Понимание инкапсуляции в ООП на примерах

Программистам всегда сложно писать длинные коды во время программирования. Поэтому программисты сосредотачиваются на создании небольших программных блоков или программ, которые содержат четко определенные интерфейсы и протоколы. Однако ключевой задачей при создании таких небольших подразделений является ограничение помех от других подразделений. Эта проблема решается с помощью системы объектно-ориентированного программирования (ООП), поскольку она представляет объекты, имеющие утвержденные интерфейсы, и во время реализации нет препятствий.

Этот блог поможет вам понять концепцию ООП в программировании и процесс инкапсуляции в ООП.

Что такое инкапсуляция в ООП?

Объектно-ориентированное программирование или ООП в Java — это парадигма программирования или методология, относящаяся к объектам реального мира. Он использует восприятие мира и инкапсулирует агрегаты данных в виде объектов. OOPS — это набор различных объектов, которые общаются друг с другом посредством сообщений. Есть несколько преимуществ объектно-ориентированного программирования. Это улучшает групповое программирование, потому что программисты работают изолированно, чтобы работать над отдельными модулями. Поскольку он включает в себя естественную парадигму, он также снижает когнитивную нагрузку.

Одной из наиболее важных концепций, связанных с объектно-ориентированным программированием, является инкапсуляция. Это тесно связано с сокрытием данных. Чтобы лучше понять концепцию инкапсуляции, мы должны обратиться к парадигме естественного мира. Например, когда мы смотрим на объекты вокруг нас, конкретный объект завершен. Он похож по своим характеристикам и свойствам. Это означает, что свойства или природа объекта заключены в нем. Нам не нужно смотреть на другие объекты, чтобы выяснить свойства конкретного объекта. Однако некоторые объекты имеют скрытые свойства, которые не видны на поверхности. Мы можем увидеть эти скрытые атрибуты только тогда, когда два или более объекта взаимодействуют или общаются друг с другом.

Это концепция инкапсуляции в реальном мире — объекты независимы с определенными атрибутами, видимыми спереди. Напротив, некоторые характеристики скрыты и могут быть засвидетельствованы только при общении с другим объектом.

Программисты использовали эту концепцию инкапсуляции в программировании. Они добавляют свойства или атрибуты к объектам изолированно. Инкапсуляция позволяет нескольким программистам независимо работать над программой. Это помогает в эффективном сотрудничестве на более позднем этапе. С инкапсуляцией вам не нужно беспокоиться о том, что какой-либо другой объект будет мешать вашему объекту — вы можете пригласить других программистов или объекты для взаимодействия с вашими объектами в контролируемой среде. В языке Java мы должны использовать языковые конструкции для объединения переменных и функций.

Проще говоря, инкапсуляция означает сокрытие представления объектов внутри класса. Даже если кто-то вносит изменения в определенные компоненты класса, Инкапсуляция запрещает любые изменения в представлении объектов. В инкапсуляции код связывает данные и манипулирует ими. Между кодом и внешним представлением существует стена или щит.

После инкапсуляции ваш код должен быть легко доступен другим. Он не должен быть техническим или сложным в эксплуатации, и никто не может вмешиваться во внутреннюю структуру. В программировании инкапсуляция разделяет все классы и предотвращает ненужное вмешательство.

Изучите онлайн-курсы по разработке программного обеспечения от лучших университетов мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Каркас инкапсуляции

Структура инкапсуляции различает процессы спецификации и реализации в классе. Спецификация означает конкретные сообщения или услуги, которые класс предлагает своим клиентам. С другой стороны, реализация относится к представлению объектов внутри класса и к тому, как объекты взаимодействуют друг с другом через соответствующую систему. В то время как спецификация фокусируется на том, «что», реализация относится к тому, «как».

Инкапсуляция помогает создавать абстрактные типы данных, которые можно изменять извне. Чтобы управлять инкапсуляцией, мы можем объявить переменные с разными модификаторами доступа. В Java инкапсуляция защищает только имя объекта, а не сам объект. Чтобы реализовать процесс инкапсуляции, нам нужно сделать переменные экземпляра закрытыми, чтобы никто другой не мог просматривать или изменять их. Методы класса позволяют пользователям получать и устанавливать только значения переменных.

В языке C++ инкапсуляция отделяет интерфейс класса от процесса реализации. Однако определение класса должно включать определенные аспекты представления объектов.

В языке Java инкапсуляция относится к интеграции интерфейса класса и реализации в одном файле.

Примеры инкапсуляции

Следующие примеры помогут вам лучше понять концепцию инкапсуляции:

• В холодильнике внутренние провода защищены внешним корпусом, который действует как экран. То, что мы видим снаружи, отделено от внутреннего. Это называется Инкапсуляция. Внешнее покрытие предотвращает любые помехи для внутренних проводов или кнопок.

• В рулевом колесе мы тоже вращаем колесо, чтобы автомобиль двигался. То, что мы видим, есть только самостоятельный объект со специфическими характеристиками и представлением. Мы не занимаемся внутренней реализацией колеса и не можем в нее вмешиваться.

• Еще одним отличным примером для понимания концепции инкапсуляции является калькулятор. Пользователи не имеют ни малейшего представления о том, как калькулятор работает внутри. Они знают, что получат желаемые результаты, если будут складывать значения и нажимать определенную функцию, такую ​​как сложение, вычитание, деление или умножение. Точно так же при инкапсуляции программы пользователи могут видеть только представление объектов, а не то, как они реализованы.

Каковы преимущества инкапсуляции в ООП?

Ниже приведены несколько преимуществ инкапсуляции в программировании:

• Инкапсуляция упрощает поддержку программы. Это сокращает время, затрачиваемое на разработку программы, и повышает качество программного обеспечения.
• Это снижает техничность во внешней среде.
• Инкапсуляция делает класс закрытым и скрывает детали реализации от других пользователей.
• Инкапсулированный код также можно использовать повторно, поскольку он скрыт от внешней среды.

Чем инкапсуляция отличается от абстракции и наследования?

Подобно инкапсуляции, концепция абстракции в программировании относится к сокрытию данных. Пользователю видны только существенные атрибуты объекта. При этом вся ненужная информация остается скрытой. Наиболее существенное преимущество абстракции заключается в том, что она уменьшает ненужную сложность. В абстракции пользователю доступны только релевантные данные. Он скрывает неактуальную и ненужную информацию. Мы можем понять концепцию абстракции на примере микроволновки. Ставим еду в микроволновку, нажимаем несколько кнопок, и вскоре получаем горячую еду. Нас не интересует, как устроена микроволновка внутри, как она работает, какой провод для чего предназначен и т. д.

В инкапсуляции основной целью является защита внутренней информации от ненужного вмешательства из внешнего мира. Он скрывает данные в единицах, чтобы другие не могли их изменить. Однако в абстракции идея состоит в том, чтобы скрыть от пользователей нерелевантную информацию и повысить простоту использования.

Другой важной концепцией объектно-ориентированного программирования является наследование. Это относится к процессу, в котором один класс приобретает или наследует собственность другого класса.

Вывод

Поскольку объектно-ориентированное программирование имеет ряд преимуществ, компании предпочитают разработчиков с навыками ООП. Средняя зарплата специалиста по объектно-ориентированному программированию в Индии составляет 8 75 000 индийских рупий в год. Если вы уже работаете разработчиком программного обеспечения, глубокие знания ООП, скорее всего, поспособствуют вашему карьерному росту.

Программа Executive PG в разработке программного обеспечения - специализация в разработке полного стека от upGrad идеально подходит для работающих профессионалов и новичков, которые хотят приобрести практические навыки, связанные с разработкой программного обеспечения. Этот курс научит вас различным навыкам, включая разработку программного обеспечения, создание веб-сайтов, внутренние API и интерактивный пользовательский интерфейс. Кроме того, вы также будете работать над несколькими проектами и заданиями, которые улучшат ваше резюме. В дополнение ко всему этому, upGrad также предоставляет всестороннюю поддержку карьеры для всех учащихся.