Объекты и классы — дар божий или проклятие

Я давно вынашивал желание написать эту статью. И, наверное, мне бы стоило потратить некоторое время на то, чтобы написать её чуть более структурно и продуманно, но, пожалуй, я её в таком случае вообще не напишу, так что — статья будет ad hock, прям from the top of my mind.

Начнём с того, что в обсуждениях объектного программирования бытуют несколько популярных мнений

1. ОО появилось в ОО языках. Пришёл С++ и принёс нам объектность. А до него объектности не было. Тут не важно, что первым ОО языком был не С++ — важна сама мысль: объектную ориентированность принёс ОО язык, а до него она не существовала.

2. ОО есть этап на пути к более крутой парадигме, которая снесёт ОО, как ОО снёс структурное программирование. Мы находимся внутри эволюционного процесса. Бардачное спагетти программирование (Фортран), структурное программирование (Паскаль, отчасти Си), объектное программирование (С++, Ява) и его заменит, например, функциональное программирование.

3. Объектное программирование где-то, может быть, и уместно — например, в симуляторах, а где-то прям нафиг не сдалось. И вообще, когда меня учат объектному программированию на примере класса «животные», который ветвится в собачечек и кошечек, я понимаю, что объектная парадигма — фуфло, и только на собачках худо-бедно и работает. А в реальной жизни собачек объектов и классов нет.

Буду краток — все три пункта выше — фи-игня. А теперь приступим.

Давайте начнём с первого же пункта. ОО появилось в ОО языках.

Нет. ОО оформилось и осозналось в ОО языках, а появилось оно сильно раньше. Как будет видно ниже — оно появилось до программирования вообще, но не будем забегать вперёд.

Давайте возьмём операционную систему Юникс (ну — это как Линукс, только Линукс — это объект, а Юникс — это класс) и посмотрим на системный вызов write(). У него есть несколько интересных свойств, о которых вы, подозреваю, не задумывались.

1. Вы не видите реализацию этого вызова и не можете на неё влиять. Иногда это ещё называют инкапсуляцией.

2. Есть несколько разных реализаций этого вызова, которые реализованы различным образом и реализуют некоторые разновидности операции, обладающие характерной общей чертой — варианты для обычного файла, пайпа, сокета, блок-ориентированного и байт-ориентированного устройства. Это ещё зовут полиморфизмом.

3. Свойства вызова частично переиспользуются реализациями — например, запись в UDP сокет и запись в TCP сокет вызывают передачу данных в сеть. Запись в любой сокет вызывает передачу данных в сеть. Это ещё называют наследованием. (Вызов write тут не самый интересный пример — ioctl интереснее.)

И — о чудо — мы вообще не рассматриваем никакой язык программирования, а уже имеем иерархию классов

абстрактный файл
- сокет
-- UDP
-- TCP
- дисковый файл
- устройство
-- блочное
-- байтовое
- пайп

и в ней — и инкапсуляцию, и наследование, и полиморфизм. И это я только один вызов привёл в пример, а там ещё ioctl есть, с множеством операций. Которые суть методы класса «файл». Кстати, запишите и абстрактные классы/интерфейсы.

Мало? Вот первая попавшаяся (честно!) мне на диске библиотека для языка Си.

TRex trex_compile(const TRexChar pattern, TRexChar error);
void trex_free(TRex exp);
TRexBool trex_match(TRex exp,const TRexChar text);
TRexBool trex_search(TRex exp,const TRexChar text, const TRexChar** out_begin, const TRexChar** out_end);
TRexBool trex_searchrange(TRex* exp,const TRexChar* text_begin,const TRexChar* text_end,const TRexChar** out_begin, const TRexChar** out_end);
int trex_getsubexpcount(TRex* exp);
TRexBool trex_getsubexp(TRex* exp, int n, TRexMatch *subexp);

Что мы тут видим? А видим мы тут класс TRex, его конструктор, деструктор и его методы. Полиморфизма нет, но это просто библиотечка простенькая. В более сложных и полиморфизм есть, только в путь.

Так что: Объектная ориентированность в ОО языках не появилась, а была оформлена и поддержана языком. Появилась она в коде, написанном на языках предыдущего поколения.

Почему же она там появилась. Тому есть две причины. Одна более сермяжная — это следующий шаг по линии структуризации программ (инкапсуляция) и (в части про полиморфизм и наследование) инструмент переиспользования кода. Метод moveTo(x,y) нужен всем сущностям, которые реализуют интерфейс IMovable могут двигаться, и не надо его писать каждый раз заново.

Вторая причина чуть менее очевидна, но куда более значима.

Мы мыслим объектно!

Точнее — классово (не в смысле марксизма, нет:).

Каждый глагол и каждое прилагательное являются инструментами классификации. Красный — объект, имеющий цвет. Плыть — твари, способные не утонуть. И так далее.

Более того, в нашем языке есть абстрактные понятия, которые буквально определяют абстрактные классы. Инстанс такого класса без дальнейшей его детализации существовать не может, а вот если уточнить — то вполне.

Нельзя сделать объект типа «мебель», но можно конкретизировать абстрактный класс «мебель» до «стулья» и тут уже инстанс вполне жизнеспособен. А если он относится к подклассу «мягкие стулья», то даже желанен и мил.

Всё мышление человека — это выделение свойств (интерфейсы: пилить -> пригодный для распиливания) и классов (недвижимость -> дома -> школы). Мы просто никак иначе думать не умеем.

В этом плане замечательно одно странное русскому человеку свойство английского языка: артикли. Внимание, фокус: неопределённый артикль вводит класс, а определённый — описывает объект.

Это настолько чётко соответствует правилам ОО, что даже меня немного ошарашивает: a table — стол вообще, класс «столы», а the table — инстанс, совершенно определённый и данный нам в ощущениях.

Теперь, ради справедливости, ложка дёгтя. Кратко: никакие классификации реального мира не полны, не однозначны и не всеобъемлющи. Все реальные объекты принадлежат к тысяче разных классов одновременно и какой-то из них может быть предпочтительным только ситуативно. Нам важно, чтобы стол был красивый когда мы его покупаем, и чтобы он был деревянный, когда наводнение и мы бы хотели на нём уплыть.

Классификации ОО языков жестки, однозначны и являют собой изрядное прокрустово ложе.

С другой стороны — всё программирование вообще есть упрощение. Кастрированная модель предметной области. Потому что полная модель предметной области это только сама предметная область. Модель всегда что-то опускает и упрощает — это свойство программирования вообще, а не ОО в частности.

Тем не менее, подводя итог (в нашем веке в конце статьи читателю обязательно надо объяснить, что именно он в статье узнал — сам-то он не в курсе):

Объектная ориентированность — ключевое, основополагающее свойство мышления человека, и как таковое не есть что-то искусственно привнесённое в языки программирования. Оно с нами издревле и навсегда. Во всяком случае, пока существует вид homo sapiens sapiens.

(И да — ИИ, судя по всему, «мыслит» не классами.)