Объект
Объекты нашего программного мира моделируют объекты реального или воображаемого мира (например, мира некоторой игры, хотя это мир тоже мыслимый, а стало быть, реальный в смысле логики). Как модель, программный объект представляет собой некоторую абстракцию объекта реального, что предполагает выделение существенных свойств последнего и игнорирование тех, что безразличны с насущной, “сиюминутной”, точки зрения.
Как нечто, как единичность, объект (реальный или программный) отличен от всего остального. Он обладает индивидуальностью, или самотождественностью, если применить опять же термин логики. Понятие индивидуальности программного объекта определить сложно, пожалуй, даже сложнее, чем для реальных объектов, и о нем редко вообще задумываются. Однако интуитивно ясно, что объект, как бы его ни переименовывать и как бы ни менялось его состояние, остается той же самой единичной сущностью с момента создания и до своего уничтожения.
Наконец, заметим, что о программном объекте можно говорить точно так же, как о реальном. Мы можем не только говорить о нем, но и описывать на специальном формальном языке — языке программирования.
В общем, как видно, объект в программе мало чем отличается от предмета реального мира. Он является моделью последнего. Поэтому, в известном смысле, пока не важно, о каких объектах пойдет речь — реальных или программных.
Состояние объекта
Объект, прежде всего, характеризуется своим состоянием. Возьмем, к примеру, базу данных. Она — объект, поскольку есть нечто цельное. К числу моментов, определяющих ее состояние, относится текущее число записей. Каждая запись тоже, очевидно, является объектом. Отдельные поля существующей записи могут модифицироваться, и их совокупность определяет текущее состояние записи, а вместе с ней и состояние всей базы данных.
По-видимому, состояние программного объекта полностью определяется некотором набором (структурой) характеристик и их текущими значениями. Эти характеристики называют полями или (в C++) элементами данных объекта. Но не все моменты состояния объекта должны быть непосредственно видимы извне. Классический пример, который неизменно приводят американские авторы, — автомобиль. С точки зрения водителя у него есть приборный щиток, отражающий скорость, обороты, температуру двигателя и т. д., и органы управления. Но в автомобиле масса частей, спрятанных под капотом, состояние которых не исчерпывается показаниями приборов.
На самом деле состояние, как таковое, может быть вообще скрыто от внешнего взгляда. Оно, как говорят, инкапсулировано в объекте. Однако в зависимости от своего состояния объект по-разному взаимодействует со своим окружением, что приводит нас к следующему понятию.
Поведение объекта
Поведение — это то, как объект взаимодействует с окружением (другими объектами). Объект может подвергаться воздействию окружения или сам воздействовать на него. Объект может рассматриваться как аналог предмета, а поведение — как реакция на манипуляции с ним или действия, инициированные самим объектом. В некоторых объектных системах (например, OLE 2) говорят о глаголах, т. е. действиях, которые могут связываться с объектом. Для каждого объекта существует определенный набор возможных действий над ним.
Действия в отношении к объектам иногда называют передачей сообщений между ними. В языках, подобных Object Pascal, операции над объектами называют обычно методами. В C++ благодаря его “процедурному наследству” чаще говорят о функциях-элементах объекта. Эти функции являются структурными элементами определения класса, к которому принадлежит объект.
Отношения между объектами
Естественно, программа, т. е. цельная система, реализуется только во взаимодействии всех ее объектов. Здесь можно выделить в основном два типа взаимодействий, или отношений: связь и агрегацию.
Связь является довольно очевидной разновидностью взаимодействий — один объект может воздействовать на другой, являющийся в известном смысле автономной сущностью. Тут существует отношение подчинения — “А использует В”. Один объект является активным, другой — пассивным. Понятно, что в системе один и тот же объект может выступать как в активной, так и в пассивной роли по отношению к различным объектам.
Другой тип отношений — агрегация, когда один объект является составной частью, т. е. элементом другого — “А содержит В”. Агрегация может означать физическое вхождение одного объекта в другой; в C++ это соответствует описанию первого объекта в качестве элемента данных другого объекта. Но это не обязательно. Например, в Windows есть понятие дочернего окна. Здесь имеет место отношение агрегации, хотя на физическом уровне родительское и дочернее окна автономны.
