11 марта 2010 в 11:37

ООП с примерами (часть 1)

• Учебный процесс в IT

Волею судьбы мне приходится читать спецкурс по паттернам проектирования в вузе. Спецкурс обязательный, поэтому, студенты попадают ко мне самые разные. Конечно, есть среди них и практикующие программисты. Но, к сожалению, большинство испытывают затруднения даже с пониманием основных терминов ООП.

Для этого я постарался на более-менее живых примерах объяснить базовые понятия ООП (класс, объект, интерфейс, абстракция, инкапсуляция, наследование и полиморфизм).

Первая часть, представленная ниже, посвящена классам, объектам и интерфейсам.
иллюстрирует инкапсуляцию, полиморфизм и наследование

Основные понятия ООП

Класс

Представьте себе, что вы проектируете автомобиль. Вы знаете, что автомобиль должен содержать двигатель, подвеску, две передних фары, 4 колеса, и т.д. Ещё вы знаете, что ваш автомобиль должен иметь возможность набирать и сбавлять скорость, совершать поворот и двигаться задним ходом. И, что самое главное, вы точно знаете, как взаимодействует двигатель и колёса, согласно каким законам движется распредвал и коленвал, а также как устроены дифференциалы. Вы уверены в своих знаниях и начинаете проектирование.

Вы описываете все запчасти, из которых состоит ваш автомобиль, а также то, каким образом эти запчасти взаимодействуют между собой. Кроме того, вы описываете, что должен сделать пользователь, чтобы машина затормозила, или включился дальний свет фар. Результатом вашей работы будет некоторый эскиз. Вы только что разработали то, что в ООП называется класс .

Класс – это способ описания сущности, определяющий состояние и поведение, зависящее от этого состояния, а также правила для взаимодействия с данной сущностью (контракт).

С точки зрения программирования класс можно рассматривать как набор данных (полей, атрибутов, членов класса) и функций для работы с ними (методов).

С точки зрения структуры программы, класс является сложным типом данных.

В нашем случае, класс будет отображать сущность – автомобиль. Атрибутами класса будут являться двигатель, подвеска, кузов, четыре колеса и т.д. Методами класса будет «открыть дверь», «нажать на педаль газа», а также «закачать порцию бензина из бензобака в двигатель». Первые два метода доступны для выполнения другим классам (в частности, классу «Водитель»). Последний описывает взаимодействия внутри класса и не доступен пользователю.

В дальнейшем, несмотря на то, что слово «пользователь» ассоциируется с пасьянсом «Косынка» и «Microsoft Word», мы будем называть пользователями тех программистов, которые используют ваш класс, включая вас самих. Человека, который является автором класса, мы будем называть разработчиком.

Объект

Вы отлично потрудились и машины, разработанные по вашим чертежам, сходят с конвейера. Вот они, стоят ровными рядами на заводском дворе. Каждая из них точно повторяет ваши чертежи. Все системы взаимодействуют именно так, как вы спроектировали. Но каждая машина уникальна. Они все имеют номер кузова и двигателя, но все эти номера разные, автомобили различаются цветом, а некоторые даже имеют литьё вместо штампованных дисков. Эти автомобили, по сути, являются объектами вашего класса.

Объект (экземпляр) – это отдельный представитель класса, имеющий конкретное состояние и поведение, полностью определяемое классом.

Говоря простым языком, объект имеет конкретные значения атрибутов и методы, работающие с этими значениями на основе правил, заданных в классе. В данном примере, если класс – это некоторый абстрактный автомобиль из «мира идей», то объект – это конкретный автомобиль, стоящий у вас под окнами.

Интерфейс

Когда мы подходим к автомату с кофе или садимся за руль, мы начинаем взаимодействие с ними. Обычно, взаимодействие происходит с помощью некоторого набора элементов: щель для приёмки монеток, кнопка выбора напитка и отсек выдачи стакана в кофейном автомате; руль, педали, рычаг коробки переключения передач в автомобиле. Всегда существует некоторый ограниченный набор элементов управления, с которыми мы можем взаимодействовать.

Интерфейс – это набор методов класса, доступных для использования другими классами.

Очевидно, что интерфейсом класса будет являться набор всех его публичных методов в совокупности с набором публичных атрибутов. По сути, интерфейс специфицирует класс, чётко определяя все возможные действия над ним.
Хорошим примером интерфейса может служить приборная панель автомобиля, которая позволяет вызвать такие методы, как увеличение скорости, торможение, поворот, переключение передач, включение фар, и т.п. То есть все действия, которые может осуществить другой класс (в нашем случае – водитель) при взаимодействии с автомобилем.

При описании интерфейса класса очень важно соблюсти баланс между гибкостью и простотой. Класс с простым интерфейсом будет легко использовать, но будут существовать задачи, которые с помощью него решить будет не под силу. В то же время, если интерфейс будет гибким, то, скорее всего, он будет состоять из достаточно сложных методов с большим количеством параметров, которые будут позволять делать очень многое, но использование его будет сопряжено с большими сложностями и риском совершить ошибку, что-то перепутав.

Примером простого интерфейса может служить машина с коробкой-автоматом. Освоить её управление очень быстро сможет любая блондинка, окончившая двухнедельные курсы вождения. С другой стороны, чтобы освоить управление современным пассажирским самолётом, необходимо несколько месяцев, а то и лет упорных тренировок. Не хотел бы я находиться на борту Боинга, которым управляет человек, имеющий двухнедельный лётный стаж. С другой стороны, вы никогда не заставите автомобиль подняться в воздух и перелететь из Москвы в Вашингтон.

Разработка веб-приложений с помощью объектно-ориентированного подхода на языке PHP поначалу может сбить с толку тех разработчиков, которые привыкли использовать процедурный подход, но на самом деле ничего сложного в ООП нет. В данном курсе мы рассмотрим теоретические аспекты ООП, а также научимся применять полученные знания на практике.

Курс состоит из 17 уроков, в которых мы шаг за шагом изучим основы ООП, которых должно быть достаточно для написания приложений в объектном стиле.

Изучив этот курс, Вы будете понимать, что такое объектно-ориентированное программирование, узнаете, что такое классы и объекты, а также поймете разницу между ними. Узнаете о свойствах, методах и константах класса.

После прохождения курсы Вы сможете использовать наследование классов для создания удобной и гибкой логики Вашего веб-приложения, создавать разветвленные иерархии классов. Будете уметь переопределять методы и тем самым расширять их функционал, создавать абстрактные классы. Из курса вы узнаете смысл использования интерфейсов и научитесь использовать их там, где это действительно может требоваться, а не использовать интерфейсы ради интерфейсов. Особое внимание в курсе отведено теме автозагрузки классов, что позволит исключить длинные списки подключаемых файлов. Здесь вы узнаете, как о функциях автозагрузки, так и научитесь использовать для этой цели пакетный менеджер Composer.

Все это и многое другое вы узнаете из уроков предлагаемого курса по ООП в PHP.

Все уроки курса:

Описание курса: В данном курсе мы рассмотрим теоретические аспекты ООП, а также научимся применять полученные знания на практике. Курс состоит из 17 уроков, в которых мы шаг за шагом изучим основы ООП, которых должно быть достаточно для написания приложений в объектном стиле.

Если вы найдете критические помарки по переводу, пожалуйста, оставляйте комментарии. Ваши замечания обязательно будут учтены. В любом случае надеюсь, вы найдете данную статью весьма полезной.

Существует множество различных, простых примеров, в которых приводится принцип работы ООП. Сегодня я решил показать вам, как работает ООП (Объектно-ориентированное, или объектное, программирование) в реальной жизни; особенно данный пример пригодится начинающим программистам. Создав класс под MYSQL CRUD (CRUD -англ. create read update delete - «Создание чтение обновление удаление»), вы сможете легко создавать, читать, обновлять и удалять записи в любых ваших проектах, независимо от того, как спроектирована база данных.

Как только вы поймете, что нам требуется, вы легко создадите скелет для нашего класса. Для начала нам надо включить в класс основные функции для работы с MySQL. Потребуются следующие функции.

• Select
• Insert
• Delete
• Update
• Connect
• Disconnect

Ниже приведено определение нашего класса. Отметьте, что все методы, которые я создал, используют ключевое слово public .

Class Database { public function connect() { } public function disconnect() { } public function select() { } public function insert() { } public function delete() { } public function update() { } }

Функция connect()

Эта функция будет довольно простой, но прежде чем писать функцию, нам потребуется определить несколько переменных. Переменные должны быть доступны только в пределах класса, поэтому перед каждой переменной стоит ключевое слово private (закрытый). Все переменные (хост, имя пользователя, пароль, имя база данных) используются для соединения с базой данных MySQL. После этого мы сможем создать простой MySQL запрос к базе данных. Конечно, как программисты, мы должны ожидать от пользователей все что угодно, и исходя из этого, нам необходимо принять определенные меры предосторожности. Мы можем проверить: если пользователь уже подключен к базе данных, то, соответственно, ему не нужно повторно подключаться к БД. В противном случае, мы можем использовать учетные данные пользователя для подключения.

Private db_host = ‘’; private db_user = ‘’; private db_pass = ‘’; private db_name = ‘’; /* * Соединяемся с бд, разрешено только одно соединение */ public function connect() { if(!$this->con) { $myconn = @mysql_connect($this->db_host,$this->db_user,$this->db_pass); if($myconn) { $seldb = @mysql_select_db($this->db_name,$myconn); if($seldb) { $this->con = true; return true; } else { return false; } } else { return false; } } else { return true; } }

Как видите выше, мы используем базовые функции MySQL и делаем небольшую проверку на ошибки, чтобы все шло по плану. Если пользователь подключился к БД, мы возвращаем true , в ином случае возвращаем false. В качестве дополнительного бонуса устанавливаем переменную (con) в true, если соединение установлено.

Общедоступная (public) функция disconnect()

Функция проверяет переменную соединения на существование. Если соединение установлено (con есть), то закрываем соединение с БД MySQL и возвращаем true . Иначе делать ничего не нужно.

Public function disconnect() { if($this->con) { if(@mysql_close()) { $this->con = false; return true; } else { return false; } } }

Общедоступная (public) функция select()

Переходим к той части, где все немного усложняется. Мы начинаем работать с аргументами пользователя и возвращаем результаты запроса. У нас нет необходимости использовать результаты прямо сейчас, но нам необходимо создать переменную, в которой мы будем хранить пользовательские результаты по запросам из БД. Кроме того мы также создадим новую функцию, которая будет проверять существует ли данная таблица в БД. Эта функция будет создана отдельно, так как все наши CRUD операции потребуют такой проверки. Таким образом, это немного очистит наш код и в дальнейшем будет способствовать оптимизации кода. Ниже приведена функция для проверки таблиц (tableExists) и общедоступная переменная с результатами запросов.

Private $result = array(); /* * Проверяем наличие таблицы при выполнении запроса * */ private function tableExists($table) { $tablesInDb = @mysql_query("SHOW TABLES FROM ".$this->db_name." LIKE "".$table."""); if($tablesInDb) { if(mysql_num_rows($tablesInDb)==1) { return true; } else { return false; } } }

Эта функция просто проверяет наличие нужной таблицы в БД. Если таблица существует, вернет true , иначе вернет false .

/* * Выборка информации из бд * Требуется: table (наименование таблицы) * Опционально: rows (требуемые колонки, разделитель запятая) * where (колонка = значение, передаем строкой) * order (сортировка, передаем строкой) */ public function select($table, $rows = "*", $where = null, $order = null) { $q = "SELECT ".$rows." FROM ".$table; if($where != null) $q .= " WHERE ".$where; if($order != null) $q .= " ORDER BY ".$order; if($this->tableExists($table)) { $query = @mysql_query($q); if($query) { $this->numResults = mysql_num_rows($query); for($i = 0; $i numResults; $i++) { $r = mysql_fetch_array($query); $key = array_keys($r); for($x = 0; $x 1) $this->result[$i][$key[$x]] = $r[$key[$x]]; else if(mysql_num_rows($query) result = null; else $this->result[$key[$x]] = $r[$key[$x]]; } } } return true; } else { return false; } } else return false; }

На первый взгляд выглядит устрашающе, но при этом здесь мы делаем целую кучу важных вещей. Функция принимает четыре аргумента, один из которых обязательный. Функция вернет результат при наличии единственного аргумента - имени таблицы. Однако вы можете расширить количество аргументов и добавить новые аргументы, которые вы сможете использовать при работе с БД; ведь корректное исполнение функции зависит от одного аргумента – имени таблицы. Код в пределах функции служит для компиляции всех аргументов в select запрос. Как только запрос будет составлен, понадобится проверка на наличие в БД нужной таблицы – для этого используется функция tableExists . Если таблица найдена, то функция будет продолжена и запрос будет отправлен. Иначе все застопорится.

В следующей секции приведен действительно магический код. Суть в следующем: собрать данные запрошенные из таблицы. Затем присваиваем наш результат переменной. Чтобы упростить результат для конечного пользователя вместо числовых ключей будем использовать имена столбцов. В случае если количество строк таблицы больше единицы, на выходе вы получите двумерный массив, в котором первый ключ - это число (инкремент), второй ключ - это название колонки. Если в таблице всего одна строка, будет возвращен одномерный массив, название ключей которого соответствует именам столбцов таблицы. Если строк в таблице не найдено, переменной result будет присвоено значение null . Как я сказал ранее, все выглядит немного запутанным, но стоит вам разбить код на отдельные секции все станет гораздо проще и понятнее.

Общедоступная (public) функция insert()

Эта функция немного проще, чем предыдущие. Она просто позволяет вставить информацию в БД. Таким образом, помимо имени таблицы нам потребуются дополнительные аргументы. Нам потребуется переменная, которая будет содержать соответствующие для вставки в таблицу значения. Затем мы просто отделим каждое значение запятой. Также мы проверяем при помощи функции tableExists наличие нужной таблицы и составляем insert запрос, манипулируя аргументами, переданными в функцию insert() . Затем отправляем наш запрос по нужному адресу.

/* * Вставляем значения в таблицу * Требуемые: table (наименование таблицы) * values (вставляемые значения, передается массив значений, например, * array(3,"Name 4","[email protected]");) * Опционально: * rows (название столбцов, куда вставляем значения, передается строкой, * например, "title,meta,date" * */ public function insert($table,$values,$rows = null) { if($this->tableExists($table)) { $insert = "INSERT INTO ".$table; if($rows != null) { $insert .= " (".$rows.")"; } for($i = 0; $i < count($values); $i++) { if(is_string($values[$i])) $values[$i] = """.$values[$i]."""; } $values = implode(",",$values); $insert .= " VALUES (".$values.")"; $ins = @mysql_query($insert); if($ins) { return true; } else { return false; } } }

Как видите эта функция довольно простая, по сравнению с составлением запросов select к БД. На самом деле функция delete будет еще проще.

Общедоступная (public) функция delete()

Эта функция просто удаляет таблицу или строки из нашей БД. Таким образом, нам надо передать в функцию имя таблицы и опциональный аргумент определяющий условие where . В условии следующим за ключевым словом WHERE следует уточнение: удалить строку, строки или всю таблицу. Если условие where опущено, то будут удалены все строки. Затем составляется запрос delete и следует выполнение запроса.

/* * Удаяем таблицу или записи удовлетворяющие условию * Требуемые: таблица (наименование таблицы) * Опционально: где (условие ), передаем строкой, например, "id=4" */ public function delete($table,$where = null) { if($this->tableExists($table)) { if($where == null) { $delete = "DELETE ".$table; } else { $delete = "DELETE FROM ".$table." WHERE ".$where; } $del = @mysql_query($delete); if($del) { return true; } else { return false; } } else { return false; } }

Наконец перейдем к нашей последней основной функции. Эта функция служит для обновления строки в БД новой информацией. Данная функция на первый взгляд сложна для понимания, однако, это не совсем так. Мы будем использовать все те же принципы, что и раньше. Например, аргументы будут использоваться для составления запроса update . Также мы проверим наличие таблицы при помощи метода tableExists . Если таблица существует, обновим надлежащую строку. Самая сложная часть, конечно, та, где мы занимаемся составлением запроса update . Поскольку оператор update имеет правило за раз обновлять все строки, нам необходимо учесть это и правильно отрегулировать этот момент. Итак, я решил условие where передавать как простой массив. Первый аргумент в этом массиве - имя столбца, следующий аргумент значений столбца. Таким образом, каждый четный номер (включай 0) соответствует имени колонки, а каждый нечетный номер содержит нечетное значение. Соответствующий код приведен ниже:

For($i = 0; $i

В следующей секции мы создадим часть update оператора, настраивая переменные. Поскольку вы можете изменить любое числовое значение, я предпочел массив с ключами по названию столбца и новыми значениями. Таким образом, нам останется сделать проверку на тип значения и где нужно поставить запятую. Теперь, когда мы составили две основных части оператора update , завершить составление оператора update не составит труда, код представлен ниже:

Public function update($table,$rows,$where,$condition) { if($this->tableExists($table)) { // Parse the where values // even values (including 0) contain the where rows // odd values contain the clauses for the row for($i = 0; $i

Итак, мы закончили создание последней функции и наш класс для работы с CRUD можно считать законченным. Теперь вы можете создавать новые записи, читать отдельные записи из БД, обновлять записи и удалять. Кроме того, начав повторно использовать данный класс, вы обнаружите, что существенно экономите время и строчки код. То есть вы почувствуете эффективность и преимущество ООП.

Использование

Итак, мы создали наш класс, но как его использовать? Тут все просто. Давайте начнем с создания простой БД, в которой протестируем наш класс. Я создал базу данных test и составил простой mysql оператор. Вы можете поместить его в любую БД.

Первая строка закомментирована, так как она не всегда необходима. Если вам необходимо запустить предыдущий код более одного раза, вам потребуется раскомментировать первую строку, чтобы быть уверенным, что таблица создана.

Теперь, когда наша таблица создана и заполнена, самое время запустить несколько простых запросов.

connect(); $db->select("mysqlcrud"); $res = $db->getResult(); print_r($res); ?>

Если все сделано корректно, вы увидите следующие:

Аналогичным образом мы можем запустить запрос на обновление и вывести результаты.

update("mysqlcrud",array("name"=>"Changed!"),array("id",1),"="); $db->update("mysqlcrud",array("name"=>"Changed2!"),array("id",2),"="); $res = $db->getResult(); print_r($res); ?>

На выходе:

Теперь просто вставим запись:

insert("mysqlcrud",array(3,"Name 4","[email protected]")); $res = $db->getResult(); print_r($res); ?>