Основы объектов в Dart

После изучения базовых возможностей и синтаксиса языка Dart мы можем перейти к объектно-ориентированному программированию (ООП).

Dart является полностью объектно-ориентированным языком программирования, что означает, что он использует концепцию объектов для организации кода. Давайте подробно рассмотрим, что такое объекты, как они работают и как их эффективно использовать в Dart.

Введение в ООП

В программировании объект — это структура данных, которая объединяет в себе связанные данные (поля или свойства) и поведение (методы). Dart, как и многие современные языки программирования, построен на объектно-ориентированном подходе.

Что такое объект?

Объект — это концепция, которая позволяет моделировать реальные или абстрактные сущности в коде. Объектом может быть пользователь сайта, статья в блоге, банковский счет, динозавр в зоопарке или любая другая сущность, которую мы хотим представить в программе.

ООП Динозавры

В простейшем случае объект можно представить как набор связанных данных:

void main() {
  var person = {
    'name': 'John',
    'age': 30,
    'city': 'New York',
  };
 
  print(person); // {name: John, age: 30, city: New York}
}

Это создает объект с помощью литерала карты (Map) с тремя свойствами: name, age и city. Однако такой подход имеет ограничения. Для создания более сложных объектов с собственным поведением мы используем классы.

Классы: шаблоны для создания объектов

Класс — это шаблон (или чертеж), определяющий структуру и поведение объектов определенного типа. Давайте создадим простой класс Article, представляющий статью:

class Article {
  // Поля (свойства) класса
  String title;
  String content;
  String image;
  DateTime publishDate;
  String? author; // Необязательное поле (может быть null)
 
  // Конструктор
  Article(this.title, this.content, this.image) {
    // Инициализируем дату публикации текущим временем
    this.publishDate = DateTime.now();
  }
}

Здесь класс Article имеет:

Четыре обязательных поля: title, content, image и publishDate
Одно необязательное поле: author (с типом String?, что означает, что оно может быть null)
Конструктор, который инициализирует обязательные поля

Создание объектов на основе классов

Теперь, когда у нас есть класс, мы можем создавать экземпляры этого класса (объекты):

void main() {
  // Создаем объект статьи
  var article = Article(
    'Введение в Dart',
    'Dart — это язык программирования, оптимизированный для приложений. Он разработан Google и используется для создания мобильных, настольных, серверных и веб-приложений.',
    'dart_logo.jpg',
  );
 
  // Доступ к полям объекта
  print('Название: ${article.title}');
  print('Дата публикации: ${article.publishDate}');
  print('Изображение: ${article.image}');
}

ООП Статья на сайте

Методы класса

Объекты могут не только хранить данные, но и выполнять действия через методы. Давайте расширим наш класс Article полезными методами:

class Article {
  // Поля (свойства) класса
  String title;
  String content;
  String image;
  DateTime publishDate;
  String? author;
 
  // Конструктор с сокращенной записью параметров
  Article(this.title, this.content, this.image) {
    this.publishDate = DateTime.now();
  }
 
  // Геттер для подсчета слов
  int get wordCount {
    return content.split(' ').length;
  }
 
  // Метод для получения краткой информации о статье
  String getSummary() {
    String authorInfo = author != null ? ", автор: $author" : "";
    return '$title - $wordCount слов, опубликовано ${publishDate.day}.${publishDate.month}.${publishDate.year}$authorInfo';
  }
 
  // Сеттер для установки автора
  set authorName(String name) {
    author = name;
  }
}

В этом обновленном классе:

Мы добавили геттер wordCount, который подсчитывает количество слов в контенте статьи
Метод getSummary() возвращает краткую информацию о статье
Сеттер authorName позволяет установить имя автора статьи

Использование методов

void main() {
  var article = Article(
    'Основы объектов в Dart',
    'Объектно-ориентированное программирование — это подход к программированию, основанный на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса.',
    'oop.jpg',
  );
 
  // Устанавливаем автора с помощью сеттера
  article.authorName = 'Иван Петров';
 
  // Выводим информацию о статье
  print(article.getSummary());
  print('Количество слов: ${article.wordCount}');
}

ООП мороженное

Взаимодействие между объектами

Объекты могут взаимодействовать друг с другом, образуя более сложные системы. Давайте создадим класс Author и покажем, как он может взаимодействовать с классом Article:

class Author {
  String name;
  String email;
  DateTime registrationDate;
  List<Article> articles = []; // Список статей автора
 
  // Сокращенный синтаксис конструктора
  Author(this.name, this.email, this.registrationDate);
 
  // Метод для добавления статьи
  void addArticle(Article article) {
    // Устанавливаем автора статьи
    article.authorName = this.name;
    // Добавляем статью в список
    articles.add(article);
  }
 
  // Метод для получения общего количества слов во всех статьях
  int getTotalWordCount() {
    int total = 0;
    for (var article in articles) {
      total += article.wordCount;
    }
    return total;
  }
 
  // Получить информацию об авторе
  String getInfo() {
    return '$name ($email) - ${articles.length} статей';
  }
}

Демонстрация взаимодействия

void main() {
  // Создаем автора
  var author = Author(
    'Иван Петров',
    'ivan@example.com',
    DateTime(2023, 5, 10),
  );
 
  // Создаем несколько статей
  var article1 = Article(
    'Введение в Dart',
    'Dart — это язык программирования, разработанный Google для создания масштабируемых веб-приложений, мобильных приложений и приложений для Интернета вещей.',
    'dart.jpg',
  );
 
  var article2 = Article(
    'Объекты в Dart',
    'В Dart все является объектом, включая числа, функции и даже null. Все объекты наследуются от класса Object.',
    'objects.jpg',
  );
 
  // Добавляем статьи автору
  author.addArticle(article1);
  author.addArticle(article2);
 
  // Выводим информацию
  print(author.getInfo());
  print('Общее количество слов: ${author.getTotalWordCount()}');
 
  // Выводим информацию о статьях
  for (var article in author.articles) {
    print(article.getSummary());
  }
}

ООП авто

Пример реальной системы: простой блог

Теперь давайте объединим наши знания для создания простой блог-системы:

class Blog {
  String name;
  List<Author> authors = [];
 
  Blog(this.name);
 
  void addAuthor(Author author) {
    authors.add(author);
  }
 
  List<Article> getAllArticles() {
    List<Article> allArticles = [];
    for (var author in authors) {
      allArticles.addAll(author.articles);
    }
    return allArticles;
  }
 
  void printSummary() {
    print('=== БЛОГ: $name ===');
    print('Авторов: ${authors.length}');
    print('Статей: ${getAllArticles().length}');
 
    print('\nАвторы:');
    for (var author in authors) {
      print('- ${author.getInfo()}');
    }
 
    print('\nСтатьи:');
    for (var article in getAllArticles()) {
      print('- ${article.getSummary()}');
    }
  }
}
 
void main() {
  // Создаем блог
  var blog = Blog('TechBlog');
 
  // Создаем авторов
  var author1 = Author('Анна Иванова', 'anna@blog.com', DateTime(2023, 3, 15));
  var author2 = Author('Петр Сидоров', 'petr@blog.com', DateTime(2023, 7, 22));
 
  // Создаем статьи
  var article1 = Article(
    'Особенности Dart',
    'Dart — современный язык программирования с поддержкой сильной типизации, null safety и асинхронного программирования.',
    'dart_logo.png',
  );
 
  var article2 = Article(
    'Путешествие по Европе',
    'Европа предлагает богатую историю, разнообразную культуру и впечатляющую архитектуру.',
    'europe.jpg',
  );
 
  var article3 = Article(
    'Лучшие рецепты итальянской кухни',
    'Итальянская кухня славится своими пастой, пиццей и тирамису.',
    'italian_food.jpg',
  );
 
  // Добавляем статьи авторам
  author1.addArticle(article1);
  author1.addArticle(article3);
  author2.addArticle(article2);
 
  // Добавляем авторов в блог
  blog.addAuthor(author1);
  blog.addAuthor(author2);
 
  // Выводим информацию о блоге
  blog.printSummary();
}

ООП музыкальные инструменты

Ключевые принципы ООП

При работе с объектами в Dart важно понимать следующие ключевые принципы ООП:

Инкапсуляция — объединение данных и методов, которые работают с этими данными, в одной "капсуле" (классе). Это позволяет скрыть детали реализации и предоставить только необходимый интерфейс.
Наследование — механизм, позволяющий создавать новые классы на основе существующих. Например, класс VideoArticle может наследовать свойства и методы класса Article и добавлять свои специфичные функции.
Полиморфизм — способность объектов с одинаковым интерфейсом иметь различные реализации. Например, методы getSummary() могут по-разному работать в разных подклассах Article.
Абстракция — выделение наиболее важных характеристик объекта и игнорирование несущественных. Например, при моделировании автора нас интересуют его имя и статьи, но не его рост или вес.

Заключение

Объекты в Dart позволяют организовать код в логические структуры, объединяющие данные и поведение. В этой статье мы рассмотрели:

Определение классов с полями и методами
Создание объектов на основе классов
Взаимодействие между объектами
Практическое применение ООП в простой блог-системе

Объектно-ориентированное программирование значительно упрощает разработку, делая код более организованным, понятным и поддерживаемым. По мере усложнения программ преимущества этого подхода становятся все более очевидными.

К сожалению, при объяснении объектов и классов мы используем термины и инструменты, которые сами требуют объяснения. Невозможно охватить все аспекты ООП в одной статье. Каждая следующая статья будет отвечать на один вопрос и, возможно, задавать два новых.

Чтобы действительно освоить Dart и ООП, необходимо:

Регулярно практиковаться в решении задач
Изучать официальную документацию
Экспериментировать с кодом
Разрабатывать собственные небольшие проекты

Дополнительные материалы

Классы в Dart — официальная документация
Сайт с задачами для разработчиков - codewars

Домашнее задание по введению в ООП в Dart

Задачи для закрепления навыков объектно-ориентированного программирования

Задача 1: Основы создания классов

Задача: Создать класс Swan (Лебедь) с атрибутами и методами. Создать несколько экземпляров с разными характеристиками.

// Пример кода для начала:
class Swan {
  String name;
  String color;
  double wingspan;
  int age;
 
  // Добавьте конструктор и методы
}
 
// Создайте несколько экземпляров с различными атрибутами

Задача 2: Работа с полями и методами

Задача: Создать класс Book с различными атрибутами и методами. Создать 5 экземпляров этого класса.

// Пример кода для начала:
class Book {
  String title;
  String isbn;
  String author;
  int publicationYear;
  int pageCount;
  String bindingType;
  String genre;
  double rating;
  double price;
 
  // Добавьте конструктор и методы
}
 
// Создайте экземпляры: азбука, война и мир, книга о вкусной и полезной пище и два по вашему выбору

Задача 3: Реализация банковского счета

Задача: Создать класс BankAccount, который моделирует работу банковского счета с операциями пополнения, снятия и проверки баланса.

class BankAccount {
  // Добавьте необходимые атрибуты
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Метод deposit для внесения средств
 
  // Метод withdraw для снятия средств
 
  // Метод getBalance для проверки баланса
 
  // Метод toString для вывода информации о счете
}
 
// Создайте несколько счетов и выполните операции с ними

Задача 4: Моделирование автомобиля

Задача: Создать класс Car, который моделирует автомобиль с возможностью запуска двигателя, движения, торможения и отображения текущего состояния.

class Car {
  // Добавьте необходимые атрибуты (марка, модель, год выпуска, цвет и т.д.)
 
  // Добавьте атрибуты для хранения состояния (запущен двигатель или нет, текущая скорость)
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Метод для запуска двигателя
 
  // Метод для остановки двигателя
 
  // Метод для ускорения
 
  // Метод для торможения
 
  // Метод для отображения текущего состояния
}
 
// Создайте несколько автомобилей и продемонстрируйте их использование

Задача 5: Система управления студентами

Задача: Создать класс Student и класс Course. Студент может быть зарегистрирован на нескольких курсах, а курс может содержать нескольких студентов.

class Student {
  // Атрибуты (имя, возраст, идентификатор и т.д.)
 
  // Список курсов, на которые зарегистрирован студент
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Метод для регистрации на курс
 
  // Метод для отмены регистрации
 
  // Метод для отображения списка курсов
}
 
class Course {
  // Атрибуты (название, код, преподаватель и т.д.)
 
  // Список зарегистрированных студентов
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Метод для добавления студента
 
  // Метод для удаления студента
 
  // Метод для отображения списка студентов
}
 
// Создайте несколько студентов и курсов, зарегистрируйте студентов на курсы

Задача 6: Инвентарь продуктов

Задача: Создать класс Product и класс Inventory для управления складом продуктов.

class Product {
  // Атрибуты (название, цена, количество, категория и т.д.)
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Геттеры и сеттеры при необходимости
 
  // Метод для обновления информации о продукте
}
 
class Inventory {
  // Список продуктов
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Метод для добавления продукта
 
  // Метод для удаления продукта
 
  // Метод для поиска продукта по названию или категории
 
  // Метод для отображения всего инвентаря
}
 
// Создайте инвентарь и добавьте несколько продуктов

Задача 7: Создание приложения для заметок

Задача: Создать класс Note и класс NoteApp для управления заметками.

class Note {
  // Атрибуты (заголовок, содержание, дата создания, теги и т.д.)
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Геттеры и сеттеры при необходимости
 
  // Метод для редактирования заметки
 
  // Метод для отображения заметки
}
 
class NoteApp {
  // Список заметок
 
  // Реализуйте конструктор
 
  // Метод для создания новой заметки
 
  // Метод для удаления заметки
 
  // Метод для поиска заметок по заголовку или тегам
 
  // Метод для отображения всех заметок
}
 
// Создайте приложение для заметок и добавьте несколько заметок

Требования к выполнению:

Для каждой задачи реализуйте все указанные классы с атрибутами и методами
Используйте правильные типы данных для каждого атрибута
Создайте тестовые примеры использования каждого класса
Комментируйте код для объяснения логики работы
Используйте правильное форматирование кода

class Article { // Поля (свойства) класса String title; String content; String image; DateTime publishDate; String? author; // Необязательное поле (может быть null) // Конструктор Article(this.title, this.content, this.image) { // Инициализируем дату публикации текущим временем this.publishDate = DateTime.now(); } }

void main() { // Создаем объект статьи var article = Article( 'Введение в Dart', 'Dart — это язык программирования, оптимизированный для приложений. Он разработан Google и используется для создания мобильных, настольных, серверных и веб-приложений.', 'dart_logo.jpg', ); // Доступ к полям объекта print('Название: ${article.title}'); print('Дата публикации: ${article.publishDate}'); print('Изображение: ${article.image}'); }

class Article { // Поля (свойства) класса String title; String content; String image; DateTime publishDate; String? author; // Конструктор с сокращенной записью параметров Article(this.title, this.content, this.image) { this.publishDate = DateTime.now(); } // Геттер для подсчета слов int get wordCount { return content.split(' ').length; } // Метод для получения краткой информации о статье String getSummary() { String authorInfo = author != null ? ", автор: $author" : ""; return '$title - $wordCount слов, опубликовано ${publishDate.day}.${publishDate.month}.${publishDate.year}$authorInfo'; } // Сеттер для установки автора set authorName(String name) { author = name; } }

void main() { var article = Article( 'Основы объектов в Dart', 'Объектно-ориентированное программирование — это подход к программированию, основанный на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса.', 'oop.jpg', ); // Устанавливаем автора с помощью сеттера article.authorName = 'Иван Петров'; // Выводим информацию о статье print(article.getSummary()); print('Количество слов: ${article.wordCount}'); }

class Author { String name; String email; DateTime registrationDate; List<Article> articles = []; // Список статей автора // Сокращенный синтаксис конструктора Author(this.name, this.email, this.registrationDate); // Метод для добавления статьи void addArticle(Article article) { // Устанавливаем автора статьи article.authorName = this.name; // Добавляем статью в список articles.add(article); } // Метод для получения общего количества слов во всех статьях int getTotalWordCount() { int total = 0; for (var article in articles) { total += article.wordCount; } return total; } // Получить информацию об авторе String getInfo() { return '$name ($email) - ${articles.length} статей'; } }

void main() { // Создаем автора var author = Author( 'Иван Петров', 'ivan@example.com', DateTime(2023, 5, 10), ); // Создаем несколько статей var article1 = Article( 'Введение в Dart', 'Dart — это язык программирования, разработанный Google для создания масштабируемых веб-приложений, мобильных приложений и приложений для Интернета вещей.', 'dart.jpg', ); var article2 = Article( 'Объекты в Dart', 'В Dart все является объектом, включая числа, функции и даже null. Все объекты наследуются от класса Object.', 'objects.jpg', ); // Добавляем статьи автору author.addArticle(article1); author.addArticle(article2); // Выводим информацию print(author.getInfo()); print('Общее количество слов: ${author.getTotalWordCount()}'); // Выводим информацию о статьях for (var article in author.articles) { print(article.getSummary()); } }

class Blog { String name; List<Author> authors = []; Blog(this.name); void addAuthor(Author author) { authors.add(author); } List<Article> getAllArticles() { List<Article> allArticles = []; for (var author in authors) { allArticles.addAll(author.articles); } return allArticles; } void printSummary() { print('=== БЛОГ: $name ==='); print('Авторов: ${authors.length}'); print('Статей: ${getAllArticles().length}'); print('\nАвторы:'); for (var author in authors) { print('- ${author.getInfo()}'); } print('\nСтатьи:'); for (var article in getAllArticles()) { print('- ${article.getSummary()}'); } } } void main() { // Создаем блог var blog = Blog('TechBlog'); // Создаем авторов var author1 = Author('Анна Иванова', 'anna@blog.com', DateTime(2023, 3, 15)); var author2 = Author('Петр Сидоров', 'petr@blog.com', DateTime(2023, 7, 22)); // Создаем статьи var article1 = Article( 'Особенности Dart', 'Dart — современный язык программирования с поддержкой сильной типизации, null safety и асинхронного программирования.', 'dart_logo.png', ); var article2 = Article( 'Путешествие по Европе', 'Европа предлагает богатую историю, разнообразную культуру и впечатляющую архитектуру.', 'europe.jpg', ); var article3 = Article( 'Лучшие рецепты итальянской кухни', 'Итальянская кухня славится своими пастой, пиццей и тирамису.', 'italian_food.jpg', ); // Добавляем статьи авторам author1.addArticle(article1); author1.addArticle(article3); author2.addArticle(article2); // Добавляем авторов в блог blog.addAuthor(author1); blog.addAuthor(author2); // Выводим информацию о блоге blog.printSummary(); }

// Пример кода для начала: class Swan { String name; String color; double wingspan; int age; // Добавьте конструктор и методы } // Создайте несколько экземпляров с различными атрибутами

// Пример кода для начала: class Book { String title; String isbn; String author; int publicationYear; int pageCount; String bindingType; String genre; double rating; double price; // Добавьте конструктор и методы } // Создайте экземпляры: азбука, война и мир, книга о вкусной и полезной пище и два по вашему выбору

class BankAccount { // Добавьте необходимые атрибуты // Реализуйте конструктор // Метод deposit для внесения средств // Метод withdraw для снятия средств // Метод getBalance для проверки баланса // Метод toString для вывода информации о счете } // Создайте несколько счетов и выполните операции с ними

class Car { // Добавьте необходимые атрибуты (марка, модель, год выпуска, цвет и т.д.) // Добавьте атрибуты для хранения состояния (запущен двигатель или нет, текущая скорость) // Реализуйте конструктор // Метод для запуска двигателя // Метод для остановки двигателя // Метод для ускорения // Метод для торможения // Метод для отображения текущего состояния } // Создайте несколько автомобилей и продемонстрируйте их использование

class Student { // Атрибуты (имя, возраст, идентификатор и т.д.) // Список курсов, на которые зарегистрирован студент // Реализуйте конструктор // Метод для регистрации на курс // Метод для отмены регистрации // Метод для отображения списка курсов } class Course { // Атрибуты (название, код, преподаватель и т.д.) // Список зарегистрированных студентов // Реализуйте конструктор // Метод для добавления студента // Метод для удаления студента // Метод для отображения списка студентов } // Создайте несколько студентов и курсов, зарегистрируйте студентов на курсы

class Product { // Атрибуты (название, цена, количество, категория и т.д.) // Реализуйте конструктор // Геттеры и сеттеры при необходимости // Метод для обновления информации о продукте } class Inventory { // Список продуктов // Реализуйте конструктор // Метод для добавления продукта // Метод для удаления продукта // Метод для поиска продукта по названию или категории // Метод для отображения всего инвентаря } // Создайте инвентарь и добавьте несколько продуктов

class Note { // Атрибуты (заголовок, содержание, дата создания, теги и т.д.) // Реализуйте конструктор // Геттеры и сеттеры при необходимости // Метод для редактирования заметки // Метод для отображения заметки } class NoteApp { // Список заметок // Реализуйте конструктор // Метод для создания новой заметки // Метод для удаления заметки // Метод для поиска заметок по заголовку или тегам // Метод для отображения всех заметок } // Создайте приложение для заметок и добавьте несколько заметок

Требования к выполнению:

Для каждой задачи реализуйте все указанные классы с атрибутами и методами

Используйте правильные типы данных для каждого атрибута

Создайте тестовые примеры использования каждого класса

Комментируйте код для объяснения логики работы

Используйте правильное форматирование кода