Každé programovací paradigma se snaží vyřešit problém sdíleného stavu programu.

• imperativní programování - výchozí způsob - stav je libovolně měnitelný a je sdílen v globálních a lokálních proměnných
• funkcionální programování - „žádný sdílený stav neexistuje“ - stav je neměnný, mezi tzv. „pure“ funkcemi bez vedlejších účinků se posílají kopie stavu
• objektové programování - stav je rozdělen na malé části a zapouzdřen logikou programu v objektech

To znamená, že konkrétní hodnoty jsou uloženy jako atributy těchto objektů. Zpracování atributů spolu s celkovou komunikací s objekty probíhá pomocí kódu, který je obsažený v metodách objektů. Navenek pak program působí jako několik navzájem spolupracujících objektů, což umožňuje snadnější přenos kódu mezi různými projekty a jednodušší úpravu již existujícího kódu pomocí dědičnosti. Další výhodou je také větší zabezpečení dat díky viditelnosti atributů.

Nevýhodou objektově orientovaného programování je jeho větší náročnost na paměť a výpočetní rychlost, proto se používá hlavně u moderních počítačů, kde jsou tyto nevýhody téměř neznatelné. U mikropočítačů a jednoduchých jednoúčelových strojů je však výhodnější použití strukturovaného programování.

Zapouzdření není výhradně koncept OOP. Obecně v programování znamená, že nějaké data nebo logiku schováme za restriktivním rozhraním.

V OOP je tento koncept implementován třídami, kde data jsou schována v podobě privátních atributů, které můžeme manipulovat pomocí public metod. Příkladem zapouzdření je například kolekce HashMap v jazyce Java (skrývá implementaci hašovací tabulky za metodami .put() nebo .getOrDefault()).

Dědičnost umožňuje tvorbu nových tříd podle již vytvořených tříd. Tyto odvozené třídy sdědí všechny public a protected atributy a metody rodičovských tříd. Odvozené třídy si mohou tato data různě upravovat nebo přidávat další.

např:

V tomto příkladu jsme vytvořili novou třídu Zpevak, která je odvozena od třídy Clovek. Objekt třídy Zpevak tedy může využívat všechny atributy a metody třídy Clovek (např. metoda vstan() a atribut barvaOci) a zároveň nově vytvořené metody zpivej() a tancuj().

Podle kritiků by se dědičnost měla používat velmi vzácně, protože vytváří problém přílišné abstrakce a hluboké hiearchie dědičnosti, ve které člověk nepozná, kde je logika skutečně implementována. Z těchto důvodů existuje nepsané pravidlo, že dědičnost by měla být hluboká pouze 1 vrstvu. (dceřiná třída nesmí být rodičovskou třídou pro jiné třídy)

Na druhou stranu existují případy, kde je vícevrstvá dědičnost velmi výhodná - například při implementaci datových struktur ve standardní knihovně jazyku Java nebo ve vývoji her (hierarchie typu Entity → Character → Player).

Počet rodičovských tříd je určen použitým programovacím jazykem (např. Java umožňuje pouze jednu rodičovskou třídu, C++ umožňuje více).

Umožňuje použít jednotné rozhraní pro práci s různými typy objektů.

Přetěžování metod - metoda může fungovat více různými způsoby, které se rozliší podle druhu a počtu parametrů. (funguje pouze v jazycích s )

Programovací jazyk se statickými typy ví, jaké datové typy používá, a proto umí vybrat správnou metodu při kompilaci.

Příkladem je třída PrintStream v jazyce Java (implementuje System.out.println()):

Při běhu programu se musí zjistit, který datový typ používá a tím pádem kterou metodu volat.

2 způsoby implementace:

• alespoň 2 třídy mají stejnou rodičovskou třídu
• alespoň 2 třídy implementují stejné rozhraní

public class OsobaGML {
    public abstract void prezujSe();
}

public class StudentGML extends OsobaGML {
    @Override
    public void prezujSe() {
        System.out.println("Jdu ke skříňkám, otevřu svou skříňku, přezuji se.")
    }
}

public class KantorGML extends OsobaGML {
    @Override
    public void prezujSe() {
        System.out.println("Jdu do svého kabinetu, přezuji se.")
    }
}

public static void main(String[] args){
    OsobaGML[] osoby = new {new KantorGML(), new StudentGML()};
    // Mám pole všech osob a chci, aby se všichni přezuli.
    for(osoba : osoby){
        osoba.prezujSe(); // Zde musí program rozlišit, jestli je konkrétní osoba kantorem nebo studentem.
    }
}

Nastavením viditelnosti dat můžeme určit, které části programu budou mít k těmto datům přístup. Nastavit můžeme tři základní možnosti.

• private - data jsou viditelná pouze pro konkrétní objekt
• public - data jsou viditelná komukoli
• protected - data jsou viditelná pouze pro konkrétní třídu a odvozené třídy

Zjistíme, že programátor umí psát na počítači a účetní také. Intuitivně cítíme, že nebudou mít mnoho dalších společných schopností a navíc tuto dovednost může mít napříč povoláními leckdo, proto nemá smysl tvořit třídu na způsob ČlovekPracujícíSPočítačem a od ní dědit Programátora a Účetní, ale je výhodnější například vytvořit rozhraní SchopenPsátNaPočítači s požadavkem na metodu napišNaPočítači() a upravit třídy Programátor a Účetní tak, aby toto rozhraní implementovaly, tedy předepsanou metodu, a to každý po svém. V definici rozhraní nemůže být obsažen kód (implementace) dané metody, ale všechny třídy, které toto rozhraní implementují, musí být schopny se s příkazem napišNaPočítači() nějak vypořádat.

Obdobně může abstraktní třída předepisovat doimplementování metod, pro které ona sama nemá vlastní kód, ale jen předpis abstraktní metody.

Navrhují konkrétní způsoby řešení častých problémů v OOP. Tyto způsoby byly poprvé popsány v knize Design Patterns v roce 1994.

Výhody:

• rychlost implementace (Nemusím vymyslet způsob řešení problému.)
• komunikace v týmu (Kolega rychle pochopí, protože taky dobře zná tyto návrhové vzory-)
• údržba kódu (Tyto vzory vytváří tzv. „loose coupling“. To znamená, že můžu nahradit jednu část systému, aniž bych rozbil všechno ostatní.)

Nevýhody:

• Často vedou ke příliš komplikovanému kódu, protože byly použity, aniž by byly potřeba.

Tady je seznam nejdůležitějších z každé kategorie:

Nabízí alternativní způsoby vytvoření objektů.

• Builder
• Singleton

Vysvětlují, jak uspořádat objekty do větších struktur.

• Adapter
• Decorator

Vysvětlují komunikaci mezi objekty.

• Iterator
• Observer