Тема 4. Objects and Classes

Когда код становится больше пары файлов, процедурный стиль начинает ломаться: данные и действия расходятся по проекту, поведение сложно менять безопасно. Объектно-ориентированный подход решает это через классы: состояние и поведение объединяются в одной модели.

Introduction to Object-Oriented Programming

В ООП программа выглядит как набор объектов, которые обмениваются сообщениями через методы.

OOP interactions

Плюс подхода: каждый объект отвечает за свою часть задачи. Например, Order считает итоговую сумму заказа, а EmailService отправляет уведомление. Это снижает связность и упрощает изменения.

Using Existing Classes

В реальном проекте вы почти всегда сочетаете свои классы с готовыми (String, List, Map, LocalDate, классы фреймворка).

Class dependency

Ключевой навык: читать контракт класса. Нужно понимать:

Какие входные данные допустимы.
Что метод возвращает в обычном случае.
Какие исключения возможны.
Какие есть побочные эффекты.

Building Your Own Classes

Хороший класс начинается с инвариантов: какие состояния считаются валидными всегда.

Simple class diagram

public class Student {
    private final String name;
    private int score;

    public Student(String name, int score) {
        if (name == null || name.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("name is required");
        }
        if (score < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("score must be >= 0");
        }
        this.name = name;
        this.score = score;
    }

    public void addScore(int delta) {
        if (delta > 0) {
            score += delta;
        }
    }

    public int getScore() {
        return score;
    }
}

Static Fields and Methods

static означает, что поле или метод принадлежит классу, а не конкретному объекту.

Static members

public class IdGenerator {
    private static long next = 1;

    public static long nextId() {
        return next++;
    }
}

Используйте static для констант, фабрик и утилит. Не храните в static случайное изменяемое бизнес-состояние, иначе код сложнее тестировать.

Method Parameters

Параметры метода это входной контракт метода.

Что важно в теории

Тип параметра ограничивает допустимые входные данные.
Имя параметра должно отражать доменный смысл (amount, birthDate, studentId), а не технический шум (x, obj1).
Слишком длинный список параметров ухудшает читаемость и повышает риск ошибок.

Как Java передает параметры

Java всегда передает по значению:

Для примитива копируется само значение.
Для объекта копируется значение ссылки.

Это значит:

Метод не может заменить переменную вызывающего кода на другой объект.
Метод может изменить состояние переданного объекта, если у объекта есть изменяемые поля.

public class ParamDemo {
    static void changeInt(int n) {
        n = 99;
    }

    static void changeName(Student s) {
        s.addScore(10);
    }
}

changeInt не изменит исходную переменную снаружи. changeName изменит состояние объекта Student, на который ссылаются обе переменные.

Практические шаги при проектировании метода

Определите минимально необходимый набор входных данных.
Если параметров больше 3-4, подумайте об отдельном объекте запроса.
Зафиксируйте предусловия (null-check, диапазоны, формат).
Явно определите, может ли метод менять состояние переданных объектов.

Object Construction

Цель конструктора: создать объект сразу в валидном состоянии.

Плохой путь для новичка: создать «пустой» объект, а потом по частям донастраивать через сеттеры. В таком подходе объект может жить в поломанном промежуточном состоянии.

Хороший базовый алгоритм:

Определите обязательные поля.
Передайте их в конструктор.
Проверьте входные данные в конструкторе.
Если данные невалидны, выбросьте понятное исключение.
После конструктора объект должен быть готов к использованию.

Пример:

public class BankAccount {
    private final String owner;
    private long balance;

    public BankAccount(String owner, long initialBalance) {
        if (owner == null || owner.isBlank()) {
            throw new IllegalArgumentException("owner is required");
        }
        if (initialBalance < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("initialBalance must be >= 0");
        }
        this.owner = owner;
        this.balance = initialBalance;
    }
}

Для сложных объектов позже применяют Builder, но сначала нужно уверенно владеть «валидным конструктором».

Packages

package это способ организовать классы по смыслу, а не просто по папкам. Пакеты решают две задачи:

Логическая структура проекта (где искать нужный класс).
Границы видимости (public, package-private, protected).

Базовая модель для новичка

Представьте проект как город:

Пакет это район (controller, service, repository, model).
Класс это дом в районе.
import это адрес, по которому другой класс находит нужный дом.

Пример структуры:

com.course.courseweb
├── controller
│   └── ArticleController
├── service
│   └── ArticleService
├── repo
│   └── ArticleRepository
└── model
    └── Article

Как это работает в коде

В начале файла объявляется пакет:

package com.course.courseweb.service;

Для использования класса из другого пакета нужен import:

import com.course.courseweb.model.Article;

Практическое правило: группируйте классы по ответственности (feature/layer), и пусть по имени пакета сразу видно роль класса.

Documentation Comments

Javadoc нужен для публичного API классов и методов. Полезно описывать:

Назначение метода.
Ограничения входных параметров.
Что возвращается.
Какие исключения и в каких случаях.

Class Design Hints

Один класс должен решать одну основную задачу.
Инварианты проверяются в конструкторе и/или ключевых методах.
Публичный API класса должен быть минимальным и понятным.
Поля по умолчанию делайте private, открывайте доступ только при необходимости.
Предпочитайте говорящие имена классов, методов и параметров.
Избегайте «бог-объектов», которые знают и делают слишком много.
Если метод трудно понять без комментариев, сначала упростите сам метод.

Objects And Classes