Что такое объектно-ориентированное программирование (ООП)?

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это парадигма программирования, основанная на концепции "объектов", которые являются экземплярами классов. Объекты содержат как данные (атрибуты), так и функции для работы с этими данными (методы). Цель ООП — структурировать код, делая его более модульным, гибким и легко поддерживаемым.

Основные принципы ООП:

1. Инкапсуляция:

   • Что это: Объединение данных и методов, работающих с этими данными, в единый блок (класс) и скрытие внутренней реализации от внешнего мира.
   • Почему: Защищает данные от несанкционированного доступа и изменения, упрощает использование объекта, так как пользователь взаимодействует только с публичным интерфейсом.

2. Наследование:

   • Что это: Механизм, позволяющий создавать новые классы (потомки) на основе существующих (родителей), перенимая их атрибуты и методы.
   • Почему: Способствует повторному использованию кода, позволяет строить иерархии классов, отражающие отношения "является" (is-a).

3. Полиморфизм:

   • Что это: Способность объектов разных классов реагировать на один и тот же вызов метода по-разному, в зависимости от их типа.
   • Почему: Позволяет писать более гибкий и обобщенный код, который может работать с объектами разных типов через общий интерфейс.

4. Абстракция:

   • Что это: Упрощение сложных систем путём выделения только существенных характеристик и скрытия несущественных деталей реализации.
   • Почему: Уменьшает сложность, позволяет сосредоточиться на высокоуровневой логике, не отвлекаясь на низкоуровневые детали.

Пример в Python:

class Animal: # Абстракция: определяем общий интерфейс для животных
    def __init__(self, name: str):
        self.name = name # Инкапсуляция: данные и методы внутри класса

    def speak(self):
        # Абстрактный метод, который должен быть реализован в подклассах
        raise NotImplementedError("Метод 'speak' должен быть реализован в подклассе")

class Dog(Animal): # Наследование: Dog наследует от Animal
    def __init__(self, name: str, breed: str):
        super().__init__(name)
        self.breed = breed

    def speak(self): # Полиморфизм: Dog реализует speak по-своему
        return f"{self.name} ({self.breed}) говорит Гав!"

class Cat(Animal): # Наследование: Cat также наследует от Animal
    def speak(self): # Полиморфизм: Cat реализует speak по-своему
        return f"{self.name} говорит Мяу!"

# Использование полиморфизма
animals = [Dog("Рекс", "Овчарка"), Cat("Мурка")]
for animal in animals:
    print(animal.speak())
# Вывод:
# Рекс (Овчарка) говорит Гав!
# Мурка говорит Мяу!

Этот пример демонстрирует, как объекты Dog и Cat, будучи разными типами, могут быть обработаны единообразно через общий интерфейс Animal и метод speak().