Расширяющиеся объекты

Инкапсуляция

ЛЕКЦИЯ № 13. Совместимость типов объектов

Поля данных объекта и формальные параметры метода

Выводом из того факта, что методы и их объекты разделяют общую область действия, является то, что формальные параметры метода не могут быть идентичными любому из полей данных объекта. Это является не каким-то новым ограничением, налагаемым объектно-ориентированным программированием, а, скорее, теми же самыми старыми правилами области действия, которые Pascal имел всегда. Это то же самое, что и запрет для формальных параметров процедуры быть идентичными локальным переменным этой процедуры:

procedure CrunchIt(Crunchee: MyDataRec, Crunchby,

ErrorCode: integer);

var

A, B: char;

ErrorCode: integer;

begin

.

.

.

Локальные переменные процедуры и ее формальные параметры совместно используют общую область действия и поэтому не могут быть идентичными. Будет получено сообщение «Error 4: Duplicate identifier» (Ошибка 4; Повторение идентификатора), если попытаться компилировать что-либо подобное, та же ошибка возникает при попытке присвоить формальному параметру метода имени поля объекта, которому даннёый метод принадлежит.

Обстоятельства несколько отличаются, так как помещение заголовка процедуры внутрь структуры данных является намеком на новшество в Turbo Pascal, но основные принципы области действия Pascal не изменились.

Объединение в объекте кода и данных называется инкапсуляцией. В принципе, возможно предоставить достаточное количество методов, благодаря которым пользователь объекта никогда не будет обращаться к полям объекта непосредственно. Некоторые другие объектно-ориентированные языки, например Smalltalk, требуют обязательной инкапсуляции, однако в Borland Pascal имеется выбор.

Например, объекты TEmployee и THourly написаны таким образом, что совершенно исключена необходимость прямого обращения к их внутренним полям данных:

type

TEmployee = object

Name, Title: string[25];

Rate: Real;

procedure Init (AName, ATitle: string; ARate: Real);

function GetName: String;

function GetTitle: String;

function GetRate: Real;

function GetPayAmount: Real;

end;

THourly = object(TEmployee)

Time: Integer;

procedure Init(AName, ATitle: string; ARate:

Real, Atime: Integer);

function GetPayAmount: Real;

end;

Здесь присутствуют только четыре поля данных: Name, Title, Rate и Time. Методы GetName и GetTitle выводят фамилию работающего и его должность соответственно. Метод GetPayAmount использует Rate, а в случае работающего THourly и Time для вычисления суммы выплат работающему. Здесь уже нет необходимости обращаться непосредственно к этим полям данных.

Предположив существование экземпляра AnHourly типа THourly, мы могли бы использовать набор методов для манипулирования полями данных AnHourly например:

with AnHourly do

begin

Init (Aleksandr Petrov, Fork lift operator' 12.95, 62);

{Выводит на экран фамилию, должность и сумму выплат}

Show;

end;

Следует обратить внимание, что доступ к полям объекта осуществляется не иначе, как только с помощью методов этого объекта.

К сожалению, стандартный Pascal не предоставляет никаких возможностей для создания гибких процедур, позволяющих работать с абсолютно разными типами данных. Объектно-ориентированное программирование решает эту проблему с помощью наследования: если определен порожденный тип, то методы порождающего типа наследуются, однако при желании они могут переопределяться. Для переопределения наследуемого метода попросту описывается новый метод с тем же именем, что и наследуемый метод, но с другим телом и (при необходимости) с другим множеством параметров.

Определим дочерний по отношению к TEmployee тип, представляющий работника, которому платится часовая ставка, в следующем примере:

const

PayPeriods = 26; { периоды выплат }

OvertimeThreshold = 80; { на период выплаты }

OvertimeFactor = 1.5; { почасовой коэффициент }

type

THourly = object(TEmployee)

Time: Integer;

procedure Init(AName, ATitle: string; ARate:

Real, Atime: Integer);

function GetPayAmount: Real;

end;

procedure THourly.Init(AName, ATitle: string;

ARate: Real, Atime: Integer);

begin

TEmployee.Init(AName, ATitle, ARate);

Time:= ATime;

end;

function THourly.GetPayAmount: Real;

var

Overtime: Integer;

begin

Overtime:= Time – OvertimeThreshold;

if Overtime > 0 then

GetPayAmount:= RoundPay(OvertimeThreshold * Rate +

Rate OverTime * OvertimeFactor * Rate)

else

GetPayAmount:= RoundPay(Time * Rate)

end;

Человек, которому платится часовая ставка, является работающим: он обладает всем тем, что используется для определения объекта TEmployee (фамилией, должностью, ставкой), и лишь количество получаемых почасовиком денег зависит от того, сколько часов он отработал за период, подлежащий оплате. Таким образом, для THourly требуется еще и поле времени Time.

Так как THourly определяет новое поле Time, его инициализация требует нового метода Init, который инициализирует и время, и наследованные поля. Вместо того, чтобы непосредственно присвоить значения наследованным полям, таким как Name, Title и Rate, почему бы не использовать вновь метод инициализации объекта TEmployee (иллюстрируемый первым оператором THourly Init).

Вызов метода, который переопределяется, не является лучшим стилем. В общем случае возможно, что TEmployee.Init выполняет важную, однако скрытую инициализацию.

Вызывая переопределяемый метод, необходимо быть уверенным в том, что порожденный тип объекта включает функциональность родителя. Кроме того, любое изменение в родительском методе автоматически оказывает влияние на все порожденные.

После вызова TEmployee.Init, THourly.Init может затем выполнить свою собственную инициализацию, которая в этом случае состоит только в присвоении значения, переданного в ATime.

Другим примером переопределяемого метода является функция THourly.GetPayAmount, вычисляющая сумму выплат работающему на почасовой ставке. В действительности, каждый тип объекта TEmployee имеет свой метод GetPayAmount, так как тип работающего зависит от того, как производится расчет. Метод THourly.GetPayAmount должен учитывать, сколько часов работал сотрудник, были ли сверхурочные работы, каков коэффициент увеличения за сверхурочные работы и т. д.

Метод TSalaried. GetPayAmount должен лишь делить ставку работающего на число выплат в каждом году (в нашем примере).

unit Workers;

interface

const

PayPeriods = 26; {в год}

OvertimeThreshold = 80; {за каждый период оплаты}

OvertimeFactor =1.5; {увеличение против обычной оплаты}

type

TEmployee = object

Name, Title: string[25];

Rate: Real;

procedure Init (AName, ATitle: string; ARate: Real);

function GetName: String;

function GetTitle: String;

function GetRate: Real;

function GetPayAmount: Real;

end;

THourly = object(TEmployee)

Time: Integer;

procedure Init(AName, ATitle: string; ARate:

Real, Atime: Integer);

function GetPayAmount: Real;

function GetTime: Real;

end;

TSalaried = object(TEmployee)

function GetPayAmount: Real;

end;

TCommissioned = object(TSalaried)

Commission: Real;

SalesAmount: Real;

constructor Init (AName, ATitle: String; ARate,

ACommission, ASalesAmount: Real);

function GetPayAmount: Real;

end;

implementation

function RoundPay(Wages: Real): Real;

{округляем сумму выплат, чтобы игнорировать суммы меньше

денежной единицы}

begin

RoundPay:= Trunc(Wages * 100) / 100;

.

.

.

TEmployee является вершиной нашей иерархии объектов и содержит первый метод GetPayAmount.

function TEmployee.GetPayAmount: Real;

begin

RunError(211); { дать ошибку этапа выполнения }

end;

Может вызвать удивление тот факт, что метод дает ошибку времени выполнения. Если вызывается Employee.GetPayAmount, то в программе возникает ошибка. Почему? Потому что TEmployee является вершиной нашей иерархии объектов и не определяет реального рабочего; следовательно, ни один из методов TEmployee не вызывается определенным образом, хотя они и могут быть наследованными. Все наши работники являются либо почасовиками, либо имеют оклады, либо работают на сдельщине. Ошибка на этапе выполнения прекращает выполнение программы и выводит 211, что соответствует сообщению об ошибке, связанной с вызовом абстрактного метода (если программа по ошибке вызывает TEmployee.GetPayAmount).

Ниже приводится метод THourly.GetPayAmount, в котором учитываются такие вещи, как сверхурочная оплата, число отработанных часов и т. д.

function THourly.GetPayAMount: Real;

var

OverTime: Integer;

begin

Overtime:= Time – OvertimeThreshold;

if Overtime > 0 then

GetPayAmount:= RoundPay(OvertimeThreshold * Rate +

Rate OverTime * OvertimeFactor * Rate)

else

GetPayAmount:= RoundPay(Time * Rate)

end;

Метод TSalaried.GetPayAmount намного проще; в нем ставка

делится на число выплат:

function TSalaried.GetPayAmount: Real;

begin

GetPayAmount:= RoundPay(Rate / PayPeriods);

end;

Если взглянуть на метод TCommissioned.GetPayAmount, то будет видно, что он вызывает TSalaried.GetPayAmount, вычисляет комиссионные и прибавляет их к величине, возвращаемой методом TSalaried. GetPayAmount.

function TСommissioned.GetPayAmount: Real;

begin

GetPayAmount:= RoundPay(TSalaried.GetPayAmount +

Commission * SalesAmount);

end;

Важное замечание: хотя методы могут быть переопределены, поля данных переопределяться не могут. После того как было определено поле данных в иерархии объекта, никакой дочерний тип не может определить поле данных в точности с таким же именем.

Дата добавления: 2017-01-14