Objektorientierte Programmierung (OOP) ist eine Methode zur Strukturierung von Computerprogrammen, bei der die Daten und die Programmlogik zur Be- und Verarbeitung dieser Daten als Einheit behandelt werden. Diese Einheiten werden Objekte genannt, die abstrakten Datentypen der Einheiten ("Sorten von Objekten") werden als Klassen bezeichnet.
Eigenschaften der objektorientierten Programmierung
Es existieren leicht abweichende Definitionen der Merkmale, die eine Programmiermethode oder eine Programmiersprache aufweisen muss, um als "objektorientiert" zu gelten. Üblicherweise zählen dazu folgende Eigenschaften:
Abstraktion: Jedes Objekt im System kann als ein abstraktes Modell eines "Arbeiters" betrachtet werden, der Aufträge erledigen kann, seinen Zustand berichten und ändern kann und mit den anderen Objekten im System kommunizieren kann, ohne offen legen zu müssen, wie diese Fähigkeiten implementiert sind (vgl. ADT).
Kapselung: Auch das "Verbergen von Information" genannt, sorgt dafür, dass Objekte den internen Zustand anderer Objekte nicht in unerwarteter Weise lesen oder ändern können; nur den eigenen Methoden eines Objektes soll es erlaubt sein, auf den internen Zustand direkt zuzugreifen. Alle Klassen präsentieren nach außen Schnittstellen, die darüber bestimmen, wie andere Objekte mit ihnen interagieren können.
Einige Programmiersprachen handhaben das nicht ganz so streng und erlauben einen gewissen kontrollierten Direktzugang zu den Interna von Objekten, der durch nicht zur Klasse gehörende Funktionen stattfindet. Ein Beispiel dafür sind friend-Funktionen in C++. Auch eine friend-Funktion verletzt jedoch nicht das Prinzip der Kapselung, da sich die Funktion den Zugang nicht selbst verschaffen kann.
Polymorphie: Verschiedene Klassen können auf die gleiche Nachricht unterschiedlich reagieren. Dabei spricht man von Polymorphie.
Wird die Zuordnung von Nachricht zur Reaktion auf die Nachricht erst zur Laufzeit aufgelöst, dann wird dies auch späte Bindung oder dynamische Bindung genannt.
Vererbung: Organisiert und erleichtert Polymorphie, indem neue Objekte definiert und erzeugt werden können, die Spezialisierungen schon existierender Objekte sind. Solche neuen Objekte können das vorhandene Verhalten übernehmen und erweitern, ohne dass dieses Urverhalten neu implementiert werden muss. Typischerweise wird das dadurch erreicht, dass Objekte zu Klassen und zu Hierarchien von Klassen gruppiert werden, in denen sich die Gemeinsamkeiten im Verhalten ausdrücken.
Bei einem System, das keine Vererbung kennt, spricht man zur Unterscheidung oft von objektbasierter Programmierung.
Welche Sprachen erlauben objektorientierte Programmierung?
Prinzipiell kann man durch strikte Einhaltung gewisser Regeln in jeder Programmiersprache objektorientiert programmieren, jedoch erleichtern und fördern objektorientierte Programmiersprachen dies ungemein.
In der OOP wird ein Programm als Population miteinander kommunizierender und kooperierender Objekte formuliert.
OOP soll Programmierung und Wartung von Programmen und Modulen erleichtern.
Häufig wird dieser Sachverhalt auch so ausgedrückt, dass die OOP den Programmierer dazu anhält, sich in seinem Programm an erster Stelle um die Daten zu kümmern, und in einem zweiten Schritt um die Operationen ("Methoden"), die er für diese spezifischen Daten braucht.
Bei prozeduralen Sprachen denkt der Programmierer zuerst über die Prozeduren nach, und dann erst über die Daten, die von den Prozeduren bearbeitet werden. Prozedurale Programmierer schreiben Funktionen und übergeben ihnen dann Daten. Objektorientierte Programmierer erzeugen (über Klassendefinitionen) Objekte mit Daten ("Attributen") und Methoden und lassen dann Nachrichten an diese Objekte schicken, die dafür sorgen, dass die so angesprochenen Methoden ausgeführt werden.
Die erste bekannte und auch heute noch gebräuchliche objektorientierte Programmiersprache ist Smalltalk, ein prominenter Vertreter war Turbo Pascal (ab Version 5.5), die heute bekanntesten sind C++, Java und C#.
Bezeichnungen
Die Begriffe der objektorientierten Programmierung haben in den verschiedenen Programmiersprachen teilweise unterschiedliche Namen. Folgende Bezeichnungen werden synonym verwendet:
Basisklasse = Superklasse = Oberklasse
abgeleitete Klasse = Subklasse = Unterklasse
Elementfunktion = Methode
Datenelement = Attribut, Instanzvariable
Geschichte der objektorientierten Programmierung
Denkweise und Begriffe der OOP zeigten sich zuerst in Simula, einer Sprache für Simulationszwecke, die als erste Sprache (damals noch nicht so genannte) objektorientierte Verfahren einführte.
Diese Begriffe und Verfahren wurden später bei Xerox PARC mit der Sprache Smalltalk verfeinert. Entwickelt wurde diese erste Smalltalk-Version in Simula nun als voll dynamisches System, bei dem man Objekte interaktiv erzeugen und ändern konnte - im Gegensatz zum vorher verwendeten System statischer Programme.
OOP begann Mitte der 1980er Jahre populärer zu werden, hauptsächlich durch den Einfluss von C++, das sich dem Programmierer gegenüber gewissermaßen als syntaktische Erweiterung der Sprache C ausgibt. Weiter gefestigt wurde die Stellung der OOP durch die schnell wachsende Beliebtheit der grafischen Bedienoberflächen, die sich objektorientiert sehr gut programmieren lassen.
Seit dieser Zeit wurden für viele existierende Programmiersprachen objektorientierte Erweiterungen geschaffen, z.B. für Ada, BASIC, LISP, Pascal und andere.
Das Hinzufügen dieser Erweiterungen zu Sprachen, die ursprünglich nicht für OOP entworfen wurden, kann zu Problemen mit der Kompatibilität und Wartbarkeit von Code führen. "Rein" objektorientierten Sprachen wiederum fehlen gewisse prozedurale Programmiermöglichkeiten, an die sich viele Programmierer inzwischen gewöhnt hatten.
Um diese Lücke zu schließen, wurden verschiedene Versuche unternommen, neue objektorientierte Sprachen zu schaffen, die gleichzeitig "sichere" prozedurale Programmierung erlauben.
Die Programmiersprache Eiffel war einer der ersten einigermaßen erfolgreichen Versuche in dieser Richtung, wurde inzwischen aber praktisch von Java verdrängt - hauptsächlich durch die Ausbreitung des Internets, für das Java speziell geeignet ist. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt die an Java und C++ angelehnte Sprache C#.
Umfeld
So wie die Techniken der prozeduralen Programmierung durch Verfahren wie die strukturierte Programmierung verfeinert wurden, so gibt es inzwischen auch Verfeinerungen der OOP durch Methoden wie Entwurfsmuster (englisch design patterns), Design by Contract und grafische Modellierungssprachen wie UML. Einen immer wichtigeren Stellenwert nimmt die funktionale bzw. aspektorientierte Programmierung ein, bei dem Aspekte von Eigenschaften und Abhängigkeiten beschrieben werden. Erste Ansätze sind beispielsweise in Java mit J2EE oder der abstrakten Datenhaltung über Persistenz-Layer sichtbar.
Andere Programmiertechniken
Andere Programmierparadigmen (die sich zum Teil mit OOP und untereinander nicht ausschließen) sind folgende:
Grady Booch: Object-Oriented Analysis and Design with Applications, Addison-Wesley, ISBN_0805353402
Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides: Design Patterns: Elements of Reusable Object Oriented Software, Addison-Wesley, ISBN_0201633612
James Rumbaugh, Michael Blaha, William Premerlani, Frederick Eddy, William Lorensen: Object-Oriented Modeling and Design, Prentice Hall, ISBN_0136298419
Ivar Jacobsen: Object-Oriented Software Engineering: A Use Case-Driven Approach, Addison-Wesley, ISBN_0201544350
Harold Abelson, Gerald Jay Sussman, Julie Sussman: Structure and Interpretation of Computer Programs, The MIT Press, ISBN_0262011530
Paul Harmon, William Morrissey: The Object Technology Casebook - Lessons from Award-Winning Business Applications, John Wiley & Sons, ISBN_0-471-14717-6
David A. Taylor: Object-Oriented Information Systems - Planning and Implementation, John Wiley & Sons, ISBN_0-471-54364-0
Peter Eeles, Oliver Sims: Building Business Objects, John Wiley & Sons, ISBN_0-471-19176-0
Bernd Oestereich: Objektorientierte Programmierung mit der Unified Modeling Language, Oldenbourg, ISBN_3-486-24319-5
Dieser Beitrag ist aus der XML-Version der deutschen WikiPedia® entwickelt worden und unterliegt inhaltlich den GNU FDL-Lizenzbestimmungen. Linkziele außerhalb der wikipedia-Inhalte unterliegen den Urheberrechten der jeweiligen Anbieter
( DirectDownloads ) Kalenderblätter druckfertig aufbereitet für Schmuckblätter zum Selbstdrucken im Word DOC6/RTF Format, je Euro 5 über Click&BuyJAN | FEB | MÄRZ APRIL | MAI | JUNI JULI | AUG | SEPT OKT | NOV | DEZ
Das Geschenk für jeden Anlass, nicht nur bei 'runden' Jubiläen Andere Einzeltage oder Zahlungsarten bitte HIER bestellen
Diese Web Site verdient ihr Geld durch Produktverkäufe (CD-ROM, downloads) und in erster Linie durch Anzeigen. Wenn Sie als Webmaster zuverlässige Partner suchen für Ihr eigenes Anzeigenschäft, dürfen Sie sich gerne auf unsere Empfehlungen stützen:
z.B.: GigaCash & ProfiWin
