Типы и классы
Имеются две основные категории объектно-ориентированных систем, в одной из которых поддерживают классы, а в другой – типы. К первой категории относятся системы, опирающиеся на языки Smalltalk и Lisp . К представителям второй категории относятся, например, C ++ и Simula .
В объектно-ориентированной системе в понятии типа обобщаются общие черты множества объектов с одинаковыми характеристиками. Это понятие соответствует понятию абстрактного типа данных. Тип делится на две части – интерфейс и реализация. Пользователям типа видна только интерфейсная часть, а реализация объекта видна только проектировщику типа. Интерфейс состоит из списка операций вместе с их сигнатурами (т.е. набором типов входных параметров и типом результата). Реализация типа состоит из части данных и части операций. Часть данных описывает внутреннюю структуру данных объекта. В зависимости от мощности системы часть данных может быть более или менее сложной. Часть операций состоит из процедур, которые реализуют операции интерфейсной части.
Если система типов достаточно тщательно разработана, то система может произвести проверку типов во время компиляции, иначе некоторые проверки могут быть отложены до времени выполнения. Таким образом, типы главным образом используются во время компиляции для проверки правильности программ. Вообще говоря, в основанных на типах системах тип имеет специальный статус и не может быть изменен во время выполнения.
Понятие класса отличается от понятия типа. Его спецификация совпадает со спецификацией типа, но является более динамическим понятием. Класс характеризуется двумя аспектами: фабрика объектов и склад объектов. Фабрика объектов может быть использована для создания новых объектов посредством выполнения операции new данного класса операции или клонирования некоторого объекта-прототипа, являющегося представителем данного класса. Склад объектов означает, что к классу присоединяется его расширение, т.е. набор объектов, которые являются экземплярами класса. Пользователь может манипулировать складом, применяя операции ко всем экземплярам класса.
Классы используются не для проверки правильности программы, а скорее для создания и манипулирования объектами. В большинстве систем, в которых используется механизм классов, классы обладают таким же статусом, как переменные и значения, ими можно манипулировать во время выполнения программы, т. е. изменять их и передавать как параметры. В большинстве случаев это делает невозможным проверку типов во время компиляции, но придает системе большую гибкость и однородность. Здесь речь идет о так называемых “полнотиповых” языках программирования (баз данных), в которых действительно создается иллюзия, что с типами можно оперировать во время выполнения программы. Насколько известно автору, при реализации, тем не менее, обычно пытаются ограничить операции над типами таким образом, чтобы можно было выполнить эти операции во время компиляции.
Конечно, между классами и типами имеется значительное сходство, оба термина использовались в каждом из значений, а в некоторых системах отличие между ними и вовсе едва заметно. Авторы Первого манифеста не чувствовали себя вправе отдать предпочтение одному из двух подходов и оставляли право выбора за проектировщиком системы. 5
Однако требовалось, чтобы система предоставляла некоторый механизм структурирования данных, будь это классы или типы. Таким образом, классическое понятие схемы базы данных заменяется на понятие множества классов или множества типов.
Авторы не видели необходимости в том, чтобы система автоматически поддерживала экстент типа (т. е. набор объектов данного типа в базе данных) или, если экстент типа поддерживается, чтобы система предоставляла пользователю доступ к нему. Рассмотрим, например, тип “прямоугольник”, который может использоваться в различных базах данных многими пользователями. Не имеет смысла говорить о множестве всех прямоугольников, поддерживаемых системой, или производить операции над ними. Мы думаем, что более оправдано отдать на откуп пользователю поддержку его множества прямоугольников и манипулирование ими.С другой стороны, в случае такого типа как “служащий” весьма удобно, чтобы система автоматически сопровождала экстент этого типа.
