Objektorientierte Programmierung

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Objektorientierte Programmierung (OOP) ist eine Methode für die Strukturierung von Computerprogrammen, bei der Daten und der zur Verarbeitung dieser Daten notwendige Programmcode als Einheit behandelt werden. Diese Einheiten werden Objekte genannt, die Datentypen der Einheiten werden als Klassen bezeichnet.

Andere Programmierparadigmen (die sich z. T. mit OOP und untereinander nicht ausschließen) sind u. a. die Imperative Programmierung, die Funktionale Programmierung, die Strukturierte Programmierung, die Modulare Programmierung und die Logische Programmierung.

Inhaltsverzeichnis

Kennzeichen der objektorientierten Programmierung

Es gibt eine gewisse Uneinigkeit darüber, was alles genau diejenigen Kennzeichen einer Programmiermethode oder einer Programmiersprache sind, die sie schließlich als "objektorientiert" qualifizieren, aber gleichzeitig gibt es weitgehend Übereinstimmung darüber, dass die nachfolgend aufgezählten Eigenschaften besonders wichtig sind:

Eine Programmierung mit Objekten, die keine Vererbung kennt, nennt man zur Unterscheidung oft Objektbasierte Programmierung.

Welche Sprachen erlauben objekt-orientierte 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. Das ist ein Unterschied zu herkömmlichen prozeduralen Programmiersprachen, bei denen Daten und Prozeduren typischerweise getrennt betrachtet werden. 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.

Geschichte der objektorientierten Programmierung

Denkweise und Begriffe der OOP zeigten sich zuerst in Simula 67, einer Sprache für Simulationszwecke, die von Ole-Johan Dahl und Kristen Nygaard am Norwegian Computing Centre in Oslo geschaffen wurde. (Erzählt wird, dass sie an Schiffssimulationen gearbeitet hatten. Dabei ergab sich durch die kombinatorische Explosion von Parameterbeziehungen eine verwirrende Vielfalt an Möglichkeiten, wie sich die verschiedensten Attribute der unterschiedlichen Schiffe gegenseitig beeinflussen konnten. So kam die Idee auf, die unterschiedlichen Schiffstypen jeweils als eigenständige Objekte zu klassifizieren, wobei jede Klasse von Objekten für die eigenen Daten und das eigene Verhalten selbst zuständig war. 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. Bertrand Meyers 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 angelehnte propietäre 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 (en: 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.

Siehe auch: Reflexion (Programmierung)

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