Что такое объектно-ориентированное программирование и каковы его основные принципы?

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это парадигма программирования, в которой программа представляется как совокупность взаимодействующих объектов. Каждый объект является экземпляром определённого класса и объединяет в себе данные (атрибуты) и методы для их обработки.

Ключевая цель ООП — организация сложного кода в виде логических, переиспользуемых и легко управляемых блоков. Основные принципы:

1. Инкапсуляция Объединение данных и методов, которые с ними работают, в единый объект (класс) с сокрытием деталей реализации от внешнего мира. Доступ к данным контролируется через публичный интерфейс (методы).

2. Наследование Механизм, позволяющий создавать новый класс (потомок) на основе существующего (родителя), перенимая его атрибуты и методы. Это способствует переиспользованию кода и созданию иерархии классов.

3. Полиморфизм Способность объектов с одинаковым интерфейсом (например, с методом speak) иметь разную реализацию этого интерфейса. Это позволяет писать код, который может работать с объектами разных классов единообразно.

4. Абстракция Выделение наиболее значимых характеристик объекта и отбрасывание несущественных. Абстракция определяет общий «контракт» или интерфейс для группы связанных объектов.

Пример на Python:

# Абстракция: определяем общий интерфейс для всех животных
class Animal:
    def __init__(self, name):
        # Инкапсуляция: данные (name) скрыты внутри объекта
        self.name = name

    def speak(self):
        raise NotImplementedError("Дочерний класс должен реализовать этот метод")

# Наследование: Dog наследует свойства и методы от Animal
class Dog(Animal):
    # Полиморфизм: своя реализация метода speak
    def speak(self):
        return f"{self.name} говорит 'Гав!'"

class Cat(Animal):
    # Полиморфизм: другая реализация метода speak
    def speak(self):
        return f"{self.name} говорит 'Мяу!'"

# Использование
dog = Dog("Рекс")
cat = Cat("Мурка")

animals = [dog, cat]

# Благодаря полиморфизму мы можем работать с разными объектами через общий интерфейс
for animal in animals:
    print(animal.speak())

# Вывод:
# Рекс говорит 'Гав!'
# Мурка говорит 'Мяу!'