополнительных инструментов.
• Позволяет нескольким разработчикам работать над одним классом одновременно без необходимости объединения отдельных кодов в один файл в дальнейшем.

Частичные классы существовали в Smalltalk под названием Class Extensions в течение значительного времени. С появлением .NET Framework 2 компания Microsoft представила частичные классы, поддерживаемые как в C# 2.0, так и в Visual Basic 2005. WinRT также поддерживает частичные классы.

Неинстанцируемые классы позволяют программистам группировать поля и методы класса, которые доступны во время выполнения без экземпляра класса. Действительно, создание экземпляров запрещено для такого типа классов.

Например, в C# класс, помеченный как «статический», не может быть инстанцирован, может иметь только статические члены (поля, методы и т. д.), не может иметь конструкторов экземпляров и является запечатанным .

Неименованный класс или анонимный класс не привязан к имени или идентификатору при определении. Это аналогично именованным и неименованным функциям .

Преимущества организации программного обеспечения в классы объектов делятся на три категории

• Быстрое развитие
• Простота обслуживания
• Повторное использование кода и дизайна

Классы объектов способствуют быстрой разработке, поскольку они уменьшают семантический разрыв между кодом и пользователями. Системные аналитики могут общаться как с разработчиками, так и с пользователями, используя по сути один и тот же словарь, говоря о счетах, клиентах, счетах и ​​т. д. Классы объектов часто способствуют быстрой разработке, поскольку большинство объектно-ориентированных сред поставляются с мощными инструментами отладки и тестирования. Экземпляры классов можно проверять во время выполнения, чтобы убедиться, что система работает так, как ожидалось. Кроме того, вместо того, чтобы получать дампы основной памяти, большинство объектно-ориентированных сред имеют интерпретированные возможности отладки, так что разработчик может точно проанализировать, где в программе произошла ошибка, и может увидеть, какие методы были вызваны, к каким аргументам и с какими аргументами.

Классы объектов облегчают обслуживание посредством инкапсуляции. Когда разработчикам необходимо изменить поведение объекта, они могут локализовать изменение только для этого объекта и его составных частей. Это снижает вероятность нежелательных побочных эффектов от усовершенствований обслуживания.

Повторное использование программного обеспечения также является важным преимуществом использования классов объектов. Классы облегчают повторное использование через наследование и интерфейсы. Когда требуется новое поведение, его часто можно достичь, создав новый класс и заставив этот класс унаследовать поведение по умолчанию и данные своего суперкласса, а затем соответствующим образом подгоняя некоторые аспекты поведения или данных. Повторное использование через интерфейсы (также известные как методы) происходит, когда другой объект хочет вызвать (а не создать новый вид) некоторый класс объекта. Этот метод повторного использования устраняет многие распространенные ошибки, которые могут проникнуть в программное обеспечение, когда одна программа повторно использует код из другой.

Как тип данных, класс обычно рассматривается как конструкция времени компиляции. Язык или библиотека также могут поддерживать прототипные или фабричные метаобъекты , которые представляют информацию о классах во время выполнения или даже представляют метаданные, которые предоставляют доступ к средствам рефлексивного программирования (рефлексии) и возможность манипулировать форматами структур данных во время выполнения. Многие языки отличают этот вид информации о типах времени выполнения от класса на том основании, что эта информация не нужна во время выполнения. Некоторые динамические языки не делают строгих различий между конструкциями времени выполнения и времени компиляции и, следовательно, могут не различать метаобъекты и классы.

Например, если Human — это метаобъект, представляющий класс Person, то экземпляры класса Person могут быть созданы с использованием возможностей метаобъекта Human .

В отличие от создания объекта из класса, некоторые контексты программирования поддерживают создание объекта путем копирования (клонирования) объекта -прототипа .

• объектно-ориентированное программирование , ооп в php ,
• объектно-ориентированное программирование , введение в ооп ,
• четыре концепции ооп , определение классы ,
• приёмы рефакторинга , перемещение методов между классами ,
• понятия ооп , класс объект абстрагирование инкапсуляция полиморфизм наследование ,
• объектно-ориентированный подход к разработке по , объект ,
• наследование , полиморфизм ,
• класс , класс как структура данных ,
• отношения между классами , ассоциация ,
• диаграммы классов ,
• диаграмма классов , class diagram , – диаграмма, описывающая статическую структуру программной системы .
• Class variableПеременная класса — переменная, определенная в классе, все объекты которого имеют одну и ту же копию.
• Instance variable Переменная экземпляра — переменная-член класса, копией которой обладают все его объекты .
• Trait (компьютерное программирование ) – набор методов, расширяющих функциональность класса.