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5.1 Einführung Objektorientierung

Stefan Schneider's picture

Die objektorientierte Programmierung hilft große Softwareentwicklungsprojekte überschaubarer und handlicher zu machen.

Die Grundidee besteht darin die zu verarbeitenden Daten und die Algorithmen (Methoden) mit denen die Daten verarbeitet werden zu handlichen, wartbaren Einheiten zusammenzufassen.

Objektorientierte Programmierung fasst man mit den folgenden Konzepten zusammen:

  • Datenkapselung (Information Hiding)
  • Klassenbildung
  • Polymorphimus
  • Vererbung

Das erste Konzept, die Datenkapselung, kann man als eine technische Weiterentwicklung der Datentypen sehen.

  1. Primitive Datentypen (z.Bsp. int x = 10;)
  2. Strukturierte Datentypen wie Felder oder struct in der Programmiersprache C erlauben mehrere Typen in einer Struktur zusammenzufassen.
  3. Klassen, die es erlauben mehrere Datentypen (diese werden Attribute genannt) mit den dazugehörigen Methoden zusammenzufassen und zu kapseln.
    • Beispiel: Eine Linie, die aus zwei Punkten besteht und den Zugriff auf die Punkte nur nach bestimmten Vorschriften in Methoden kapselt.

"Information Hiding" und Datenkapselung im abstrakten Datentyp

Ein Bestandteil der Objektorientierung ist das "information Hiding" welches schon von den abstrakten Datentypen her bekannt ist. Der Zustand des Objekts wird durch seine Attribute bestimmt. Die Attribute sollen aber nicht beliebig geändert werden können. Die Methoden agieren als Wächter für die Zustandsübergänge und "bewachen" so zu sagen die Attribute des Objekts. Dies hat zwei wesentliche Vorteile

  • Der Entwickler kann denn Zustand seines Objekts bzw. Datentyps immer genau kontrollieren
  • Der Entwickler kann die interne Implementierung des Objekts an neue Anforderungen anpassen ohne, dass er dies mit den Benutzern des Objekts kommunizieren muss. Die Methoden bilden hierdurch eine Schnittstelle zwischen der Implementierung und der externen Sicht des Objekts

Methoden erfüllen in diesem Kontext mehrere Aufgaben:

  • Sie lesen die internen, geschützten Datenstrukturen aus
  • Sie ändern die internen Datenstrukturen
  • Sie können komplexe Berechnungen durchführen
  • Sie könne wiederum andere Objekte manipulieren (von denen der Benutzer nichts weiß)

Information Hiding: Ein Teilsystem darf nichts von der Implementierung eines anderen Teilsystems wissen

Klasse

Nach Wikipedia:

Unter einer Klasse versteht man in der objektorientierten Programmierung ein abstraktes Modell bzw. einen „Bauplan“ für eine Reihe von ähnlichen Objekten.

Die Klasse dient als Bauplan für Abbildung von realen „Objekten“ in Softwareobjekten und enthält Attribute (Eigenschaften) und Methoden (Verhaltensweisen) der Objekte. Verallgemeinernd könnte man auch sagen, dass eine Klasse dem Datentyp eines Objekts entspricht.

Klassen

  • sind eine Menge von gleichartigen, individuellen Objekten
  • sind ein schematische Modell
  • beschreiben
    • Eigenschaften (die Attribute einer Klasse)
    • Verhalten (Methoden)

Objekt

Nach Wikipedia:

Ein Objekt bezeichnet in der objektorientierten Programmierung (OOP) ein Exemplar eines bestimmten Datentyps oder einer bestimmten Klasse (auch „Objekttyp“ genannt). In diesem Zusammenhang werden Objekte auch als „Instanzen einer Klasse“ bezeichnet. Objekte sind also konkrete Ausprägungen („Instanzen“) eines Objekttyps.

Comments

Datenkapselung

Was meint der dritte Punkt:
Klassen die erlauben mehrere Datentypen zusammenzufassen mit den Methoden auf die sie zugreifen zu kapseln

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Erklärung

Ich habe im Text das Beispiel einer Linie die aus zwei Punkten besteht hinzugefügt. Ich hoffe, dass das Beispiel den Sachverhalt verdeutlicht.



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