Чистая архитектура. Искусство разработки программного обеспечения

double distance(struct Point* p1, struct Point* p2) {

 double dx = p1->x – p2->x;

 double dy = p1->y – p2->y;

 return sqrt(dx*dx+dy*dy);

}

Пользователи point.h не имеют доступа к членам структуры Point. Они могут вызывать функции makePoint и distance, но не имеют никакого представления о реализации структуры Point и функций для работы с ней.

Это отличный пример поддержки инкапсуляции не в объектно-ориентированном языке. Программисты на C постоянно использовали подобные приемы. Мы можем объявить структуры данных и функции в заголовочных файлах и реализовать их в файлах реализации. И наши пользователи никогда не получат доступа к элементам в этих файлах реализации.

Но затем пришел объектно-ориентированный C++ и превосходная инкапсуляция в C оказалась разрушенной.

По техническим причинам[12] компилятор C++ требует определять переменные-члены класса в заголовочном файле. В результате объектно-ориентированная версия предыдущей программы Point приобретает такой вид:

point.h

class Point {

public:

 Point(double x, double y);

 double distance(const Point& p) const;

private:

 double x;

 double y;

};

point.cc

#include "point.h"

#include

Point::Point(double x, double y)

: x(x), y(y)

{}

double Point::distance(const Point& p) const {

 double dx = x-p.x;

 double dy = y-p.y;

 return sqrt(dx*dx + dy*dy);

}

Теперь пользователи заголовочного файла point.h знают о переменных-членах x и y! Компилятор не позволит обратиться к ним непосредственно, но клиент все равно знает об их существовании. Например, если имена этих членов изменятся, файл point.cc придется скомпилировать заново! Инкапсуляция оказалась разрушенной.

Введением в язык ключевых слов public, private и protected инкапсуляция была частично восстановлена. Однако это был лишь грубый прием (хак), обусловленный технической необходимостью компилятора видеть все переменные-члены в заголовочном файле.

Языки Java и C# полностью отменили деление на заголовок/реализацию, ослабив инкапсуляцию еще больше. В этих языках невозможно разделить объявление и определение класса.

По описанным причинам трудно согласиться, что ОО зависит от строгой инкапсуляции. В действительности многие языки ОО практически не имеют принудительной инкапсуляции[13].

ОО безусловно полагается на поведение программистов – что они не станут использовать обходные приемы для работы с инкапсулированными данными. То есть языки, заявляющие о поддержке OO, фактически ослабили превосходную инкапсуляцию, некогда существовавшую в C.

Наследование?

Языки ОО не улучшили инкапсуляцию, зато они дали нам наследование.

Точнее – ее разновидность. По сути, наследование – это всего лишь повторное объявление группы переменных и функций в ограниченной области видимости. Нечто похожее программисты на C проделывали вручную задолго до появления языков ОО[14].

Взгляните на дополнение к нашей исходной программе point.h на языке C:

namedPoint.h

struct NamedPoint;

struct NamedPoint* makeNamedPoint(double x, double y, char* name);

void setName(struct NamedPoint* np, char* name);

char* getName(struct NamedPoint* np);

namedPoint.c

#include "namedPoint.h"

#include

struct NamedPoint {

 double x,y;

 char* name;

};

struct NamedPoint* makeNamedPoint(double x, double y, char* name) {

 struct NamedPoint* p = malloc(sizeof(struct NamedPoint));

 p->x = x;

 p->y = y;

 p->name = name;

 return p;

}

void setName(struct NamedPoint* np, char* name) {

 np->name = name;

}

char* getName(struct NamedPoint* np) {

 return np->name;

}

main.c

#include "point.h"

#include "namedPoint.h"

#include

int main(int ac, char** av) {

 struct NamedPoint* origin = makeNamedPoint(0.0, 0.0, "origin");

 struct NamedPoint* upperRight = makeNamedPoint

 (1.0, 1.0, "upperRight");

 printf("distance=%f\n",

 distance(

 (struct Point*) origin,