Uvod u objektno orijentisano programiranje

Uvod

Objektno orijentisano programiranje je jedna od paradigmi u programiranju, odnosno, jedan od pristupa u projektovanju računarskih programa, koji podrazumeva da se problemi rešavaju upotrebom "objekata":

• u idejnom smislu, pojedinačni objekat predstavlja određeni aspekt konkretnog problema
• u tehničkom smislu, objekat se može shvatiti kao funkcionalna celina u programskom kodu koju odlikuje određeno stanje i ponašanje
• objekti nastaju instanciranjem klasa (postupak izvođenja objekata sa konkretnim svojstvima, shodno unapred definisanom planu mogućih svojstava)
• klasa predstavlja programski kod preko koga se definišu moguće odlike budućih objekata

Može se reći da simulacije objekata iz spoljnjeg sveta u računarskim sistemima (razne simulacije vožnje, letenja, elektronskih kola, industrijskih procesa i sl), predstavljaju verovatno najočigledniji i najrazumljiviji primer objektno orijentisanog pristupa, ali, svakako ne i jedini.

Objekti su takođe i padajući meniji u browseru u kome trenutno čitate članak, ikone na desktopu, a postoje i brojni drugi objekti koji se ne vide, već 'samo' podržavaju strukturu različitih programa koji se sreću u svakodnevnoj upotrebi.

Tematika objektno orijentisanog programiranja je složena, potrebno je pristupiti joj na ozbiljan način i uložiti odgovarajući trud da bi se postigli pravi rezultati, i stoga ćemo se potruditi da u nastavku predočimo sve što je neophodno za početno razumevanje ....

Još nekoliko uvodnih napomena

Za uspešan početak bavljenja objektno orijentisanim programiranjem potrebno je solidno predznanje o proceduralnom programiranju, nezanemarljivo iskustvo u pisanju jednostavnijih programa, i potrebno je biti upoznat sa tim šta OOP * pristup (uopšte) podrazumeva. **

U slučaju većine čitalaca i drugih pojedinaca koji započinju upoznavanje sa objektno orijentisanim programiranjem, ukoliko su prva dva prethodno navedena uslova zadovoljena, tipično postoji i bar osnovna predstava o smislu i značaju OOP pristupa (vrlo često i o ponekim 'tehnikalijama'), ali, pre nego što pređemo na osnovne pojmove objektno orijentisanog programiranja i primere, prvo ćemo prodiskutovati ("za svaki slučaj"), o razlikama između proceduralnog i objektno orijentisanog pristupa, a iznećemo i kraći istorijat OOP-a (uz osvrt na to koje bi jezike trebalo koristiti a koje izbegavati pri početnom upoznavanju sa metodologijom objektno orijentisanog programiranja) ....

Osnovne postavke, razlike u odnosu na proceduralni pristup

U proceduralnom programiranju (što, da se podsetimo, predstavlja zvanični naziv za "obično programiranje" sa kakvim već imate iskustva), primenjuje se tzv. pristup "odozgo-nadole" (eng. top-down), koji podrazumeva da se problem prvo sagledava u celosti, i zatim po potrebi 'razbija' na potprobleme.

U praktičnom smislu, potproblemi se tipično rešavaju preko funkcija (koje po pravilu ne bi trebalo da sadrže više od tridesetak linija koda).

Navedeni pristup (čitaocima poznat od ranije), primereno je koristiti u mnogim situacijama, ali - ne i uvek.

U velikim projektima, složenost celokupnog posla je tipično tolika da ne dozvoljava da se problem sagleda odjednom (i zatim podeli na manje celine), i stoga se u pomenutim situacijama - umesto top-down pristupa - tipično koristi pristup koji podrazumeva da se prvo detaljno definišu: osnovni delovi sistema ('objekti'), pojedinačni način funkcionisanja svakog od delova, kao i načini za međusobno povezivanje.

Na kraju, celokupan sistem nastaje spajanjem i interakcijom pojedinačnih elemenata, i u pitanju je pristup koji je poznat kao "odozdo-nagore" (eng. bottom-up).

Ako uzmemo dobro poznati primer simulacija vožnje na računaru, lako možemo razumeti da se kao objekti prirodno javljaju automobili i staze, * što znači da je prvo potrebno detaljno definisati pravila po kojima svaki od objekata funkcioniše, a potom i međusobne odnose, koji odgovaraju poznatim zakonitostima fizike (gravitacija, inercija, trenje, detekcija sudara i sl), čime se na kraju kreira funkcionalan sistem.

Ako bismo pokušali da navedeni problem simulacije sagledamo "odjednom" (tj. da primenimo pristup 'odozgo-nadole') .... verovatno bismo izazvali "blago" preopterećenje sopstvenog aparata za razmišljanje. :)

Takođe (pored pojedinosti koje smo do sada naveli), pretpostavljamo da je jasno da pravilno i 'glatko' funkcionisanje prethodno opisanog sistema, u praktičnom smislu zavisi (veoma nedvosmisleno (!)), i od raspoloživih računarskih resursa (tj. od toga da li ima dovoljno memorije za smeštaj podataka, da li procesor može da pokreće simulaciju dovoljnom brzinom i sl), međutim, slični zahtevi važe (naravno) i za "ne-OOP" programe (hardverski zahtevi postoje uvek i, blago uprošćeno, može se reći da ne zavise od izbora metodologije za projektovanje softvera).

Kada koristiti proceduralni pristup, a kada objektno orijentisani

U simulaciji vožnje, na prirodan način smo prepoznavali računarske objekte koji nastaju po uzoru na objekte iz spoljnjeg sveta, ali, sa nekim drugim algoritamskim problemima, to možda ne bi bio slučaj.

Jednostavno rečeno - ne moraju se svi zadaci rešavati korišćenjem OOP pristupa.

OOP pristup nije "bolji ili gori" od proceduralnog, već je samo u određenoj situaciji jedan od dva navedena pristupa primereniji, i oba pristupa - i te kako - imaju mesto u informacionim tehnologijama.

OOP pristup se tipično vezuje za veće projekte u kojima učestvuju (veći) timovi programera, pri čemu je potrebno voditi računa o dobrom dizajnu klasa, čitljivosti koda i održivosti na duže staze.

Naravno, ima i projekata manjeg obima čija je struktura kompleksna, što znači da je za takve projekte primereno koristiti OOP pristup, međutim (da ponovimo), za mnoge manje programe jednostavne strukture (kao i pomoćne skripte i sličan softver), objektno orijentisani pristup nije obavezan, to jest, proceduralni pristup može poslužiti sasvim dobro.

Ali, da bismo dodatno 'zakomplikovali priču', osvrnućemo se na još nekoliko situacija ....

Sa jedne strane, u praksi postoji i veći broj proceduralnih programa koji "nisu mali" (recimo, imaju preko 500, 1000, pa i više linija koda), veoma su kompleksni i zahtevni za razumevanje (čak i ukoliko su dobro optimizovani), mogu biti vrlo značajni u određenom informacionom sistemu, ali - ipak ne zahtevaju OOP pristup.

Sa druge strane, mnogi naoko obimni programi napisani preko OOP tehnika, zapravo su relativno jednostavni i "rutinski" (na primer, mnoge aplikacije koje se povezuju sa bazama podataka, zarad pregleda prometa u maloprodaji i sl), pri čemu, naravno, nema ničeg 'pogrešnog' u tome što je 'tako kako smo naveli'.

Situacija zaista ima raznih. :)

U svakom slučaju, u iole razumnim okolnostima (i pošto steknete dovoljno iskustva), bićete u stanju da razaznate zašto neko "jeste ili nije" izabrao OOP pristup ili proceduralni pristup i, takođe, kao što smo već naglasili: i jedan i drugi pristup imaju svrhu, a poenta OOP-a (naravno) nije da se mali programi učine komplikovani(ji)m, već, da se veliki programi zapišu na pregledniji način, i učine jednostavnijim za održavanje.

Kratak istorijat OOP-a

Postoji svojevrstan "Mandela efekat" kod mnogih programera koji smatraju da istorija OOP-a počinje sredinom 80-ih godina dvadesetog veka, međutim, objektno orijentisani pristup prvi put se pojavio već početkom šezdesetih godina.

U to vreme, dvojica norveških programera, Ole-Johan Dal (Ole-Johan Dahl) i Kristen Najgard (Kristen Nygaard), razvili su programski jezik Simula, koji je, još na početku, * imao većinu odlika današnjih objektno orijentisanih programskih jezika.

Ipak, skromni kapaciteti računara iz šezdesetih i sedamdesetih godina, pomalo su kočili pravi napredak OOP pristupa (zapravo, više nego "pomalo") i - u praktičnom smislu - može se reći da je tek osamdesetih godina, ** a posebno od 1985. kada je danski programer Bjarne Stravstrup (Bjarne Stroustrup) objavio prvu zvaničnu verziju jezika C++, objektno orijentisani pristup počeo da doživljava pravu ekspanziju.

Sredinom devedesetih godina, uporedo sa vrhuncem ekspanzije C++-a, pojavio se programski jezik Java, čije su glavne odlike bile: izvršavanje koda preko virtuelne mašine i (važnije za ovaj članak) - izrazita orijentisanost ka OOP pristupu.

Druga navedena odlika imala je veći (posredan) uticaj i na mnoge programske jezike koji OOP metodologiji do tada nisu pridavali previše značaja, a u opštem smislu (kao što smo na neki način već nagovestili), Java se može smatrati "najočiglednijim" primerom jezika koji je nedvosmisleno usmeren na objektno orijentisani pristup, i stoga ćemo izvesnim osobenostima programskog jezika Java posvetiti još koji red.

Ako C++ (na primer), dozvoljava da se proceduralni pristup koristi samostalno ili u kombinaciji sa OOP pristupom (a ima i drugih jezika koji nude slične mogućnosti), sa Javom to nije slučaj: u Javi sve mora biti definisano preko klasa (pa makar program u praktičnom smislu bio najobičniji proceduralni program od nekoliko instrukcija), svaka klasa mora biti zapisana u zasebnoj datoteci, a svojstvenost ovog jezika su takođe i dugački, deskriptivni nazivi klasa i pripadajućih elemenata.

I zaista, ako pogledamo prost "zdravo svete" program napisan u Javi ....

        
class Ispis {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Dobar dan! :)");
  }
}
        
    

.... sve deluje pomalo kao "karikatura" na prvi pogled, pogotovo ako se prethodni kod uporedi sa "očiglednim" primerom iz jezika koji nije "izrazito orijentisan na OOP pristup":

        
print("Dobar dan! :)")
        
    

(Preskočili smo C/C++ i "zarad efekta" smo koristili Python, koji omogućava da se sve izvede u jednoj jedinoj liniji koda.) *

Međutim, pojasnili smo već da je prava svrha OOP pristupa - dobra organizacija većih projekata (a ne rešavanje 'skroz jednostavnih' zadataka). :)

Java je vrlo očigledan primer jezika koji se "drži OOP-a", neki OOP jezici (kao na primer C++), nisu toliko "isključivi", a postoji i veći broj drugih jezika koji takođe nisu (na očigledan način) 'unapred usmereni' na neki od pristupa (proceduralni ili OOP), ali, svakako podržavaju upotrebu klasa i objekata.

U svakom slučaju (kao što je već pomenuto), tokom vremena, a pogotovo - uporedo sa ekspanzijom Jave i pod uticajem Jave - OOP pristup (bilo kao "glavna atrakcija", ili samo kao "jedna od mogućnosti"), našao je mesto u velikoj većini iole popularnih i korišćenih programskih jezika. **

Kada je u pitanju glavni jezik koji će u članku biti korišćen za primere - izabrali smo C#, s tim da pružamo čitaocima mogućnost da lako promene jezik po želji (opcije su: C#, C++, Java i Python).

C# je jezik koji je usmeren na klase - poput Jave, ali, rekli bismo ne baš u istoj meri, a osim toga: C# je ponešto fleksibilniji, opšti je utisak da sintaksa C#-a deluje preglednije od sintakse drugih popularnih OOP jezika - i upravo zato smatramo da je C# najprikladniji jezik za početno upoznavanje sa OOP pristupom. *

Python je svakako pomalo "ležerniji" po pitanju implementacije OOP tehnika, ** ali, ipak će biti prikazani i primeri iz Python-a ("da pomenemo još koji jezik"), dok je JavaScript znatno ležerniji, i stoga ćemo primere iz JS-a preskočiti, jer OOP pristup svojstven JS-u nikako nije primeren za početno upoznavanje sa tematikom.

Osnovni pojmovi u objektno orijentisanom programiranju

Pošto smo se ukratko upoznali sa najopštijim osobinama OOP-a i sa time kako je i zašto OOP pristup našao mesto u računarskoj industriji, vreme je da se vratimo na 'tehnikalije' i da se upoznamo sa najvažnijim konceptima objektno orijentisanog programiranja.

Teoriju objektno orijentisanog programiranja dodatno ćemo ilustrovati kroz jednostavan primer (sasvim prikladan za sam početak), koji ćemo razvijati (tj. dopunjavati) kroz poglavlja članka, što će biti dobra prilika da proučimo kako tehnike o kojima pišemo funkcionišu u praksi.

Objektno orijentisano programiranje temelji se na sledećim osnovnim pojmovima:

• klasa
• objekat
• apstrakcija podataka
• enkapsulacija
• nasleđivanje
• polimorfizam

Svakom od navedenih pojmova, biće posvećen zaseban odeljak u nastavku.

Klase, objekti i apstrakcija podataka

U idejnom smislu, klasa u objektno orijentisanom programiranju predstavlja obrazac za kreiranje (budućih) objekata.

U praktičnom smislu, u pitanju je programski kod koji je tipično, ali ne i obavezno (videti napomenu ispod), zapisan u zasebnoj datoteci, i sadrži sve elemente koji opisuju moguća stanja i moguće oblike ponašanja objekata koji će biti kreirani upotrebom klase.

Elementi klasa, preko kojih se ostvaruje navedeno, su:

• polja (zapisani podaci koji definišu stanje objekta)
• metode (funkcije koje definišu radnje koje će budući objekti moći da obavljaju nad sopstvenim podacima, ili sa drugim podacima u programu)

Pojam apstrakcije (kao jedan od osnovnih principa u dizajnu klasa), podrazumeva: odabir (samo) onih svojstava koja su bitna za definisanje objekata i izvršavanje programa, i odbacivanje svojstava koja u datom kontekstu nisu bitna.

Recimo, pojam osobe - koji je inače definisan mnogim svojstvima kao što su: telesna građa, duhovne odlike i sklonosti, odnos sa drugim osobama, svetom oko sebe (i mnogo čime još), u dizajnu klase - u smislu odabira podataka (to jest, 'apstrakcije') - bio bi sveden na samo one odlike koje su bitne za izvršavanje programa.

Na primer, u programu za poslovnu administraciju, možemo zanemariti većinu prethodno navedenih svojstava i ostaviti samo: datum rođenja, adresu stanovanja i podatke o učinku na radnom mestu.

Ukratko, pri dizajniranju klase, potrebno je uskladiti prethodno navedene smernice (kao i druge detalje o kojima će tek biti reči), to jest, potrebno je izabrati i opisati:

• koji podaci će biti predstavljeni
• kako će podaci biti predstavljeni
• kako će podaci biti međusobno povezani

.... i (naravno), potrebno je definisati mehanizme za obradu podataka.

Odnos između klase i objekta

Da bismo ilustrovali sve što je do sada navedeno (i da bismo prikazali odnos između klase i objekta, odnosno - objekata (u množini)), za primer možemo uzeti klasu preko koje se definišu pravilni mnogouglovi zarad iscrtavanja na ekranu (znatno jednostavniji primer od onih koje smo do sada pominjali, ali, sasvim ilustrativan):

U smislu apstrakcije podataka, izabrali smo samo ono što je neophodno: opštim matematičkim svojstvima pravilnih mnogouglova, dodata su svojstva koja se koriste za prikaz na ekranu.

Odnos između klase i objekata je sledeći:

• klasa je skup opštih karakteristika, tj. mogućih stanja ('budućih objekata')
• objekat je konkretna realizacija klase, pri čemu je - među mogućim vrednostima različitih svojstava - izabrana određena kombinacija konkretnih vrednosti.

Klasa čija je šema prikazana na slici #3 svakako jeste veoma jednostavna, ali, sadrži specijalizovane podatke koji su izabrani prema konkretnim potrebama, a što se tiče odnosa između klase i objekata u konkretnom slučaju: među opštim/mogućim karakteristikama (3 ili više stranica; poluprečnik predstavljen kao decimalna vrednost veća od 0; boja zadata kao skup RGB vrednosti), objekti (tj. mnogouglovi), ispoljavaju određenu kombinaciju konkretnih svojstava.

Polje (field) - podaci

Pojam polja (klase) u objektno orijentisanom programiranju, označava pojedinačni imenovani podatak koji je zapisan (direktno) unutar klase, i takav podatak može biti:

• primitivni podatak koji pripada nekom od osnovnih tipova (kao što su int, float ili char)
• kolekcija podataka bilo kog tipa (niz, lista, red, stek ...)
• objekat klase (iste ili različite)
• pokazivač ili referenca - na podatak, objekat ili kolekciju bilo kog od prethodno navedenih tipova

Svi navedeni podaci, zajedno (kao što smo već nagovestili ranije), opisuju stanje (budućih) objekata.

U opštem smislu, iako su podaci sami po sebi uvek tačni, upotreba podataka u određenom kontekstu, može biti nekorektna i (takođe), odnosi između podataka - ne moraju obavezno biti ispravni.

Primer #1: brojevi -4.5 i 0 su sami po sebi 'tačni' (tj. 'ispravni'), ali, takva dva broja ne mogu biti stranice pravougaonika (prvi broj je negativan, a drugi je nula).

Primer #2: brojevi 4.5 i 5.5 su (ponovo) sami po sebi tačni i takva dva broja (ovoga puta) mogu biti stranice pravougaonika, ali - ako zabeležimo da je obim pravougaonika 1400, između vrednosti stranica i obima postoji nesklad.

Da bi upotreba podataka u određenom kontekstu bila ispravna, i da bi veze između podataka klase bile korektne, potrebno je pravilno sprovesti postupak enkapsulacije.

U pitanju je postupak preko koga se podaci:

• čuvaju od neovlašćenog pristupa ("diskutabilnih" upisa i sl)
• po potrebi dovode u odgovarajuće međusobne odnose

Ovoj veoma bitnoj temi, posvetićemo mnogo više pažnje u nastavku (pošto se osvrnemo na preostale osnovne odlike klasa).

Metode - obrada podataka

U objektno orijentisanom programiranju, termin "metoda" označava: u najpraktičnijem smislu - funkciju koja je zapisana unutar tela klase, a u idejnom smislu - proceduru za obavljanje operacija nad poljima klase (i, po potrebi, sa spoljašnim podacima).

Kao što smo nagovestili, po svojim 'osnovnim tehničkim karakteristikama', metode zapisane unutar klase - gotovo u potpunosti se poklapaju sa funkcijama sa kakvima ste se mogli susresti u C-u ili nekom sličnom jeziku (pri pozivu funkcije (tj. metode) predaju se argumenti; funkcije (tj. metode) imaju (ili nemaju) povratnu vrednost, i sl). *

Osim navedenih odlika, bitno je napomenuti da metode klase mogu direktno pristupati poljima klase (u primeru na slici #5, metoda PromenaPoluprecinika pristupa direktno polju r). **

Da bismo mogli za prave razumeti kako se odvija interakcija između polja i metoda (i pre svega, da bismo što bolje mogli da sagledamo kako klasa dobija željene odlike, a samim tim - i budući objekti), počećemo polako da definišemo jednostavnu klasu i proučavamo šta se sve događa u različitim fazama razvoja klase ....

Struktura jednostavnog primera koji će biti korišćen u članku

Na početku smo se potrudili da potcrtamo da je OOP pristup primereno koristiti (samo) onda kada su u pitanju kompleksni objekti koji takav pristup zavređuju, međutim, primer koji ćemo koristiti za početno 'uhodavanje', biće (kako i dolikuje), ipak mnogo jednostavniji: definisaćemo klasu koja opisuje pravougaonik(e).

Primer je naizgled jednostavan (i ne samo naizgled), ali, sasvim je adekvatan i u praktičnom smislu.

Klasa Pravougaonik sadržaće:

• polja a, b, O i P (podatke o stranicama pravougaonika, obimu i površini)
• metode preko kojih se obim i površina računaju i ažuriraju pri promeni vrednosti stranica a i b
• pomoćnu metodu za ispis podataka o pravougaoniku

Uz sve navedeno, potrebno je udesiti i to da četiri polja uvek budu u međusobnim vezama koje odgovaraju pravilima geometrije (a da li će takav poredak biti uspostavljen "sam od sebe" - videćemo u nastavku (mada verujemo da već znate odgovor)) ....

Definisaćemo prvo najosnovnije okvire klase (tj. navešćemo samo polja sa podacima), i stoga klasa na početku ima sledeći oblik:

    	
public class Pravougaonik
{
	public Double a, b, O, P;
}
		
	

    	
class Pravougaonik
{
	public:

	double a, b, O, P;
};
		
	

    	
public class Pravougaonik {
	public double a, b, O, P;
}
		
	

    	
class Pravougaonik:
	# U Python-u, polja klase ne definišu se
	# eksplicitno, što svakako deluje pomalo
	# 'čudno' u odnosu na ostale jezike, ali,
	# prikazaćemo u nastavku kako sve
	# funkcioniše u praksi
		
	

Preko četiri polja klase Pravougaonik (četiri promenljive tipa Double), beleže se stranice pravougaonika (a i b), kao i obim i površina (polja O i P).

Iako klasa koju smo videli ni iz daleka nije dovršena, niti zapravo spremna za eksploataciju (tek smo počeli), u najosnovnijem (tehničkom) smislu, klasa se već može koristiti za zapis podataka; naravno - uz napomenu da će u svemu biti nepredviđenih okolnosti koje i te kako zahtevaju pažnju. :)

Ali, upravo time se i bavimo: učimo kako se definišu klase i objekti i na šta se sve mora obratiti pažnja, i stoga ćemo pokazati:

• kako se objekti kreiraju (tj. 'instanciraju')
• zašto je neophodno da veze među poljima budu pravilno uspostavljene (kroz postupak 'enkapsulacije')

Kreiranje objekta (rezervisana reč new)

Pozivanjem sledećeg (vrlo jednostavnog) programskog koda ....

		
Pravougaonik P1 = new Pravougaonik();
		
	

		
Pravougaonik p1 = Pravougaonik();

/*
	Moguće je napraviti i
	sledeću deklaraciju ....
	
	Pravougaonik p1;

	.... bez naredbe dodele, ali,
	u tom slučaju, polja neće (obavezno)
	biti inicijalizovana nulama!
*/
		
	

		
Pravougaonik p1 = new Pravougaonik();
		
	

		
p1 = Pravougaonik()
			
    	

.... kreira se objekat P1, posle čega se može pristupati poljima objekta:

        	
// Dodela vrednosti:
P1.a = 12.55;
P1.b = 10.40;
// Ispis:
Console.WriteLine(P1.a);
Console.WriteLine(P1.b);
		
	

    	
// Dodela vrednosti:
p1.a = 12.55;
p1.b = 10.40;
// Ispis:
std::cout << p1.a;
std::cout << p1.b;
		
	

    	
// Dodela vrednosti:
p1.a = 12.55;
p1.b = 10.40;
// Ispis:
System.out.printf("%f\n", p1.a);
System.out.printf("%f\n", p1.b);
		
	

    	
# Dodela vrednosti:
p1.a = 12.55
p1.b = 10.40
# Ispis:
print(str(p1.a))
print(str(p1.b))
		
	

Polja a i b sada sadrže vrednosti koje same po sebi "imaju smisla", ali, između polja klase ne postoje veze koje odgovaraju pravilima geometrije i verujemo da se mnogi od vas pitaju zašto je tako?

Iz iskustva znamo da mnogi polaznici (pri prvom susretu sa objektno orijentisanim programiranjem), imaju zamisao da OOP pristup "sam od sebe" ("nekako"), uspostavlja sve potrebne veze između podataka i rešava usputne probleme automatski, međutim (kao što smo već nagovestili) - to nije slučaj.

Klasa nije automatizovan šablon koji "magijskim putem" / "tek tako" / samim tim što smo klasi dali ime koje nama nešto znači (a računaru - baš ništa), definiše sve moguće objekte koji nam mogu pasti na pamet (geometrijska tela, vozila, uređaje i sl), pri čemu važe odnosi iz spoljnjeg sveta.

Klasa je samo mehanizam koji omogućava da sve podatke i metode budućih objekata stavimo "pod istu kapu" (na jedno mesto), zarad preglednosti i bolje čitljivosti, međutim, za uspostavljanje odnosa među podacima - moramo se pobrinuti sami.

Naravno, ništa od navedenog nije "strašno" (ni iz daleka), ali, svakako moramo biti pažljivi i svesni situacije.

Šta se tačno dešava sa podacima koje nismo inicijalizovali sami ('ručno')?

U većini OOP jezika, * ukoliko se sami ne pobrinemo za inicijalizaciju, polja čiji je tip Double (isto važi i za Int32 i druge brojčane tipove), biće inicijalizovana vrednošću 0 (nula), niske se inicijalizuju kao prazne niske (""), a reference i pokazivači imaju vrednost null.

U slučaju objekta P1, koji je kreiran preko klase Pravougaonik, ukoliko se inicijalizuju stranice pravougaonika, ali - pri tom se ne inicijalizuju obim i površina - polja O i P će imati vrednost 0 (što svakako nije u skladu sa pravilima geometrije i našim prvobitnim očekivanjima).

Budući da su (u primeru koji koristimo), stranice inicijalizovane naknadno, a obim i površina nisu inicijalizovani na odgovarajući način (polja jesu inicijalizovana, ali, po podrazumevanoj metodi koja im dodeljuje vrednost 0), objekat P1 ima sledeće stanje:

    	
P1.a = 12.55
P1.b = 10.40
P1.O = 0
P1.P = 0
		
	

Ovakav objekat nema praktično značenje (suštinski, nije "ništa bolji" nego četiri međusobno nezavisne promenljive), i stoga ćemo preduzeti dalje korake da "popravimo situaciju", uvođenjem metoda koje će regulisati stanje različitih polja.

Iako naredni postupak koji ćemo sprovesti neće rešiti "sve probleme", prvo ćemo se pobrinuti da makar početno stanje objekta bude korektno.

U kontekstu proceduralnog programiranja, inicijalizacija promenljivih je jedna od najbitnijih operacija i (kao što znamo), u pitanju je postupak preko koga se promenljivama zadaje početna (tj. "inicijalna") vrednost.

U primeru koji proučavamo, polja a i b dobila su vrednosti tek naknadno, a poljima O i P nedostaje početno stanje koje odgovara upisanim stranicama, i stoga će inicijalizacija polja biti prvo na šta ćemo obratiti pažnju u nastavku.

Jasno je da računanje (tj. ažuriranje) obima i površine, podrazumeva korišćenje odgovarajućih metoda, i jasno je da se objekat ne može inicijalizovati prostom naredbom dodele (kao obična promenljiva), već - pozivanjem posebne metode.

Konstruktor - metoda za definisanje početnog stanja objekta

Konstruktor (klase) je specijalizovana metoda preko koje se zadaje početno stanje objekta.

Polja se inicijalizuju prostim naredbama dodele (ukoliko je moguće), ili pozivanjem pomoćnih metoda za ažuriranje vrednosti polja (ukoliko vrednosti određenih polja zavise od drugih polja, kao što je u našem primeru slučaj sa obimom i površinom pravougaonika, koji zavise od vrednosti stranica).

U pisanju (u većini C-olikih jezika), konstruktor se prepoznaje po tome što nema povratni tip (za razliku od ostalih metoda), i po tome što ima isti naziv kao i sama klasa.

Dodaćemo konstruktor klasi Pravougaonik ....

    	
public class Pravougaonik
{
	public Double a, b, O, P;

	public Pravougaonik(Double a, Double b)
	{
		this.a = a;
		this.b = b;
	}
}
		
    

    	
class Pravougaonik
{
	public:

	double a, b, O, P;

	Pravougaonik(double a, double b) {
		this->a = a;
		this->b = b;
	}
};
		
    

    	
public class Pravougaonik {
	public double a, b, O, P;

	public Pravougaonik(double a, double b) {
		this.a = a;
		this.b = b;
	}
}
		
    

    	
class Pravougaonik:
	a, b, O, P

	def __init__(self, a, b):
		self.a = a;
		self.b = b;
		
    

.... posle čega se početno stanje objekta može zadati na sledeći način:

    	
Pravougaonik P1 = new Pravougaonik(12.55, 10.40);
		
    

    	
Pravougaonik p1 = Pravougaonik(12.55, 10.40);
		
    

    	
Pravougaonik p1 = new Pravougaonik(12.55, 10.40);
		
    

    	
p1 = new Pravougaonik(12.55, 10.40)
		
    

Preko rezervisane reči new (kao što smo već videli), poziva se konstruktor klase, pri čemu se ovoga puta zadaju konkretni argumenti (koji će biti prosleđeni odgovarajućim poljima). *

Međutim, sa objektom je sve (skoro) isto kao malopre: polja a i b odmah dobijaju konkretne vrednosti (o rezervisanoj reči this, koju primećujete u kodu, više ćemo govoriti u sledećem odeljku), ali, polja O i P i dalje imaju vrednost 0 (tako smo udesili, naravno, isključivo iz razloga da još jednom potcrtamo da se stvari u objektno orijentisanom programiranju ne dešavaju "same od sebe").

Uvođenjem dve nove metode (za računanje obima i za računanje površine), koje će potom biti pozvane iz konstruktora - problem će biti rešen. *

    	
public class Pravougaonik
{
	public Double a, b, O, P;

	public Pravougaonik(Double a, Double b)
	{
		this.a = a;
		this.b = b;
		RacunanjeObima();
		RacunanjePovrsine();
	}

	public void RacunanjeObima()
	{
		O = 2 * (a + b);
	}

	public void RacunanjePovrsine()
	{
		P = a * b;
	}
}
		
    

    	
class Pravougaonik
{
	public:

	double a, b, O, P;

	Pravougaonik(double a, double b) {
		this->a = a;
		this->b = b;
		racunanjeObima();
		racunanjePovrsine();
	}

	void racunanjeObima() {
		O = 2 * (a + b);
	}

	void racunanjePovrsine() {
		P = a * b;
	}
};
		
    

    	
public class Pravougaonik {
	public double a, b, O, P;

	public Pravougaonik(double a, double b) {
		this.a = a;
		this.b = b;
		racunanjeObima();
		racunanjePovrsine();
	}

	public void racunanjeObima() {
		O = 2 * (a + b);
	}

	public void racunanjePovrsine()	{
		P = a * b;
	}
}
		
    

    	
class Pravougaonik
	a, b, O, P

	def __init__ (self, a, b):
		self.a = a
		self.b = b
		racunanjeObima()
		racunanjePovrsine()

	def racunanjeObima():
		O = 2 * (a + b)

	def racunanjePovrsine():
		P = a * b
		
    

Sada će (konačno), pri sledećem pozivu ....

    	
Pravougaonik P1 = new Pravougaonik(12.55, 10.40);
		
    

    	
Pravougaonik p1 = Pravougaonik(12.55, 10.40);
		
    

    	
Pravougaonik p1 = new Pravougaonik(12.55, 10.40);
		
    

    	
p1 = new Pravougaonik(12.55, 10.40)
		
    

.... objekat biti korektno inicijalizovan.

Ako pozovemo sledeći kod ....

    	
Console.WriteLine("-Stranica a: " + P1.a.ToString());
Console.WriteLine("-Stranica b: " + P1.b.ToString());
Console.WriteLine("-Obim: "       + P1.O.ToString());
Console.WriteLine("-Površina: "   + P1.P.ToString());
		
    

    	
std::cout << "-Stranica a: " << p1.a;
std::cout << "-Stranica b: " << p1.b;
std::cout << "-Obim: "       << p1.O;
std::cout << "-Površina: "   << p1.P;
		
    

    	
System.out.printf("-Stranica a: %f", p1.a);
System.out.printf("-Stranica b: %f", p1.b);
System.out.printf("-Obim: %f",       p1.O);
System.out.printf("-Površina: %f",   p1.P);
		
    

    	
print("-Stranica a: " + str(p1.a.ToString))
print("-Stranica b: " + str(p1.b.ToString))
print("-Obim: "       + str(p1.O.ToString))
print("-Površina: "   + str(p1.P.ToString))
		
    

.... dobićemo sledeći ispis:

    	
-Stranica a: 12.55
-Stranica b: 10.40
-Obim: 45.90
-Površina: 130.52
		
    

Konačno smo došli do toga da je (bar) početno stanje objekta pravilno zadato, a ako nam prethodni poziv "nije po volji", možemo kreirati i zasebnu metodu za ispis vrednosti polja ....

    	
public class Pravougaonik
{
	public Double a, b, O, P;

	public Pravougaonik(Double a, Double b)
	{
		this.a = a;
		this.b = b;
		RacunanjeObima();
		RacunanjePovrsine();
	}

	public void RacunanjeObima()
	{
		O = 2 * (a + b);
	}

	public void RacunanjePovrsine()
	{
		P = a * b;
	}

	public void KonzolniIspis()
	{
		Console.WriteLine("-Stranica a: " + this.a.ToString());
		Console.WriteLine("-Stranica b: " + this.b.ToString());
		Console.WriteLine("-Obim: "       + this.O.ToString());
		Console.WriteLine("-Površina: "   + this.P.ToString());
	}
}
    	
    

    	
class Pravougaonik
{
	public:

	double a, b, O, P;

	Pravougaonik(double a, double b) {
		this->a = a;
		this->b = b;
		racunanjeObima();
		racunanjePovrsine();
	}

	void racunanjeObima() {
		O = 2 * (a + b);
	}

	void racunanjePovrsine() {
		P = a * b;
	}

	void konzolniIspis() {
		std::cout << "-Stranica a: " << this.a << std::endl;
		std::cout << "-Stranica b: " << this.b << std::endl;
		std::cout << "-Obim: "       << this.O << std::endl;
		std::cout << "-Površina: "   << this.P << std::endl;
	}
};
		
    

    	
public class Pravougaonik {
	public double a, b, O, P;

	public Pravougaonik(double a, double b)	{
		this.a = a;
		this.b = b;
		racunanjeObima();
		racunanjePovrsine();
	}

	public void racunanjeObima() {
		O = 2 * (a + b);
	}

	public void racunanjePovrsine()	{
		P = a * b;
	}

	public void konzolniIspis()	{
		System.out.printf("-Stranica a: %f", this.a);
		System.out.printf("-Stranica b: %f", this.b);
		System.out.printf("-Obim: %f",       this.O);
		System.out.printf("-Površina: %f",   this.P);
	}
}
		
    

    	
class Pravougaonik
	a, b, O, P

	def __init__(self, a, b):
		self.a = a
		self.b = b
		racunanje_obima()
		racunanje_povrsine()

	def racunanje_obima():
		O = 2 * (a + b)	

	def racunanje_povrsine():
		P = a * b

	def konzolni_ispis():
		print("-Stranica a: " + str(self.a))
		print("-Stranica b: " + str(self.b))
		print("-Obim: "       + str(self.O))
		print("-Površina: "   + str(self.P))
		
    

.... i potom možemo pozvati novu metodu na sledeći način (što je svakako (bar ponešto) elegantnije od navođenja zasebnih instrukcija za ispis):

    	
P1.KonzolniIspis();
		
    

    	
p1.KonzolniIspis();
		
    

    	
p1.KonzolniIspis();
		
    

    	
p1.konzolni_ispis()
		
    

Programski kod sada jeste znatno pregledniji, ali, definicija klase još uvek nije potpuna ....

Iako dosadašnji zapis omogućava korektnu inicijalizaciju objekta, ne postoji - za sada - mehanizam koji omogućava automatsko ažuriranje obima i površine pri promeni vrednosti stranica, a ne postoje ni mehanizmi koji onemogućavaju unošenje pogrešnih vrednosti stranica (recimo, negativnih brojeva i nule).

Skup OOP tehnika za obavljanje "sigurnosnih provera" preko kojih se rešavaju prethodno navedeni problemi, nosi naziv enkapsulacija, i upravo će enkapsulacija biti glavna tema sledećeg poglavlja, ali, pre toga ćemo napraviti i kratak osvrt na rezervisanu reč this (koju smo u gornjim primerima koristili u konstruktorima).

Rezervisana reč "this"

Praktična svrha rezervisane reči this je: rešavanje nedoumica koje mogu nastati u zapisu programskog koda, u situacijama kada parametri konstruktora (kao i drugih metoda), imaju iste nazive kao polja klase.

Da pojasnimo ....

Kada je objekat (već) kreiran, poljima se pristupa uz navođenje identifikatora objekta i polja, pri čemu su identifikatori spojeni preko operatora . (na primer: P1.a - kao način pristupa stranici a objekta P (koji predstavlja pravougaonik)).

Navedeni način pristupanja poljima i metodama, moguć je ako je objekat već kreiran, ali, u samoj klasi Pravougaonik, nije moguće koristiti poziv "Pravougaonik.a"!

Rezervisana reč this koristi se u situacijama kada je, pri definisanju klase, potrebno da se obratimo "budućem objektu" (koji tek treba da nastane instanciranjem klase).

U primeru konstruktora koji smo koristili....

    	
public Pravougaonik(Double a, Double b)
{
	this.a = a;
	this.b = b;
	RacunanjeObima();
	RacunanjePovrsine();
}
		
    

    	
public:

Pravougaonik(double a, double b)
{
	this->a = a;
	this->b = b;
	racunanjeObima();
	racunanjePovrsine();
};
		
    

    	
public Pravougaonik(double a, double b) {
	this.a = a;
	this.b = b;
	racunanjeObima();
	racunanjePovrsine();
}
		
    

    	
def __init__(self, a, b):
	self.a = a
	self.b = b
	racunanje_obima()
	racunanje_povrsine()
		
    

.... upotrebom rezervisane reči this (u Python-u, umesto rezervisane reči this, koristi se rezervisana reč self), pravi se razlika između polja klase this.a, i parametra a iz konstruktora.

Enkapsulacija

Kao što smo ranije nagovestili, termin "enkapsulacija" predstavlja skup tehnika čija je svrha:

• definisanje pravila za pristup poljima i metodama klase (i istovremeno)
• uspostavljanje prikladnih veza između podataka u poljima

Međutim, u još osnovnijem smislu, enkapsulacija u objektno orijentisanom programiranju predstavlja opštu ideju, koja nalaže da pristup podacima treba da bude regulisan tako da "unutrašnji mehanizmi" klase budu skriveni od krajnjih korisnika, ali (istovremeno) - tako da korisnicima klase bude omogućeno da neometano koriste sve neophodne opcije.

Da pojasnimo preko poznatog primera iz spoljnjeg sveta: vozač automobila (u prenesenom značenju - krajnji korisnik klase), na raspolaganju ima volan, menjač i papučice (kvačilo, gas i kočnicu), što znači da je u mogućnosti da upravlja automobilom, ali, nema uticaja na dizajn karburatora, prenosnog mehanizma, vešanja, klipova i drugih delova, već je to posao autoinženjera (u prenesenom značenju - programera koji su zaduženi za dizajn i održavanje klase).

Sa blagodetima enkapsulacije već smo se upoznali u velikoj meri - na posredan način - time što smo posmatrali delove koda koji ne koriste enkapsulaciju (što je zapravo bila prilika da "naslutimo kako bi trebalo da bude").

U nastavku, sledi zvanično upoznavanje sa postupkom enkapsulacije, a počinjemo upravo od primera sa kakvima smo se već sretali ....

Šta se događa ukoliko se ne koristi enkapsulacija?

Ako se setimo naredbe P1.a = 12.55; preko koje smo (naknadno) zadali vrednost 12.55 polju a objekta P1, može nam pasti na pamet da napravimo i sledeće pozive ....

    	
P1.O = 4114.14;
P1.P = -19.25;
		
    

    	
p1.O = 4114.14;
p1.P = -19.25;
		
    

    	
p1.O = 4114.14;
p1.P = -19.25;
		
    

    	
p1.O = 4114.14
p1.P = -19.25
		
    

Iako je objekat prethodno bio korektno inicijalizovan, naredbe kakve smo videli (ako ih izvršimo), ponovo će poremetiti objekat: obim postaje mnogo veći nego što bi trebalo, a površina je negativan broj.

Međutim, u prethodnoj situaciji se pre svega moramo zapitati - da li uopšte treba da postoji mogućnost direktnog zadavanja vrednosti obima i površine?!

Ukoliko postoje samo dve moguće kombinacije vrednosti polja a i b posle promene obima ili površine, ceo objekat (praktično) postaje vrlo neodređen, a potencijalnih kombinacija svakako ima "više od dve" (prema matematici - beskonačno mnogo, a u praktičnoj implementaciji na računaru, iako broj nije beskonačan, kombinacija ima izrazito mnogo).

U nastavku slede postupci preko kojih se rešavaju dva problema sa kojima smo se prethodno susreli:

• potrebno je postići da obim i površina budu automatski ažurirani pri promeni stranica a i b
• potrebno je ukinuti mogućnost ručnog upisivanja vrednosti obima i površine, ali (istovremeno) - ostaviti mogućnost čitanja obima i površine

U tehničkom smislu (što ćemo videti i u slučaju klase Pravougaonik), enkapsulacija se obavlja kritičkom upotrebom specifikatora pristupa - u kombinaciji sa javnim metodama koje regulišu pristup privatnim poljima.

Upravo smo izneli 'podosta' novih/nepoznatih pojmova, pa ćemo se potruditi da ih u nastavku sve detaljno razjasnimo i (naravno), iako će nam novopomenute tehnikalije u prvom trenutku pomalo "zakomplikovati život", takođe će uneti i red kao što je neophodno (pogotovo u dugoročnom smislu), i stoga ćemo konačno biti u stanju da "doteramo" klasu Pravougaonik kako dolikuje.

Specifikatori pristupa (private, public, protected)

Specifikatori pristupa su rezervisane reči koje stoje uz deklaracije polja i metoda, * i određuju mogućnost pristupa ** elementima klase:

• private - poljima i metodama moguće je pristupati samo unutar klase i nije moguće pristupati im iz spoljnih delova koda
• public - poljima i metodama moguće je neposredno pristupati iz spoljnih delova koda (naravno, i unutar klase)
• protected - poljima i metodama moguće je pristupati unutar osnovne klase, ali i preko nasleđenih klasa (o nasleđivanju ćemo govoriti u nastavku), međutim, nije moguće elementima pristupati iz spoljnih delova koda

Do sada je uz sva polja klase Pravougaonik stajala odrednica public, pri čemu je u pitanju rezervisana reč koja (u skladu sa prethodno navedenim pravilima), sugeriše spoljnjim delovima programskog koda da mogu neposredno pristupati svim poljima klase kojima je pripisan navedeni specifikator pristupa.

Dobra strana takve "otvorenosti" je to što se poljima može pristupati neposredno, a loša strana, to što mogućnost direktne izmene polja koja imaju specifikator pristupa public, ostavlja prostora za naredbe dodele koje mogu (bar u najgorem slučaju), dovesti u pitanje korektnost celog objekta.

(Kao recimo malopre, kada smo upisali da je površina pravougaonika -19.25, što nije matematički moguće, pa smo takvom naredbom dodele praktično obesmislili ceo objekat.)

Prvi korak u enkapsulaciji, tipično podrazumeva da se preko specifikatora pristupa private onemogući neposredan pristup određenom polju.

U slučaju klase Pravougaonik, izvešćemo to na sledeći način:

    	
private Double a, b, O, P;
		
    

    	
private:

double a, b, O, P;
		
    

    	
private double a, b, O, P;
		
    

    	
__a, __b, __O, __P
		
    

Međutim, pošto su polja a, b, O i P proglašena privatnim elementima klase, spoljni delovi koda više im ne mogu pristupati.

U opštem smislu, nemogućnost pristupa može, ali i ne mora, predstavljati problem, pa ako nemogućnost pristupa poljima ne predstavlja problem, ne moraju se preduzimati dalji koraci.

U slučaju klase Pravougaonik (koja simbolički predstavlja tipičan slučaj projektovanja klase), * nemogućnost pristupa poljima - predstavlja problem (razumno je pretpostaviti da će bar povremeno postojati potreba za ažuriranjem stranica pravougaonika i, pogotovo, za neposrednim čitanjem vrednosti pojedinačnih polja), i stoga - preduzećemo korake da omogućimo pristup poljima a, b, O i P - na adekvatan način.

Za početak, razmotrićemo (u sledećem odeljku), na koji način se privatnim poljima može pristupati preko javnih metoda.

Pristup privatnim poljima preko javnih metoda

Javna metoda za čitanje vrednosti privatnog polja (u primeru koji koristimo), može se definisati na sledeći način:

    	
public Double Citanje_a()
{
	return this.a;
}
		
    

    	
public:

double Citanje_a() {
	return this->a;
};
		
    

    	
public double Citanje_a() {
	return this.a;
}
		
    

    	
def Citanje_a():
	return self.a
		
    

Specifikator pristupa public omogućava pristup metodi iz spoljnih delova koda, a preko povratnog tipa Double omogućava se direktno čitanje vrednosti polja a u izvornom obliku (ne samo tekstualni ispis).

Za upis (tj. ažuriranje) vrednosti polja a, koristićemo sledeću javnu metodu:

    	
public void Upis_a(Double a)
{
	// Radi preglednosti, nećemo pisati
	// deo koda sa porukom o grešci,
	// izuzecima i sl.

	if (a <= 0) return;  

	// Ako je uneta vrednost pozitivan broj,
	// obim i površina se ažuriraju

	this.a = a;          
	RacunanjeObima();
	RacunanjePovrsine();
}
		
    

    	
public:

void upis_a(double a) {
	// Radi preglednosti, nećemo pisati
	// deo koda sa porukom o grešci,
	// izuzecima i sl.

	if (a <= 0) return;  

	// Ako je uneta vrednost pozitivan broj,
	// obim i površina se ažuriraju

	this->a = a;          
	racunanjeObima();
	racunanjePovrsine();
};
		
    

    	
public void upis_a(double a) {
	// Radi preglednosti, nećemo pisati
	// deo koda sa porukom o grešci,
	// izuzecima i sl.

	if (a <= 0) return;  

	// Ako je uneta vrednost pozitivan broj,
	// obim i površina se ažuriraju

	this.a = a;
	racunanjeObima();
	racunanjePovrsine();
}
		
    

    	
def upis_a(a)
	# Radi preglednosti, nećemo pisati
	# deo koda sa porukom o grešci,
	# izuzecima i sl.

	if a <= 0:
		return  

	# Ako je uneta vrednost pozitivan broj,
	# obim i površina se ažuriraju

	self.a = a
	racunanjeObima()
	racunanjePovrsine()
		
    

Preko postupka koji smo izabrali, efikasno su rešena dva problema (koje smo prethodno pominjali):

• ulazni podatak ne prihvata se bezuslovno - već se proverava (na primer, ukoliko je unet negativan broj ili nula, ne ažurira se vrednost polja a, niti se pozivaju metode za ažuriranje obima i površine)
• ažuriranje obima i površine pri zadavanju nove vrednosti stranice - obavlja se (praktično) automatski

Klasa je sada konačno spremna za upotrebu, i možemo se osvrnuti na šematske prikaze klase koju smo definisali i objekta koji nastaje instanciranjem klase.

Klasa:

Objekat:

Deluje da klasa sadrži 'više', međutim, tako je samo naizgled (objekat takođe sadrži sve metode koje sadrži i klasa).

Preko konkretnog primera (na gornjim slikama), prikazan je opšti princip o kome smo ranije pisali: objekat "ispod haube" sadrži 'sve što treba', ali, direktno se može pristupati samo određenim metodama.

Za kraj odeljka o enkapsulaciji, razmotrićemo i primer enkapsulacije u programskom jeziku C# preko tzv. svojstava, što je pristup kojim se postiže još veća preglednost (ali, nažalost, u pitanju je i pristup koji nije dostupan u ostalim jezicima koje koristimo za primere).

Enkapsulacija preko svojstava u programskom jeziku C# (pristupnici get i set)

Videli smo da je pristup privatnim poljima moguć preko javnih metoda (tj. metoda koje imaju specifikator pristupa public), a videli smo i da je glavni razlog zašto se polja klase uopšte "skrivaju", to što postoje situacije u kojima su vrednosti određenih polja uslovljene vrednostima drugih polja.

U opštem smislu:

• u određenim situacijama je potrebno očuvati veze između podataka (npr. obim i površina pravougaonika zavise od vrednosti stranica)
• u drugim situacijama, potrebno je 'zaštititi' sadržaj samih polja (npr. vrednost stranice pravougaonika ne sme biti negativan broj ili nula; vrednosti polja O i P ne smeju se upisivati 'ručno' i sl)

Pristup koji smo opisali u prethodnom odeljku može se koristiti u većini programskih jezika koji podržavaju OOP (praktično: u svim OOP jezicima koji su nama poznati), ali, neki jezici nude i dodatne mogućnosti.

U jeziku C#, moguće je definisati tzv. "svojstva" (eng. properties).

Gledano sa 'spoljne' strane, svojstva u C#-u podsećaju na polja, ali, u pitanju su specijalni elementi klasa koji takođe poštuju i enkapsulaciju (postoje jasna pravila u smislu mogućnosti čitanja i upisa - što ćemo u nastavku objasniti podrobnije).

Princip definisanja svojstava u C#, u suštinskom smislu je veoma sličan principu upotrebe javnih metoda zarad pristupa privatnim poljima, ali - zapis je ponešto elegantniji.

Za upoznavanje sa svojstvima koristićemo dosadašnji primer (pri čemu ćemo napraviti i izvesne (manje) izmene, i prikazaćemo odmah kako upotreba svojstava obično izgleda u klasama):

    	
public class Pravougaonik
{
	private Double _a, _b, _O, _P;

	public Pravougaonik(Double a, Double b)
	{
		this.a = a;
		this.b = b;
		RacunanjeObima();
		RacunanjePovrsine();
	}

	public Double a  // Novo "svojstvo" a - nije isto
					 // što i polje a (koje smo koristili
	{                // u prethodnom opisu klase)
		get
		{
			return _a;
		}
		set
		{
			if (a > 0)
			{
				this.a = value;
				RacunanjeObima();
				RacunanjePovrsine();
			}
		}

	}
}
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku C++
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku Java
		
    

    	
# Opcija nije dostupna u programskom jeziku Python
		
    

Da pojasnimo šta znače dopune koje smo videli u primeru.

Sledeći deo klase ....

    	
public Double a
{

}
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku C++
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku Java
		
    

    	
# Opcija nije dostupna u programskom jeziku Python
		
    

.... definiše svojstvo a koje će biti dostupno spoljnim delovima koda (specifikator pristupa svojstva a je public), a unutar zagrada su definisana dva bloka.

Preko prvog bloka, get ....

    	
get
{
	return _a
}
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku C++
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku Java
		
    

    	
# Opcija nije dostupna u programskom jeziku Python
			
        

.... određeno je da će programski kod koji zatraži vrednost svojstva a, dobiti (zapravo) vrednost polja _a.

Na primer, preko sledećeg koda ....

    	
Pravougaonik P = new Pravougaonik(5.5, 10.5);
MessageBox.Show("Stranica a: " + P1.a.ToString());
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku C++
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku Java
		
    

    	
# Opcija nije dostupna u programskom jeziku Python
		
    

.... dobija se ispis stranice a (pozivanjem svojstva P1.a dobija se vrednost polja P1._a, a zatim se poziva opšta funkcija ToString() preko koje se ispisuje vrednost).

Preko drugog bloka, set ....

    	
set
{
	if (a > 0)
	{
		this.a = value;
		RacunanjeObima();
		RacunanjePovrsine();
	}
}
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku C++
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku Java
		
    

    	
# Opcija nije dostupna u programskom jeziku Python
			
        

.... određeno je da će polje _a dobiti predatu vrednost (value), ali - samo u slučaju da je predata vrednost veća od nule.

Pre svega, primećuje se sličnost sa pristupom iz prethodnog odeljka (kada je korišćena metoda Upis_a), a verujemo da pažnju čitalaca najviše privlači rezervisana reč value (koja može delovati pomalo "zbunjujuće").

Posmatrajmo to ovako (postavimo sebi pitanje): pod kojim okolnostima se 'sadržaj' određenog polja može promeniti?

Odgovor je - preko naredbe dodele, a naredba dodele sadrži: sa jedne strane, identifikator promenljive (može naravno biti i polje klase), a sa druge strane .... ništa drugo nego izračunatu vrednost.

    	
P1.a = 10;    // vrednost se zadaje direktno
P1.a = X;     // vrednost se dobija čitanjem vrednost druge promenljive
P1.a = X + Y; // vrednost se dobija računanjem vrednosti izraza
		
    

    	
p1.a = 10;    // vrednost se zadaje direktno
p1.a = X;     // vrednost se dobija čitanjem vrednost druge promenljive
p1.a = X + Y; // vrednost se dobija računanjem vrednosti izraza
		
    

    	
p1.a = 10;    // vrednost se zadaje direktno
p1.a = X;     // vrednost se dobija čitanjem vrednost druge promenljive
p1.a = X + Y; // vrednost se dobija računanjem vrednosti izraza
		
    

    	
p1.a = 10;    # vrednost se zadaje direktno
p1.a = X;     # vrednost se dobija čitanjem vrednost druge promenljive
p1.a = X + Y; # vrednost se dobija računanjem vrednosti izraza
		
    

Upravo to je razlog zašto se koristi rezervisana reč value (makar u programskom jeziku C#), u smislu: kakva god vrednost da se nađe sa desne strane naredbe dodele, biće prosleđena svojstvu a.

Da rezimiramo ukratko: u praktičnom smilu, svojstvo predstavlja svojevrsnu kombinaciju polja i metode; spolja gledano (tj. u situacijama kada mu se pristupa iz spoljnih delova koda), svojstvo izgleda kao polje, ali, "iznutra" funkcioniše kao metoda.

U primeru koji razmatramo (koji služi kao tipičan primer upotrebe svojstava):

• dodela nije bezuslovna
• posle dodele pozivaju se metode za ažuriranje

.... i (takođe), u opštem smislu:

• jedan od dva bloka može se i izostaviti

Na primer:

    	
public class Pravougaonik
{
	....

	public Double O // Obim 
	{
		get
		{
			return _O;
		}
	}

	public Double P // Površina
	{
		get
		{
			return _P;
		}
	}
}
	

	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku C++
		
    

    	
// Opcija nije dostupna u programskom jeziku Java
		
    

    	
# Opcija nije dostupna u programskom jeziku Python
		
    

Svojstva O i P su "read only", odnosno, moguće je samo čitati vrednosti obima i površine (znamo da se stranice a i b ne mogu nikako odrediti na nedvosmislen način, ako se unese vrednost za obim ili površinu).

Takođe, primetili smo i to da sada - kada se spoljnim delovima koda "otkrivaju" svojstva koja nose prethodne nazive polja (a, b, O i P) - sama polja nose nazive sa prefiksom: _a, _b, _O i _P.

U pitanju je konvencija (i uobičajena praksa) u programiranju, koju svakako treba uvažiti.

Pred kraj, pozabavićemo se temom nasleđivanja u objektno orijentisanom programiranju, kao i preopterećivanjem metoda i preklapanjem operatora.

Nasleđivanje i polimorfizam

Naveli smo ranije da je jedan od najvažnijih zadataka objektno orijentisanog programiranja (možda i glavni cilj) - dobra organizacija podataka.

Da bismo razumeli svrhu nasleđivanja u OOP-u (u prethodno navedenom kontekstu), zamislićemo sledeću situaciju:

• potrebno je definisati klasu Osoba, * sa nekoliko opštih polja kao što su Ime, Prezime, DatumRodjenja i Starost
• potrebno je definisati klasu Radnik koja sadrži sva polja prethodne klase, ali - sadrži i polja koja su specifično vezana za radnike (npr. RadnoMesto, PocetakRada i RadniStaz)

Možemo definisati dve potpuno nezavisne klase, međutim, možemo primeniti i racionalniji pristup koji omogućava određene pogodnosti.

Nasleđivanje

U najprostijem smislu, nasleđivanje (kao tehnika OOP-a), podrazumeva definisanje izvedenih klasa koje direktno preuzimaju strukturu postojećih klasa (polja i metode), pri čemu (naravno/očekivano), postoji mogućnost uvođenja novih polja i metoda.

Navedeni pristup koristi se u situacijama kada određene klase (dve ili više), dele zajedničke osobine, iz čega praktično proizilazi da bi višestruko navođenje istih polja i metoda (u dve ili više različtih klasa) - dovelo do nepotrebnog 'gomilanja' programskog koda.

Sve što smo naveli, bolje ćemo razumeti preko praktičnog primera ....

Prvo je potrebno definisati opštiju od dve klase (tj. klasu koja sadrži zajednička polja i/ili metode), što je u našem slučaju klasa Osoba:

    	
public class Osoba
{
	public  String   Ime, Prezime;
	public  DateTime DatumRodjenja;
	private UInt32   _Starost;

	public Osoba(String Ime, String Prezime, DateTime DatumRodjenja)
	{
		this.Ime           = Ime;
		this.Prezime       = Prezime;
		this.DatumRodjenja = DatumRodjenja;

		RacunanjeStarosti();
	}

	public void RacunanjeStarosti()
	{
		_Starost = DateTime.Now.Year - DatumRodjenja.Year;

		if (DateTime.Now.Month < DatumRodjenja.Month)
		{
			_Starost--;
		}

		if (DateTime.Now.Month == DatumRodjenja.Month &&
		   DateTime.Now.Day   <  DatumRodjenja.Day)
		{
			_Starost--;
		}

	}

	public UInt32 Starost
	{
		return _Starost;
	}
}
		
    

    	
struct Datum {
	int godina, mesec, dan;
};

class Osoba
{
	private:

	int starost;

	public:

	string ime, prezime;
	Datum  datumRodjenja;

	Osoba(string ime, string prezime, Datum datumRodjenja) {
		this->ime           = ime;
		this->prezime       = prezime;
		this->datumRodjenja = datumRodjenja;
		racunanjeStarosti();
	}

	racunanjeStarosti() {
		time_t d  = time(NULL);
		tm* datum = localtime(&d);

		int godina = datum->tm_year + 1900;
		int mesec  = datum->tm_mon  + 1;
		int dan    = datum->tm_mday;

		_starost = godina - datumRodjenja.godina;

		if (mesec < datumRodjenja.mesec) {
			starost--;
		}

		if (mesec == datumRodjenja.mesec &&
		    dan   <  datumRodjenja.dan) {
			starost--;
		}
	}

	int citanjeStarosti() {
		return starost;
	}
};
		
    

    	
public class Osoba {
	public String ime, prezime;
	public LocalDate datumRodjenja;
	private int starost;

	public Osoba(String ime, String prezime, LocalDate datumRodjenja) {
		this.ime           = ime;
		this.prezime       = prezime;
		this.datumRodjenja = datumRodjenja;

		racunanjeStarosti();
	}

	public void racunanjeStarosti()	{
		LocalDate datum = LocalDate.now();
		Starost = datum.getYear() - datumRodjenja.getYear();

		if (datum.getMonthValue() < datumRodjenja.getMonthValue()) {
			starost--;
		}

		if (datum.getMonthValue() == datumRodjenja.getMonthValue() &&
		   datum.getDayOfMonth() < datumRodjenja.getDayOfMonth()) {
			starost--;
		}

	}

	public int citanjeStarosti() {
		return starost;
	}
}
		
    

    	
import datetime.datetime

class Osoba:

	def __init__(self, ime, prezime, datumRodjenja):
		self.ime            = ime
		self.prezime        = prezime
		self.datum_rodjenja = datumRodjenja
		self.racunanjeStarosti()

	def racunanje_starosti(self):
		datum          = datetime.datetime.now()
		self.__starost = datum.year - self.datum_rodjenja.year

		if datum.month < self.datum_rodjenja.month:
			self.__starost = self.__starost - 1

		if datum.month == self.datum_rodjenja.month and
		   datum.day  <  self.datum_rodjenja.day:
			self.__starost = self.__starost - 1

	def citanjeStarosti(self):
		return self.__starost
		
    

Vidimo da klasa nema previše elemenata, ali, čak i na ovakvom jednostavnom primeru, primećuje se da definisanje klase Radnik - koje bi podrazumevalo bukvalno "prepisivanje" prethodnog koda - ne deluje kao najpraktičnije rešenje.

Umesto "prepisivanja", klasa Radnik naslediće klasu Osoba, čime je praktično omogućeno korišćenje polja i metoda klase Osoba - u okviru klase Radnik (a u C#-u, takođe i korišćenje svojstava),

Naravno (kao što smo već naveli), postoji mogućnost da se klasi Radnik pridodaju i nova/zasebna polja i metode (i svojstva u C#-u).

		
public class Radnik : Osoba
{
	private String   _RadnoMesto;
	private DateTime _PocetakRada;
	private UInt32   _RadniStaz;

	public Radnik(String Ime, String Prezime,
	              String DatumRodjenja, String RadnoMesto,
	              DateTime PocetakRada) : base(Ime, Prezime, DatumRodjenja)
	{
		this._RadnoMesto    = RadnoMesto;
		this._DatumRodjenja = DatumRodjenja;
		this._PocetakRada   = PocetakRada;

		RacunanjeStaza();
	}

	public void RacunajeStaza()
	{
		_RadniStaz = DateTime.Now.Year - PocetakRada.Year;

		if (DateTime.Now.Month < PocetakRada.Month)
		{
			_RadniStaz--;
		}

		if (DateTime.Now.Month == PocetakRada.Month &&
		   DateTime.Now.Day   <  PocetakRada.Day)
		{
			_RadniStaz--;
		}
	}

	public UInt32 RadnoMesto
	{
		get
		{
			return _RadnoMesto;
		}
	}

	public UInt32 RadniStaz
	{
		get
		{
			return _RadniStaz;
		}
	}
}
		
	

		
class Radnik : public Osoba {

	private:

	Datum  pocetakRada;
	string pozicija; 
	int    staz;

	public:

	Radnik(string ime, string prezime, Datum datumRodjenja, string pozicija, Datum pocetakRada) : Osoba(ime, prezime, datumRodjenja) {
		this->pozicija    = pozicija;
		this->pocetakRada = pocetakRada;
		racunanjeStaza();
	}

	racunanjeStaza() {
		time_t d     = time(NULL);
		tm*    datum = localtime(&d);

		int godina   = datum->tm_year + 1900;
		int mesec    = datum->tm_mon  + 1;
		int dan      = datum->tm_mday;

		staz = godina - pocetakRada.godina;

		if (mesec < pocetakRada.mesec) {
			staz--;
		}

		if (mesec == pocetakRada.mesec &&
		    dan   <  pocetakRada.dan)
		{
			staz--;
		}
	}

	int citanjeStaza() {
		return staz;
	}

	string citanjePozicije() {
		return pozicija;
	}
};
		
	

		
public class Radnik extends Osoba {

	private String pozicija;
	private int staz;
	public LocalDate pocetakRada;

	public Radnik(String ime, String prezime, LocalDate datumRodjenja, String pozicija, LocalDate pocetakRada) {
		super(ime, prezime, datumRodjenja);
		this.pocetakRada = pocetakRada;
		this.pozicija    = pozicija;
		racunanjeStaza();
	}

	public void racunanjeStaza( ) {
		LocalDate datum = LocalDate.now();
		staz = datum.getYear() - pocetakRada.getYear();

		if (datum.getMonthValue() < pocetakRada.getMonthValue()) {
			staz--;
		}

		if (datum.getMonthValue() == pocetakRada.getMonthValue() &&
		   datum.getDayOfMonth() <  pocetakRada.getDayOfMonth()) {
			staz--;
		}
	}

	public int citanjeStaza() {
		return staz;
	}

	public int citanjePozicije() {
		return pozicija;
	}
}
		
	

		
class Radnik(Osoba):

	def __init__(self, ime, prezime, datum_rodjenja, radno_mesto, pocetak_rada):
		self.radno_mesto  = radno_mesto
		self.pocetak_rada = pocetak_rada
		Osoba.__init__(self, ime, prezime, datum_rodjenja)
		self.racunanje_radnog_staza()

	def racunanje_radnog_staza(self):
		datum             = datetime.datetime.now()
		self.__radni_staz = datum.year - self.pocetak_rada.year

		if datum.month < self.pocetak_rada.month:
			self.__radni_staz = self.__radni_staz - 1

		if datum.month == self.pocetak_rada.month and
		   datum.day  <  self.pocetak_rada.day:
			self.__radni_staz = self.__radni_staz - 1

	def citanje_staza(self):
		return self.__radni_staz
		
    

Kraća analiza

Preko sledećeg programskog koda, definisano je nasleđivanje klase:

    	
public class Radnik : Osoba
{

}
		
    

    	
class Radnik : public Osoba
{

};
		
    

    	
public class Radnik extends Osoba {

}
		
    

    	
class Radnik(Osoba):
		
    

U konkretnom primeru, klasa Radnik nasleđuje klasu Osoba, što praktično znači da klasa Radnik ima sva polja, metode (i svojstva) koja odlikuju klasa Osoba - pri čemu je moguće dodavati nova polja (koja su svojstvena samo klasi Radnik) i nove metode (koje su takođe svojstvene samo klasi Radnik), kao i svojstva u C#-u.

Da pojasnimo dodatno: u konstruktoru klase Radnik ....

    	
public Radnik(String Ime, String Prezime, String DatumRodjenja,
              DateTime PocetakRada) : base(Ime, Prezime, DatumRodjenja)
{
	this._RadnoMesto    = RadnoMesto;
	this._DatumRodjenja = DatumRodjenja;
	this._PocetakRada   = PocetakRada;

	RacunanjeStaza();
}
		
    

    	
Radnik(string ime, string prezime, Datum datumRodjenja, string pozicija,
       Datum pocetakRada) : Osoba(ime, prezime, datumRodjenja)
{
	this->pozicija    = pozicija;
	this->pocetakRada = pocetakRada;
	racunanjeStaza();
}
		
    

    	
public Radnik(String ime, String prezime, String datumRodjenja,
              String radnoMesto, DateTime pocetakRada) {
	super(ime, prezime, datumRodjenja);

	this.radnoMesto  = radnoMesto;
	this.pocetakRada = pocetakRada;

	racunanjeStaza();
}
		
    

    	
def __init__(self, ime, prezime, datum_rodjenja, radno_mesto, pocetak_rada):
	self.radno_mesto  = radno_mesto
	self.pocetak_rada = pocetak_rada
	Osoba.__init__(self, ime, prezime, datum_rodjenja)
	self.racunanje_radnog_staza()
		
    

.... preko sledećeg koda ....

    	
: base(Ime, Prezime, DatumRodjenja)
		
    

    	
: Osoba(ime, prezime, datumRodjenja)
		
    

    	
super(ime, prezime, datumRodjenja);
		
    

    	
Osoba.__init__(self, ime, prezime, datum_rodjenja)
		
    

.... praktično se poziva konstruktor klase Osoba, što podrazumeva inicijalizaciju tri navedena polja i pozivanje metode za računanje starosti, ali, budući da konstruktor klase Radnik sadrži i druge parametre i poziv metode za računanje radnog staža, vidimo da nije u pitanju klasa Osoba, već - druga, zasebna klasa (i vidimo da je povezivanje podataka koje je ostvareno na prikazani način, optimalno i praktično).

Polimorfizam

Termin polimorfizam (u prevodu: "višeobličje" ili "višeobličnost"), u objektno orijentisanom programiranju se tipično * odnosi na sledeće pojave:

• u okviru osnovne klase i izvedenih klasa (jedne ili više), moguće je implementirati metode istog naziva, na različite načine (u pitanju je tzv. "dinamički polimorfizam")
• u okviru jedne klase, moguće je (uz poštovanje određenih pravila), definisati više metoda istog naziva ** (u pitanju je tzv. "statički polimorfizam")
• postoji mogućnost ravnopravnog (odnosno "istovremenog") korišćenja osnove klase i izvedenih klasa - u određenim okolnostima, *** tj. pod određenim uslovima, što, u najpraktičnijem smislu, znači da se objekti osnovne klase i izvedenih klasa mogu zajednički smeštati u različtite kolekcije podataka, može im se pristupati preko istih metoda i sl. (u pitanju je tzv. "hijerarhijski polimorfizam")

Razmotrićemo primere u kojima se pojavljuju klase koje smo već koristili.

Dinamički polimorfizam

Ukoliko je u okviru osnovne klase definisana određena metoda, objekti koji nastaju instanciranjem nasleđene klase, mogu pozivati datu metodu, međutim, moguće je, u okviru nasleđene klase, implementirati (novu) metodu sa istim nazivom - tako da implementacija bolje odgovara potrebama nasleđene klase.

U prvom primeru, ukoliko je u okviru klase Osoba definisana metoda IspisPodataka, na sledeći način ....

    	
public class Osoba {
	public  String   Ime, Prezime;
	public  DateTime DatumRodjenja;
	private UInt32   _Starost;

	// konstruktorska metoda i druge metode
	// koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	// su zarad bolje preglednosti

	public void IspisPodataka() {
		Console.WriteLine("Ime: " + Ime + " " + Prezime);		
		Console.WriteLine("Datum rođenja" + DatumRodjenja.ToString());
	}
}
		
    

    	
class Osoba {
	private:

	int starost;

	public:

	string  ime, prezime;
	Datum datumRodjenja;

	// konstruktorska metoda i druge metode
	// koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	// su zarad bolje preglednosti

	ispisPodataka() {
		std:cout << "Ime: " << ime << " " << prezime;
		std:cout << "Datum rođenja: " << ispisDatuma(datumRodjenja);
	}
}
		
    

    	
public class Osoba {
    private String ime, prezime;
    public LocalDate datumRodjenja;

	// konstruktorska metoda i druge metode
	// koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	// su zarad bolje preglednosti

	public void ispisPodataka() {
		System.out.printf("Ime: %s %s", ime, prezime);		
		System.out.printf("Datum rođenja: %s", datumRodjenja.toString());
	}
}
		
    

    	
class Osoba:
	# konstruktorska metoda i druge metode
	# koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	# su zarad bolje preglednosti

	def ispis_podataka(self):
		print("Ime: " + __ime + " " + __prezime);		
		print("Datum rođenja: " + str(__datum_rodjenja);
	}
}
		
    

.... u okviru klase Radnik moguće je definisati metodu IspisPodataka tako da se u ispisu pojave i podaci koji su svojstveni samo osobama čiji su podaci zapisani preko nasleđene klase:

    	
public class Radnik : Osoba {
	private String   _RadnoMesto;
	private DateTime _PocetakRada;
	private UInt32   _RadniStaz;

	// konstruktorska metoda i druge metode
	// koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	// su zarad bolje preglednosti

	public void IspisPodataka() {
		Console.WriteLine("Ime: " + Ime + " " + Prezime);		
		Console.WriteLine("Datum rođenja:" + DatumRodjenja);
		Console.WriteLine("Pozicija:" + _RadnoMesto);
		Console.WriteLine("Aktivan od: " + _PocetakRada.ToString());
	}
}
		
    

    	
class Radnik : public Osoba {
	private:

	Datum  pocetakRada;
	string pozicija;
	int    RadniStaz;

	// konstruktorska metoda i druge metode
	// koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	// su zarad bolje preglednosti

	public:

	ispisPodataka() {
		std:cout << "Ime: " << ime << " " << prezime;
		std:cout << "Datum rođenja: " << ispisDatuma(datumRodjenja);
		std:cout << "Pozicija: " << pozicija;
		std:cout << "Aktivan od: " << ispisDatuma(pocetakRada);
	}
}
		
    

    	
public class Radnik extends Osoba {
    private String pozicija;
    private int staz;
    public LocalDate pocetakRada;

	// konstruktorska metoda i druge metode
	// koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	// su zarad bolje preglednosti

	public void ispisPodataka() {
		System.out.printf("Ime: %s %s", ime, prezime);		
		System.out.printf("Datum rođenja: %s", datumRodjenja.toString());
		System.out.printf("Pozicija: %s", pozicija);
		System.out.printf("Aktivan od: %s", pocetakRada.toString());
	}
}
		
    

    	
class Radnik (Osoba):

	# konstruktorska metoda i druge metode
	# koje smo prethodno prikazali, izostavljene
	# su zarad bolje preglednosti

	def ispis_podataka(self):
		print("Ime: " + __ime + " " + __prezime);		
		print("Datum rođenja: " + str(__datum_rodjenja);
		print("Pozicija: " + __pozicija);
		print("Aktivan od: " + str(__pocetak_rada));
	}
}
		
    

Hijerarhijski polimorfizam

Kao što smo ranije nagovestili, termini "hijerarhijski polimorfizam" se odnosi na okolnosti u kojima se objekti osnovne klase i izvedenih klasa koriste "istovremeno" - ukoliko je takav pristup moguć.

Da bismo se bolje upoznali sa time šta pojam hijerarhijski polimorfizam predstavlja u praktičnom smislu, poslužićemo se primerom u kome ćemo smatrati da klase Osoba i Radnik koristimo zarad organizacije podataka o radnicima sopstvene firme i članova njihove bliže familije:

• podaci o radnicima beleže se preko klase Radnik
• podaci o ostalim osobama beleže se preko klase Osoba

Sledeći zahtev je: kreiranje i popunjavanje jedinstvene liste svih osoba (bez obzira na to da li je osoba radnik ili nije), * pri čemu bi se takva lista mogla koristiti (na primer), da se u određenim okolnostima pronađu:

• deca mlađa od 7 godina (uoči Novogodišnjih praznika)
• sve osobe starije od 55 godina (zarad organizacije karaoke večeri za sve seniore, bez obzira na to da li su radnici ili nisu)
• sve žene (uoči 8. marta, radi dodele poklona, bez obzira na to da li su radnici ili nisu)

Ako napravimo listu čiji su elementi, objekti osnovne klase (tj. objekti klase Osoba) ....

    	
List<Osoba> SpisakOsoba = new List<Osoba>();
		
    

    	
list<Osoba> spisakOsoba;
		
    

    	
List<Osoba> spisakOsoba = new ArrayList<Osoba>();
		
    

    	
spisak_osoba = []
		
    

.... takva lista moći će da prima objekte klase Osoba - ali i objekte klase Radnik.

Na primer, sledeći kod ....

    	
Osoba osoba = new Osoba("Dejana", "Marković", "1970-05-27");
SpisakOsoba.Add(osoba);

Radnik radnik = new Radnik("Petar", "Marković", "1969-11-21",
                           "Upravnik magacina", "1997-01-05");
SpisakOsoba.Add(radnik);
		
    

    	
Datum datumRodjenja;
Datum pocetakRada;

datumRodjenja.godina = 1970;
datumRodjenja.mesec  = 5;
datumRodjenja.dan    = 27;

Osoba osoba = Osoba("Dejana", "Marković", datumRodjenja);
spisakOsoba.push_back(osoba);

datumRodjenja.godina = 1969;
datumRodjenja.mesec  = 11;
datumRodjenja.dan    = 21;

pocetakRada.godina = 1997;
pocetakRada.mesec  = 1;
pocetakRada.dan    = 5;

Radnik radnik = new Radnik("Petar", "Marković", datumRodjenja,
                           "Upravnik magacina", pocetakRada);
spisakOsoba.push_back(radnik);
		
    

    	
LocalDate datumRodjenja1 = LocalDate.of(1970, 5, 27);
Osoba osoba              = new Osoba("Dejana", "Marković", datumRodjenja1);
spisakOsoba.Add(osoba);

LocalDate datumRodjenja2 = LocalDate.of(1969, 11, 21);
LocalDate pocetakRada2   = LocalDate.of(1997, 1, 5);
Radnik radnik = new Radnik("Petar", "Marković", datumRodjenja2,
                           "Upravnik magacina", pocetakRada2);
spisakOsoba.Add(radnik);
		
    

    	
datum_rodjenja = datetime.datetime(1970, 5, 27)
osoba = Osoba("Dejana", "Marković", datum_rodjenja)
spisak_osoba.append(osoba)


datum_rodjenja = datetime.datetime(1969, 11, 21)
pocetak_rada   = datetime.datetime(1997, 1, 5)
radnik         = Radnik("Petar", "Marković", datum_rodjenja,
                     "Upravnik magacina", pocetak_rada)
spisak_osoba.append(radnik)
		
    

.... izvršavaće se bez problema.

Završićemo uz napomenu da "obrnuti pristup" jeste moguć (kreiranje liste objekata klase Radnik u koju bi se dodavali i objekti klase Osoba), ali - u tom slučaju potrebno je postupati vrlo pažljivo (ako već uopšte moramo da koristimo navedeni pristup (koji je nezanemarljivo rizičan)).

Na primer, sledeći kod ....

    	
Osoba O = SpisakOsoba.Peek();
		
    

    	
Osoba o = spisakOsoba.front();
		
    

    	
Osoba o = spisakOsoba.peek();
		
    

    	
o = spisak_osoba[len(spisak_osoba) - 1]
		
    

.... daje referencu na objekat sa kojim se može postupati na bilo koji ("realno mogući") način, u tom smislu da objekat koji referenciramo, garantovano ima sva polja, metode i svojstva (naravno, u kontekstu toga šta objekat ikako može "imati"/"biti" u programu koji kreiramo).

U "obrnutim okolnostima" (ako smo kreirali listu objekata klase Radnik) ....

    	
Radnik R = spisakRadnika.Peek();
		
    

    	
Radnik r = spisakRadnika.front();
		
    

    	
Radnik r = spisakRadnika.peek();
		
    

    	
r = spisak_radnika[len(spisak_radnika) - 1]
		
    

.... može doći do problema ukoliko se preko reference R referencira objekat klase Osoba - i pri tom se poziva neko od polja klase Radnik (na primer RadniStaz).

Ukoliko se ograničimo na polja/metode/svojstva koja su zajednička za obe klase (ili, za sve izvedene klase, u komplikovanijim slučajevima nasleđivanja), stvari će funkcionisati bez "ispada".

Preopterećivanje metoda

U odeljku koji je posvećen konstruktorima, nagovestili smo da postoji mogućnost da se u okviru klase pojavi više metoda istog naziva (bilo da je u pitanju konstruktor, ili neka od metoda opšteg tipa), a u prethodnom odeljku smo se osvrnuli na to da se pomenuti pristup zvanično prepoznaje kao "statički polimorfizam". Međutim, kao što smo takođe nagovestili, u pitanju je zanimljiva pojava u objektno orijentisanom programiranju koja nema obavezno veze sa "osnovnim i nasleđenim klasama", već se često javlja i u klasama koje nisu deo "hijerarhije", i takva pojava nosi opšti naziv "preopterećivanje metoda" *.

U nastavku, objasnićemo kako je, i pod kojim uslovima, moguće implementirati dve ili više metoda istog naziva, u okviru jedne klase.

Uzmimo za primer klasu koja definiše automobile (prikazaćemo vrlo uprošćen primer takve klase, u kome je akcenat na preopterećivanju metoda), i uzmimo da su unutar klase definisana dva konstruktora:

• konstruktor koji zahteva unos marke i modela (automobila)
• konstruktor koji omogućava da se unese i komentar

    	
public class Automobil
{
	private String proizvodjac, model, komentar;

	public Automobil(String proizvodjac, String model)
	{
		this.proizvodjac = proizvodjac;
		this.model       = model;
		this.komentar    = "";
	}

	public Automobil(String proizvodjac, String model, String komentar)
	{
		this.proizvodjac = proizvodjac;
		this.model       = model;
		this.komentar    = komentar;
	}
}
		
    

    	
class Automobil
{
	private:

	string proizvodjac, model, komentar;

	public:

	Automobil(string proizvodjac, string model) {
		this->proizvodjac = proizvodjac;
		this->model       = model;
		this->komentar    = "";
	}

	Automobil(string proizvodjac, string model, string komentar) {
		this->proizvodjac = proizvodjac;
		this->model       = model;
		this->komentar    = komentar;
	}
}
		
    

    	
public class Automobil
{
	private String proizvodjac, model, komentar;

	public Automobil(String proizvodjac, String model) {
		this.proizvodjac = proizvodjac;
		this.model       = model;
		this.komentar    = "";
	}

	public Automobil(String proizvodjac, String model, String komentar) {
		this.proizvodjac = proizvodjac;
		this.model       = model;
		this.komentar    = komentar;
	}
}
		
    

    	
# Direktno preopterećivanje metoda u Pythonu - nije podržano
# ('zaobilazne metode' biće prikazane drugom prilikom)
		
    

Uz preopterećivanje konstruktora, inicijalizacija se može obaviti na različite načine:

    	
Automobil automobil_1 = new Automobil("Audi", "A4");
Automobil automobil_2 = new Automobil("VW", "Golf II", "Veoma očuvan primerak iz 1990.")
		
    

    	
Automobil automobil_1 = Automobil("Audi", "A4");
Automobil automobil_2 = Automobil("VW", "Golf II", "Veoma očuvan primerak iz 1990.")
		
    

    	
Automobil automobil_1 = new Automobil("Audi", "A4");
Automobil automobil_2 = new Automobil("VW", "Golf II", "Veoma očuvan primerak iz 1990.")
		
    

    	
# Direktno preopterećivanje metoda u Pythonu - nije podržano
# ('zaobilazne metode' biće prikazane drugom prilikom)
		
    

U opštem smislu, preopterećivanje metoda moguće je izvesti onda kada je zadovoljen jedan od sledeća dva uslova:

• metode istog naziva imaju različit broj parametara
• metode istog naziva imaju isti broj parametara, ali - parametri su različitog tipa

Navedene principe ilustrovaćemo na primeru metode suma (koja pripada klasi Kalkulator):

    	
public class Kalkulator
{
	// Polja i konstruktor su izostavljeni zarad preglednosti
	
	Int64 suma(Int64 a, Int64 b)
	{
		return a + b;
	}
	
	// Isti broj parametara, ali - različit tip:
	Double suma(Double a, Double b)
	{
		return a + b;
	}

	// Različit broj parametara:
	Int64 suma(Int64[] niz)
	{
		Int64 s = 0;

		for(Int64 i = 0; i < niz.Length; ++i) {
			s += niz[i];
		}

		return s;	
	}
}
		
    

    	
class Kalkulator
{
	// Polja i konstruktor su izostavljeni zarad preglednosti
	
	long long suma(long long a, long long b) {
		return a + b;
	}
	
	// Isti broj parametara, ali - različit tip:
	double suma(double a, double b) {
		return a + b;
	}

	// Različit broj parametara:
	long long suma(long long niz[]) {
		long long s = 0;

		for(long long i = 0; i < sizeof(niz); ++i) {
			s += niz[i];
		}

		return s;	
	}
}
		
    

    	
public class Kalkulator
{
	// Polja i konstruktor su izostavljeni zarad preglednosti
	
	long suma(long a, long b) {
		return a + b;
	}
	
	// Isti broj parametara, ali - različit tip:
	double suma(double a, double b) {
		return a + b;
	}

	// Različit broj parametara:
	long suma(long[] niz) {
		long s = 0;

		for(long i = 0; i < niz.length; ++i) {
			s += niz[i];
		}

		return s;	
	}
}
		
    

    	
# Direktno preopterećivanje metoda u Pythonu - nije podržano
# ('zaobilazne metode' biće prikazane drugom prilikom)
		
    

Preklapanje operatora

Preklapanje operatora * predstavlja način da se standardni unarni i binarni operatori (kao što su na primer operatori sabiranja, oduzimanja i sl), koriste za operacije nad objektima (određene klase), nalik tome kako se isti operatori koriste pri obavljanju operacija sa osnovnim tipovima podataka.

U najosnovnijem tehničkom smislu, iza svega stoji sledeća ideja: za određeni operator (koji se "preklapa"), potrebno je napisati metodu koja definiše način funkcionisanja operatora, ili (što će biti slučaj u primeru koji ćemo prikazati), potrebno je operator povezati sa nekom od postojećih metoda unutar klase.

Zamislimo (na primer), da klasa VelikiBroj omogućava smeštaj celobrojnih vrednosti koje su veće od smeštajnog kapaciteta 64-bitnih int promenljivih (tako da se broj zapisuje kao niz cifara), ** i zamislimo da je unutar klase definisana metoda za sabiranje brojeva ....

    	
public class VelikiBroj
{
	private const Int32 MAX_BROJ_CIFARA = 100;
	private Int8[] cifre;

	public VelikiBroj(string cifre)
	{
		this.cifre = new Int8[MAX_BROJ_CIFARA];
		popunjavanjeNizaCifara(cifre);
	}

	// Prepustićemo vam da sami osmislite
	// metodu popunjavanjeNizaCifara,
	// preko koje se niz cifara učitava iz
	// niske koja predstavlja broj

	public VelikiBroj sabiranje(VelikiBroj b)
	{
		Int8 prenos = 0;
		VelikiBroj rez = new VelikiBroj();

		for(int i = MAX_BROJ_CIFARA - 1; i >= 0; --i) {
			Int8 p       = (this.cifre[i] + b.cifre[i] + prenos);
			rez.cifre[i] = p % 10;
			prenos       = p / 10;
		}

		return rez;
	}
}
		
    

    	
#define MAX_BROJ_CIFARA 100

class VelikiBroj
{
	private:
	
	short cifre[];

	public:

	VelikiBroj(string cifre) {
		popunjavanjeNizaCifara(cifre);
	}

	// Prepustićemo vam da sami osmislite
	// metodu popunjavanjeNizaCifara,
	// preko koje se niz cifara učitava iz
	// niske koja predstavlja broj

	VelikiBroj sabiranje(VelikiBroj b) {
		short prenos = 0;
		VelikiBroj rez = VelikiBroj();
		
		for (int i = MAX_BROJ_CIFARA - 1; i >= 0; --i) {
			short p = this->cifre[i] + b.cifre[i] + prenos;
			rez.cifre[i] = p % 10;
			prenos       = p / 10;
		}

		return rez;
	}
}
		
    

    	
// Programski jezik Java ne podržava preklapanje operatora
		
    

    	
MAX_BROJ_CIFARA = 100

class VelikiBroj:
    cifre = [ ]

    def __init__(self, cifre):
        self.popunjavanje_niza_cifara(cifre)

	# Prepustićemo vam da sami osmislite
	# metodu popunjavanje_niza_cifara,
	# preko koje se niz cifara učitava iz
	# niske koja predstavlja broj

    def sabiranje(self, b):
        prenos = 0
        rez    = VelikiBroj("0")
		
        for i in range(MAX_BROJ_CIFARA - 1, 0, -1):
            p = self.cifre[i] + b.cifre[i] + prenos
            rez.cifre[i] = int(p) % 10
            prenos       = int(p) / 10

        return rez
		
    

Pozivanje metode sabiranje (uz prethodno instanciranje dva objekta klase VelikiBroj) ....

    	
VelikiBroj a = new VelikiBroj("1250000000");
VelikiBroj b = new VelikiBroj("7500000000");
VelikiBroj c;

c = a.sabiranje(b);
		
    

    	
VelikiBroj a = VelikiBroj("1250000000");
VelikiBroj b = VelikiBroj("7500000000");
VelikiBroj c;

c = a.sabiranje(b);
		
    

    	
// Programski jezik Java ne podržava preklapanje operatora
		
    

    	
a = VelikiBroj("1250000000")
b = VelikiBroj("7500000000")

c = a.sabiranje(b)
		
    

.... ni u kom slučaju ne deluje neintuitivno i "problematično", ali, mogućnost da se veliki brojevi (koji su definisani preko klase VelikiBroj), sabiraju onako kako se inače sabiraju obične celobrojne vrednosti ....

    	
Int32 a, b, c;

a = 12;
b = 125;
c = a + b;
		
    

    	
int a, b, c;

a = 12;
b = 125;
c = a + b;
		
    

    	
// Programski jezik Java ne podržava preklapanje operatora
		
    

    	
a = 12
b = 125
c = a + b
		
    

.... svakako deluje još zanimljivije i prirodnije.

Operator sabiranja (u okviru klase VelikiBroj), može se "preklopiti", time što će biti povezan sa metodom sabiranje:

    	
public class VelikiBroj
{
	....
	
	public static VelikiBroj operator + (VelikiBroj b)
	{
		return this.sabiranje(b);
	}
}
		
    

    	
class VelikiBroj
{
	....
	
	public:
	
	VelikiBroj operator + (VelikiBroj b) {
		return this.sabiranje(b);
	}
}
		
    

    	
// Programski jezik Java ne podržava preklapanje operatora
		
    

    	
class VelikiBroj
	....
	
	def __add__(self, b)
		return self.sabiranje(b);
		
    

.... posle čega se i veliki brojevi mogu sabirati na prirodan i intuitivan način:

    	
VelikiBroj a = new VelikiBroj("1250000000");
VelikiBroj b = new VelikiBroj("7500000000");
VelikiBroj c;

c = a + b;
		
    

    	
VelikiBroj a = VelikiBroj("1250000000");
VelikiBroj b = VelikiBroj("7500000000");
VelikiBroj c;

c = a + b;
		
    

    	
// Programski jezik Java ne podržava preklapanje operatora
		
    

    	
a = VelikiBroj("1250000000")
b = VelikiBroj("7500000000")

c = a + b;
		
    

Preklapanje operatora predstavlja svojevrstan uvod u naprednije tehnike objektno orijentisanog programiranja (kao što su apstraktne i statičke klase, delegati, interfejsi i sl), ali, ovoga puta se navedenim temama nećemo baviti, već ćemo to ostaviti za drugu priliku (uobličićemo članak "OOP 2", u kome ćemo se osvrnuti na sve ono na šta smo hteli da se osvrnemo u članku "OOP 1", ali, negde smo ipak morali "podvući crtu", budući da je uvodni članak već dovoljno obiman sam po sebi).

Primer za kraj ....

Za kraj, iako deluje pomalo nepotrebno posle svega što smo naveli, vratićemo se još jednom na pravougaonike i pogledaćemo primer jednostavne procedure preko koje je potrebno ustanoviti koji od dva pravougaonika ima veću površinu: u prvom slučaju, preko klase Pravougaonik i objekata, a u drugom slučaju, uz korišćenje proceduralnog pristupa (što podrazumeva da se pravougaonici definišu preko zasebnih promenljivih):

Prvo, OOP pristup:

    	
Pravougaonik[] Pravougaonici = new Pravougaonik[3];
		
    

    	
Pravougaonik pravougaonici[3];
		
    

    	
Pravougaonik[] pravougaonici = new Pravougaonik[3];
		
    

    	
pravougaonici = [ ]
		
    

Ako je potrebno pronaći veći među prva dva pravougaonika, ceo kod može se zapisati na sledeći način:

    	
Pravougaonik[] Pravougaonici = new Pravougaonik[3];

Pravougaonici[0] = new Pravougaonik(10.5, 12.4);
Pravougaonici[1] = new Pravougaonik(21.3, 7.2);
Pravougaonici[2] = new Pravougaonik(4.5,  22.6);

if (Pravougaonici[0].P > Pravougaonici[1].P)
{
	Console.WriteLine("Prvi pravougaonik ima veću površinu.");
}
else
{
	Console.WriteLine("Drugi pravougaonik ima veću površinu.");
}
		
    

    	
Pravougaonik pravougaonici[3];

pravougaonici[0] = pravougaonik(10.5, 12.4);
pravougaonici[1] = pravougaonik(21.3, 7.2);
pravougaonici[2] = pravougaonik(4.5,  22.6);

if (pravougaonici[0].P > pravougaonici[1].P) {
	std::cout << "Prvi pravougaonik ima veću površinu." << std::endl;
}
else {
	std::cout << "Drugi pravougaonik ima veću površinu." << std::endl;
}
		
    

    	
Pravougaonik[] pravougaonici = new Pravougaonik[3];

pravougaonici[0] = new Pravougaonik(10.5, 12.4);
pravougaonici[1] = new Pravougaonik(21.3, 7.2);
pravougaonici[2] = new Pravougaonik(4.5,  22.6);

if (pravougaonici[0].P > pravougaonici[1].P) {
	System.out.printf("Prvi pravougaonik ima veću površinu.");
}
else {
	System.out.printf("Drugi pravougaonik ima veću površinu.");
}
		
    

    	
pravougaonici = [ ];

pravougaonici.append(pravougaonik(10.5, 12.4))
pravougaonici.append(pravougaonik(21.3, 7.2))
pravougaonici.append(pravougaonik(4.5,  22.6))

if pravougaonici[0].P > pravougaonici[1].P:
	print("Prvi pravougaonik ima veću površinu.")
else:
	print("Drugi pravougaonik ima veću površinu.")
		
    

Za poređenje, isti program, bez klasa i objekata:

    	
Double P1_a = 10.5, P1_b = 12.4;
Double P2_a = 21.3, P2_b = 7.2;
Double P3_a = 4.5,  P3_b = 22.6;

Double P1_O = 2 * (P1_a + P1_b);
Double P2_O = 2 * (P2_a + P2_b);
Double P3_O = 2 * (P3_a + P3_b);

Double P1_P = P1_a * P1_b;
Double P2_P = P2_a * P2_b;
Double P3_P = P3_a * P3_b;

if (P1_P > P2_P)
{
	Console.WriteLine("Prvi pravougaonik ima veću površinu.");
}
else
{
	Console.WriteLine("Drugi pravougaonik ima veću površinu.");
}
		
    

    	
Double p1_a = 10.5, p1_b = 12.4;
Double p2_a = 21.3, p2_b = 7.2;
Double p3_a = 4.5,  p3_b = 22.6;

Double p1_O = 2 * (p1_a + p1_b);
Double p2_O = 2 * (p2_a + p2_b);
Double p3_O = 2 * (p3_a + p3_b);

Double p1_P = p1_a * p1_b;
Double p2_P = p2_a * p2_b;
Double p3_P = p3_a * p3_b;

if (p1_P > p2_P) {
	std::cout << "Prvi pravougaonik ima veću površinu.") << std::endl;
}
else {
	std::cout << "Drugi pravougaonik ima veću površinu.") << std::endl;
}
		
    

    	
double p1_a = 10.5, p1_b = 12.4;
double p2_a = 21.3, p2_b = 7.2;
double p3_a = 4.5,  p3_b = 22.6;

double p1_O = 2 * (p1_a + p1_b);
double p2_O = 2 * (p2_a + p2_b);
double p3_O = 2 * (p3_a + p3_b);

double p1_P = p1_a * p1_b;
double p2_P = p2_a * p2_b;
double p3_P = p3_a * p3_b;

if (p1_P > p2_P) {
	System.out.printf("Prvi pravougaonik ima veću površinu.");
}
else {
	System.out.printf("Drugi pravougaonik ima veću površinu.");
}
		
    

    	
p1_a = 10.5
p1_b = 12.4

p2_a = 21.3
p2_b = 7.2

p3_a = 4.5
p3_b = 22.6

p1_O = 2 * (p1_a + p1_b)
p2_O = 2 * (p2_a + p2_b)
p3_O = 2 * (p3_a + p3_b)

p1_P = p1_a * p1_b
p2_P = p2_a * p2_b
p3_P = p3_a * p3_b

if p1_P > p2_P:
	print("Prvi pravougaonik ima veću površinu.")
else:
	print("Drugi pravougaonik ima veću površinu.")
		
    

Razlika nije drastična na ovako malom i jednostavnom primeru (a veći i kompleksniji primer ipak nismo želeli da pišemo zarad očuvanja preglednosti), ali, nije teško uvideti koliko je programski kod u OOP primeru pregledniji.

Međutim, setimo se na ovom mestu i primedbe iz uvodnih pasusa, o tome da OOP pristup ne treba koristiti 'uvek i bez potrebe' (to jest, setimo se toga da je proceduralno programiranje, u određenim okolnostima, takođe krajnje dobar i primeren način za rešavanje problema - neretko i bolji).

Jednostavno, kao što u spoljnoj stvarnosti možemo od Beograda do Novog Sada putovati biciklom ili automobilom, dok bismo do Australije ipak radije putovali avionom, tako i u programiranju nije uputno koristiti OOP pristup "za svaku sitnicu", već samo onda kada zatreba, a - ako zatreba - sada znamo kako se ideje mogu sprovesti u delo. :)