Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения. Роберт Мартин
Point* makepoint(double x, double y) {
struct Point* p = malloc(sizeof(struct Point));
p->x = x;
p->y = y;
return p;
}
double distance(struct Point* p1, struct Point* p2) {
double dx = p1->x – p2->x;
double dy = p1->y – p2->y;
return sqrt(dx*dx+dy*dy);
}
Пользователи point.h не имеют доступа к членам структуры Point. Они могут вызывать функции makePoint() и distance(), но не имеют никакого представления о реализации структуры Point и функций для работы с ней.
Это отличный пример поддержки инкапсуляции не в объектно-ориентированном языке. Программисты на C постоянно использовали подобные приемы. Мы можем объявить структуры данных и функции в заголовочных файлах и реализовать их в файлах реализации. И наши пользователи никогда не получат доступа к элементам в этих файлах реализации.
Но затем пришел объектно-ориентированный C++ и превосходная инкапсуляция в C оказалась разрушенной.
По техническим причинам[12] компилятор C++ требует определять переменные-члены класса в заголовочном файле. В результате объектно-ориентированная версия предыдущей программы Point приобретает такой вид:
point.h
class Point {
public:
Point(double x, double y);
double distance(const Point& p) const;
private:
double x;
double y;
};
point.cc
#include "point.h"
#include <math.h>
Point::Point(double x, double y)
: x(x), y(y)
{}
double Point::distance(const Point& p) const {
double dx = x-p.x;
double dy = y-p.y;
return sqrt(dx*dx + dy*dy);
}
Теперь пользователи заголовочного файла point.h знают о переменных-членах x и y! Компилятор не позволит обратиться к ним непосредственно, но клиент все равно знает об их существовании. Например, если имена этих членов изменятся, файл point.cc придется скомпилировать заново! Инкапсуляция оказалась разрушенной.
Введением в язык ключевых слов public, private и protected инкапсуляция была частично восстановлена. Однако это был лишь грубый прием (хак), обусловленный технической необходимостью компилятора видеть все переменные-члены в заголовочном файле.
Языки Java и C# полностью отменили деление на заголовок/реализацию, ослабив инкапсуляцию еще больше. В этих языках невозможно разделить объявление и определение класса.
По описанным причинам трудно согласиться, что ОО зависит от строгой инкапсуляции. В действительности многие языки ОО практически не имеют принудительной инкапсуляции[13].
ОО безусловно полагается на поведение программистов – что они не станут использовать обходные приемы для работы с инкапсулированными данными. То есть языки, заявляющие о поддержке OO, фактически ослабили превосходную инкапсуляцию, некогда существовавшую в C.
Наследование?
Языки ОО не улучшили инкапсуляцию, зато они дали нам наследование.
Точнее – ее разновидность. По сути, наследование – это всего лишь повторное объявление группы переменных и функций в ограниченной области видимости. Нечто похожее программисты на C проделывали вручную задолго до появления языков ОО[14].
Взгляните
Чтобы иметь возможность определить размер экземпляра каждого класса.
Например, Smalltalk, Python, JavaScript, Lua и Ruby.
И не только программисты на C: большинство языков той эпохи позволяли маскировать одни структуры данных под другие.