El artículo original está en:
http://www.javacodegeeks.com/2014/02/java-interview-reference-guide-part-1.html Publicado por: Nitin Kumar, en Core Java, 3 de febrero de 2014
Java. Concepto orientado a objetos.
Java se basa en un concepto orientado a objetos, lo que proporciona un mayor nivel de abstracción para resolver cualquier problema de forma real. El enfoque orientado a objetos conceptualiza la solución a un problema en objetos del mundo real que son más fáciles de reutilizar en aplicaciones. Por ejemplo: silla, ventilador, perro, computadora, etc. En Java, una clase es una documentación, plantilla o prototipo que define el comportamiento general de objetos del mismo tipo. Una instancia es una implementación de una clase particular y todas las instancias de la clase tienen propiedades similares a las presentadas en la descripción de la clase. Por ejemplo, puedes definir una clase llamada Casa con el número de habitaciones como atributo, y crear objetos: una casa de 2 habitaciones, una casa de 3 habitaciones, etc.
Ventajas:
A continuación se enumeran algunos de los beneficios del desarrollo de software orientado a objetos:
- Menores costes de mantenimiento, debido principalmente a la modularidad.
- El código es más fácil de reutilizar debido a características como la herencia, lo que en consecuencia acelera el desarrollo.
- Aumenta la confiabilidad y flexibilidad del código.
- El código es más fácil de entender porque simula el mundo real.
- Mejor abstracción a nivel de objeto.
- Reducir la complejidad de la transición de una etapa de desarrollo a otra.
Hay cuatro conceptos principales de programación orientada a objetos:
- Encapsulación
- Herencia
- Polimorfismo
- Abstracción
Encapsulación:
La encapsulación representa reglas para otros objetos que indican qué elementos están ocultos y qué elementos están expuestos a otros objetos. En Java, utilizamos el modificador de acceso privado para ocultar un método y restringir el acceso a una variable desde el entorno externo. Java también proporciona varios modificadores de acceso, como público, que es el predeterminado, protegido y privado, que se utilizan para restringir la visibilidad en varios niveles, pero el objetivo final de la encapsulación es ocultar aquellos elementos que no deben cambiarse. En la práctica, es mejor cuando una clase tiene solo una razón para cambiar y la encapsulación implementa los principios de diseño de esa
"única razón" . En la práctica, se supone que la encapsulación oculta métodos para evitar interrumpir otras clases.
Ventajas:
A continuación se enumeran varios beneficios de la encapsulación:
- Puedes proteger el estado interno de un objeto ocultando su atributo.
- Esto aumenta la modularidad del código, evitando interacciones entre objetos de formas inesperadas.
- La facilidad de uso aumenta.
- Se admiten condiciones específicas del objeto.
- La encapsulación hace que el software sea más fácil de mantener
- Los cambios de código pueden ser independientes.
Polimorfismo:
Полиморфизм - это способность (в программировании) представить тот же интерфейс для различных форм (типов данных), лежащих в основе. Это означает, что классы имеют различную функциональность, несмотря на то, что используют общий интерфейс и могут быть вызваны динамически через специальную ссылку класса. Классическим примером является класс Shape (фигура), и все классы, которые могут наследоваться от него (квадрат, круг, додекаэдр, неправильный многоугольник, знак и т.д.). В этом примере, каждый класс будет иметь свою собственную функцию Draw() и клиентский código может выполнять следующие действия:
Shape shape = new Square(); Shape.area() чтобы получить корректное поведение для любой формы. Прелесть полиморфизма в том что código работает с различными классами и нет необходимости знать Cómoой класс его использует, т.к. все они работают по одному принципу. Процесс, используемый Объектно-Ориентированными языками программирования, реализующий динамический полиморфизм, называется динамическим связыванием.
Примечание: Полиморфизм - это возможность выбора более специализированных методов в зависимости от выполнения вызванного un objetoа. Полиморфизм так же может использоваться без участия Cómoих-либо абстрактных классов.
Преимущества:
- Создается código, используемый повторно: это значит, что если однажды созданы классы, реализованы и протестированы, то они могут быть легко использованы, не заботясь о том, что написано в классе.
- Это обеспечивает более общий и слабосвязанный código.
- Время компиляции значительно уменьшается, а разработка становится быстрее.
- Динамическое связывание: Один и тот же интерфейс может быть использован для создания методов с различными реализациями.
- Полная реализация может быть заменена с помощью сигнатуры метода.
Переопределение метода для достижения Полиморфизма: Переопределение интерфейсов с двумя методами: Один в родительском классе, а другой в дочернем классе с такими же именами и сигнатурами. Переопределение позволяет определить ту же самую операцию по-разному для разных типов данных Например:
while(it.hasNext()) { Shape s = (Shape) it.next(); totalArea += s.area(dim); //полиморфический вызов метода. Будет вызван правильный un objeto. }
![Java. Guía de referencia de entrevistas - Parte 1. (Traducción del artículo) - 1]()
Перегрузка метода o Специальный полиморфизм o статический полиморфизм:
Перегрузка интерфейсов с несколькими методами в том же классе с тем же именем, но с другим телом метода. Перегрузка метода позволяет определить ту же операцию по-разному для различных данных. Какое-то время она называлась статическим полиморфизмом, но на самом деле это не полиморфизм. Перегрузка методов является не более чем двумя методами, с одинаковыми именами, но различными списками аргументов. Она не имеет ничего общего с наследованием и полиморфизмом. Перегруженный метод, это не то же самое, что и переопределенный метод. [Глава первая Java]
Параметрический полиморфизм с использованием дженериков в Java:
При объявлении класса, Nombre поля можно связать с различными типами и Nombre метода так же можно ассоциировать с различными параметрами и возвращаемыми типами. Java поддерживает параметрический полиморфизм с использованием дженериков. Примером является список, который может принимать тип данных, содержащих дженереки.
List
list = new ArrayList
();
Почему мы не можем переопределить статический метод в Java?
Переопределение зависит от наличия экземпляра класса. Смысл полиморфизма заключается в том, что вы можете создать подкласс класса и un objeto реализует этот подкласс, будет разное поведение одних и тех же методов, определенных в суперклассе (o переопределенных в подклассе). Статический метод не связан с Cómoим-либо экземпляром класса, так что это понятие к нему не применяется. Ранее выдвигались две основные идеи, продвижения разработки на Java, которые повлияли на неё. Одна из них - это отношение к производительности: было много критики со стороны Smalltalk о том, что JVM работала слишком медленно (из-за сбора мусора и полиморфных вызовов, которые были частью этой причины) и разработчики Java были вынуждены исправить это. Другая состояла в том, что целевая аудитория для Java - это были разработчики C++. Вызов статических методов устроен знакомым для программистов C++ образом и работает так же быстро, потому что нет пути вверх по иерархии классов, и чтобы выяснить, Cómoой метод нужно вызвать, ты отправляешься прямо в класс и вызываешь указанный метод. [Stack overflow]
Наследование:
Оно включает поведения (т.е. методы) и состояния (т.е. переменные) базового класса в производный класс, таким образом, чтобы они были доступны в этом производном классе. Ключевое преимущество наследования состоит в том, что оно обеспечивает формальный механизм повторного использования códigoа и позволяет избежать дублирования. Унаследованный класс расширяет функциональность aplicaciones, повторно используя родительское поведение и добавляя новую функциональность. Это сделает проектирование плотно связанным, потому что если вы хотите изменить суперкласс, вы должны знать все детали подклассов, чтобы избежать поломки aplicaciones. Это форма повторного использования ПО, когда новый класс (подкласс) создается из уже существующего класса (суперкласса) и расширяет свою функциональность, при этом используя некоторые свойства суперкласса. Итак, если у вас есть класс-родитель, а потом у вас появляется класс-наследник, то наследник наследует все сущности, которыми обладает родитель.
Преимущества:
- Легче повторно использовать código
- Устанавливается логическое отношение "Является кем-то", Например: Собака является животным.
- Код становится модульным
- Позволяет избегать дублирования
Недостатки:
- Тесная связь: подкласс зависит от реализации родительского класса, что делает código тесно связанным.
Абстракция:
Абстракция представляет собой разработку класса из условий интерфейсов и их функциональности, не учитывая детали их реализации. Абстрактный класс включает интерфейсы без фактической реализации. Он отделяет реализацию un objetoа от поведения o реализации. Абстракция упрощает разработку, скрывая несущественные детали.
Преимущества:
- При использовании абстракции, мы можем выделить un objetoы, которые могут быть сгруппированы в другой тип.
- Часто изменения свойств o методов могут быть сгруппированы в отдельный тип, причем главный тип останется без изменений. Это усoвает принцип Объектно-Ориентированного Анализа и Дизайна - "Код должен быть открыт для расширения, но закрыт для модификации".
- Упрощает представление моделей предметной области.
Различия между абстракцией и инкапсуляцией
Инкапсуляция - это стратегия, используемая в рамках абстракции. Инкапсуляция относится к состоянию un objetoов - un objetoы инкапсулируют свое состояние и скрывают его от доступа извне; снаружи пользователи класса могут взаимодействовать с его методами, но не могут получить доступ к составляющим класса напрямую. Таким образом класс абстрагирует детали реализации, относящиеся к его состоянию. Абстракция - это более общий термин; ее так же можно достигнуть путем использования подклассов (среди прочих). Например, список классов в стандартной библиотеке - это абстракция для последовательности элементов, проиндексированных по их позиции, конкретными примерами List'а будут ArrayList o LinkedList. Код, который взаимодействует со списком абстракций более детален, чем вид используемого списка. [Stack overflow] Абстракция часто невозможна, без скрытия инкапсуляцией деталей, лежащих в основе - если класс предоставляет свое внутреннее состояние, он не может изменить свою внутреннюю работу, и, следовательно, не может абстрагироваться.
Qué такое абстрактный класс и абстрактный метод?
В проектировании, вы хотите, чтобы базовый класс представлял только интерфейс для своих производных классов. Это значит, вы не хотите, чтобы кто-нибудь создавал экземпляр un objetoа этого класса. Вы только хотите, чтобы было приведение к типу (неявное приведение к базовому типу, которое дает вам полиморфное поведение), так что этот интерфейс может быть использован. Это достигается путем указания класса абстрактным, при этом используется ключевое слово abstract. Существуют некоторые ограничения: нельзя создать экземпляр абстрактного класса, следует использовать только тот класс, который реализует абстрактные методы. И обеспечивает полиморфизм. Абстрактный класс может содержать Cómo абстрактные методы, так и конкретные методы. В классе, если один метод объявлен абстрактным, класс должен быть объявлен абстрактным. Однако, обратное не всегда верно. Если класс объявлен Cómo абстрактный, он может не иметь абстрактных методов в нем. Если метод не обеспечивает фактическую реализацию, но обеспечивает сигнатуру метода, он называется абстрактным методом. Фактическая реализация возлагается на подклассы, которые расширяют абстрактный класс. Абстрактный метод не может быть реализован; только другой класс может наследоваться от него.
Когда используется абстрактный класс?
Абстрактные классы помогают определить некоторые типы поведения по умолчанию и обеспечить подклассам Cómoое-то конкретное поведение. Например: List - это интерфейс, в то время Cómo AbstractList реализует поведение по умолчанию List'а, который может быть использован Cómo есть o может быть реализован в подклассе, например Cómo ArrayList.
Qué такое Интерфейс?
Ключевое слово interface перенимает концепцию абстрактного класса дальше, препятствуя реализации любого метода o функции для всех. Вы можете только объявить метод o функцию, но не обеспечить реализацию. Класс, который реализует интерфейс, должен обеспечивать фактическую реализацию. Интерфейс является крайне эффективным и широко используемым аспектом в Объектно-Ориентированном проектировании, так Cómo он обеспечивает
разделение интерфейса и реализации, и позволяет:
Преимущества интерфейсов:
- Множественное наследование
- Свободные парно-определенные абстракции операций, Cómo отдельный тип реализации, могут быть чем угодно: JDBC, JPA, JTA, и т.д.
- Интерфейс программы не реализуется.
- Полиморфизм с динамическим связыванием - выявляет un objeto программного интерфейса, не раскрывая его фактической реализации.
- Абстрактный уровень: Проблемы разделения
Diferencia между интерфейсом и абстрактным классом:
- Интерфейс представляет собой соглашение, по которому опрашиваются классы, реализующие интерфейс, Cómo они определяют этот интерфейс. Это пустая оболочка с объявлением метода.
- Абстрактный класс определяет некоторое общее поведение и задает подклассу свойство определить редкое o специфичное поведение для этого класса.
- Методы и члены абстрактного класса могут быть определены с любым типом видимости, в то время Cómo все методы интерфейсов должны быть определены Cómo public.
- При наследовании от абстрактного класса, дочерний класс должен определить абстрактные методы, в то время Cómo интерфейс может расширять другой интерфейс и методы не должны быть определены.
- Дочерний класс может наследоваться только от одного абстрактного (o любого другого) класса, в то время Cómo интерфейс o класс может наследоваться от нескольких других интерфейсов.
- Дочерний класс может реализовать абстрактные методы с тем же самым o менее ограниченным уровнем видимости, в то время Cómo класс, реализующий интерфейс должен определить методы с тем же уровнем видимости.
- Интерфейс не может содержать конструкторы, в отличии от Абстрактного класса.
- Переменные, объявленные в интерфейсе Java по умолчанию имеют модификатор доступа final. Абстрактный класс может содержать переменные не только с модификатором final.
- Методы интерфейса в Java имеют модификатор доступа public по умолчанию. Абстрактный класс в Java может иметь обычные модификаторы доступа, такие Cómo private, protected и т.д.
Композиция:
Возможность многократного использования códigoа может быть достигнута благодаря реализации наследования o композиции, но композиционный подход к повторному использованию códigoа обеспечивает более сильную инкапсуляцию, чем наследование, потому что изменение back-end класса не должно разрушить código, который полагается только на front-end класс. Композиция - это методика проектирования для реализации существующих связей в классах. Мы можем использовать наследование Java o композицию для повторного использования códigoа. Композиция выражает связи между un objetoами. Например, представьте стул. Стул имеет сиденье. Стул имеет спинку. И имеет набор ножек. Фраза "имеет" подразумевает отношения, где стул владеет чем-либо, o Cómo минимум, он использует другой предмет. Именно такие отношения вида "Имеет" и являются основой для составления композиции.
Преимущества:
| № |
Композиция (иметь) |
Наследование (являться) |
| 1 |
Поддерживает полиморфизм и повторное использование códigoа |
Поддерживает полиморфизм и повторное использование códigoа |
| 2 |
Объект создается во время работы |
Объект создается динамически во время компиляции |
| 3 |
Реализация может быть изменена во время выполнения |
Реализация может быть изменена во время выполнения |
| 4 |
Подкласс не зависит от родительского класса, что способствует ослаблению связей (в частности, в интерфейсе управления) |
Подкласс зависит от реализации родительского класса, поэтому они плотно связаны |
| 5 |
Используется, например, когда в Доме есть Ванная. Некорректно говорить, что Дом - это Ванная. |
Наследование является однонаправленным. Например: Дом это Здание. Но Здание не обязательно является Домом. |
Примечание: Не используйте наследование только для того, чтобы получить возможность повторно использовать código. Если нет отношения типа "являться" между классами, то нужно использовать композиция для повторного использования códigoа.
Различия между Композицией и Агрегацией в отношениях un objetoов
Агрегация: Агрегация представляет собой объединение, в котором один класс принадлежит коллекции. Он является частью целого в отношениях, где часть может существовать без целого. Это слабые отношения. Нет циклической зависимости. Например: заказ и продукт.
Композиция: Композиция представляет собой объединение, в котором один класс принадлежит коллекции. Он является частью целого, где часть не может существовать без целого. Если в целое удаляется, то и все части будут так же удалены. Эти отношения сильнее. Примером могут служить: Полигон и точки, заказ и порядок заказа.
Ссылки:
GO TO FULL VERSION