Реферат - Наследование
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство образования и науки
Республики Казахстан
УНИВЕРСИТЕТ «ТУРАН»
Реферат
по дисциплине:
Программирование в Windows
на тему:
«Наследование»
Выполнил студент 3-курса
Специальность «ИС»
Всяченков Денис
Алматы, 2010г.
Содержание:
1. Введение, примеры наследования
2. Типы Наследования
3. Хрупкий базовый класс
4. Заключение, список литературы
1. Введение. Примеры наследования.
Функциональность автомобиля будет примерно одинакова для автомобилей практически любых марок. Грузовые
автомобили будут отличаться наличием кузова или прицепа, однако почти все различия будут сводиться даже не к
структуре классов, а к значениям отдельных свойств. Например, свойство "мощность двигателя" уже позволяет создавать
множество автомобилей разных марок, от инвалидных до гоночных - лишь путем изменения его значений. Но некоторые
свойства и методы будут все же специфичны для разных типов автомобилей. Например, наличие встроенного
музыкального центра, пожалуй, все же относится к легковым автомобилям, а наличие кузова - к грузовым. Но если мы
будем создавать каждый из классов "Легковой автомобиль" и "Грузовой автомобиль" с нуля, нам придется 90-99% всей
функциональности классов просто повторить, скопировать - она не будет различаться. При этом, если мы вздумаем в
будущем изменить логику какого-нибудь метода (например, метода "Ехать"), то изменения надо будет вносить в метод
каждого из двух классов. А если таких классов не два, а десятки или тысячи, что нередко бывает в прикладных проектах,
моделирующих сложную область деятельности? Тогда внесение простого исправления превращается в длительный
рутинный процесс, чреватый ошибками.
Наследование – это ещё одно базовое понятие объектно-ориентированного программирования. Это важная часть
ООП! Наследование позволяет определять новые объекты, используя свойства прежних, дополняя или изменяя их.
Используя уже написанный код, мы экономим время и деньги, а так же увеличиваем надёжность программы. Объект-
наследник получает все поля и методы «родителя», к которым он может добавить свои собственные поля и методы или
заменить («перекрыть») их своими методами. Пример описания объекта-наследника даётся ниже:
Наследование в языке Delphi
Для использования механизма наследования в Delphi необходимо в объявлении класса справа от слова class указать класс
предок:
Предок:
TAncestor = class
private
protected
public
//Виртуальная процедура.
procedure VirtualProcedure; virtual; abstract;
procedure StaticProcedure;
end;
Наследник:
TDescendant = class(TAncestor)
private
protected
public
//Перекрытие виртуальной процедуры.
procedure VirtualProcedure; override;
procedure StaticProcedure;
end;
Абсолютно все классы в Delphi являются потомками класса TObject. Если класс-предок не указан, то подразумевается,
что новый класс является прямым потомком класса TObject. Множественное наследование в Delphi поддерживается.
Наследование в языке C++
class A{ //базовый класс
};
class B : public A{ //public наследование
}
class C : protected A{ //protected наследование
}
class Z : private A{ //private наследование
}
В C++ существует три типа наследования: public, protected, private. Спецификаторы доступа членов базового класса
меняются в потомках следующим образом:
при public-наследовании все спецификаторы остаются без изменения.
при protected-наследовании все спецификаторы остаются без изменения, кроме спецификатора public, который меняется
на спецификатор protected (то есть public-члены базового класса в потомках становятся protected).
при private-наследовании все спецификаторы меняются на private.
Одним из основных преимуществ public-наследования является то, что указатель на классы—наследники может быть
неявно преобразован в указатель на базовый класс, то есть для примера выше можно написать:
A* a = new B;
2. Типы наследования.
Простое наследование
Класс, от которого произошло наследование, называется базовым или родительским (англ. base class). Классы,
которые произошли от базового, называются потомками, наследниками или производными классами (англ. derived class).
В некоторых языках используются абстрактные классы. Абстрактный класс_— это класс, содержащий хотя бы один
абстрактный метод, он описан в программе, имеет поля, методы и не может использоваться для непосредственного
создания объекта. То есть от абстрактного класса можно только наследовать. Объекты создаются только на основе
производных классов, наследованных от абстрактного. Например, абстрактным классом может быть базовый класс
«сотрудник вуза», от которого наследуются классы «аспирант», «профессор» и_т._д. Так как производные классы имеют
общие поля и функции (например, поле «год рождения»), то эти члены класса могут быть описаны в базовом классе. В
программе создаются объекты на основе классов «аспирант», «профессор», но нет смысла создавать объект на основе
класса «сотрудник вуза».
Множественное наследование
При множественном наследовании у класса может быть более одного предка. В этом случае класс наследует методы
всех предков. Достоинства такого подхода в большей гибкости. Множественное наследование реализовано в C++. Из
других языков, предоставляющих эту возможность, можно отметить Python и Эйфель. Множественное наследование
поддерживается в языке UML.
Множественное наследование_— потенциальный источник ошибок, которые могут возникнуть из-за наличия
одинаковых имен методов в предках. В языках, которые позиционируются как наследники C++ (Java, C# и др.), от
множественного наследования было решено отказаться в пользу интерфейсов. Практически всегда можно обойтись без
использования данного механизма. Однако, если такая необходимость все-таки возникла, то, для разрешения конфликтов
использования наследованных методов с одинаковыми именами, возможно, например, применить операцию расширения
видимости_— «::»_— для вызова конкретного метода конкретного родителя.
Попытка решения проблемы наличия одинаковых имен методов в предках была предпринята в языке Эйфель, в
котором при описании нового класса необходимо явно указывать импортируемые члены каждого из наследуемых
классов и их именование в дочернем классе.
Большинство современных объектно-ориентированных языков программирования (C#, Java, Delphi и др.)
поддерживают возможность одновременно наследоваться от класса-предка и реализовать методы нескольких
интерфейсов одним и тем же классом. Этот механизм позволяет во многом заменить множественное наследование_—
методы интерфейсов необходимо переопределять явно, что исключает ошибки при наследовании функциональности
одинаковых методов различных классов-предков.
3. Хрупкий базовый класс.
Описание
Проблема хрупкого базового класса заключается в том, что малейшие правки в деталях реализации базового
класса могут привнести ошибку в производные классы. В худшем случае это приводит к тому, что любая
успешная модификация базового класса требует предварительного изучения всего дерева наследования, и
зачастую невозможна (без создания ошибок) даже в этом случае.
Проблема хрупкого базового класса сильно снижает ценность наследования.
В общем случае проблема не решаема, и является одним из существенных недостатков ООП. Под сомнение
ставится преимущество наследования, создающего эту проблему, перед повторным использованием кода через
копирование.
Проблема может быть обобщена и на системы, разработанные не на ООП языках, и не использующие понятие
«класс». Любое повторное использование готового кода (без копирования) как части нового кода может повлечь
за собой такую проблему.
В современных парадигмах программирования, разработанных под влиянием ООП, используются понятия
«связи» и «связность», и качество дизайна определяется управлением связями, что, в частности, подразумевает
под собой ослабление связей. Наследование же в понимании ООП создает сильнейшую возможную связь, и, таким
образом, должно использоваться с большой осторожностью.
Высокая сложность разработки фреймворков по сравнению с разработкой инструментариев, описанная в
книге о паттернах так называемой «банды четырёх», определяется, в частности, легким появлением «хрупкого
базового класса» во фреймворках и сложностью борьбы с этой проблемой.
Возможные методы борьбы
Замена наследования агрегацией. При агрегации вложенный объект базового класса описывается явно как часть
объекта производного класса, и производный класс может пользоваться только публичным интерфейсом базового класса.
Таким образом, производный класс не может зависеть от деталей реализации базового класса, что решает проблему.
4. Заключение.
Мы узнали, что наследование позволяет строить новый класс из существующего класса. Строя таким способом
один класс из другого, мы уменьшаем объем программирования, что, в свою очередь, экономит наше время.
