Утверждения - предусловия и постусловия программ класса и инварианты классов - играют эту роль.
Утверждения имеют три основных применения: помогают создать надежное ПО, обеспечивают систематическую документацию и являются инструментом тестирования и отладки ПО.
Язык должен давать возможность: поставлять класс и его компоненты вместе с утверждениями (предусловиями, постусловиями и инвариантами); включать инструментарий для получения документации из этих утверждений; осуществлять мониторинг утверждений во время выполнения программы.
В сообществе программных модулей, где классы являются городами, а инструкции - исполнительной ветвью власти, утверждения представляют законодательную власть. Ниже мы увидим, что играет роль судебной системы в таком сообществе.
Классы как модули
Объектная ориентация - в первую очередь архитектурная техника: она в основном затрагивает модульную структуру системы.
Здесь опять велика роль классов. Класс описывает не только тип объектов, но и модульную единицу. В чистом ОО-подходе:
Классы должны быть единственным видом модулей.
В частности, исчезает понятие главной программы, а подпрограммы не существуют как независимые модульные единицы (они могут появляться только как часть классов). Нет необходимости в 'пакетах', используемых в таких языках, как Ada. Хотя удобно в целях управления группировать классы в административные единицы, называемые кластерами.
Классы как типы
Понятие класса достаточно мощное, чтобы избежать необходимости любого другого механизма типизации:
Каждый тип должен быть основан на классе.
Даже базовые типы, такие как INTEGER и REAL, можно рассматривать как классы; обычно такие классы являются встроенными.
Вычисления, основанные на компонентах
В ОО-вычислениях существует только один базовый вычислительный механизм. Есть некоторый объект, всегда являющийся (в силу предыдущего правила) экземпляром некоторого класса, и вычисление состоит в том, что данный объект вызывает некоторый компонент этого класса. Например, для показа окна на экране вызывается компонент
Базисные типы рассматриваются как предопределенные классы, и основные операции (например, сложение чисел) рассматриваются как специальные предопределенные случаи вызова компонентов - общий механизм вычислений:
Вызов компонента должен быть основным механизмом вычисления.
Класс, содержащий вызов компонента класса
Вызов компонента иногда называют передачей сообщения (message passing) ; по этой терминологии вышеприведенный вызов будет описываться как передача объекту e сообщения: 'повысить вашу плату' с аргументами
Скрытие информации (information hiding)
При создании класса зачастую в него приходится включать компонент, необходимый только для внутренних целей, являющийся частью реализации класса, но не его интерфейса. Другие компоненты этого класса, - возможно, доступные клиентам, - могут вызывать этот внутренний компонент для собственных нужд. Но не следует такую возможность давать клиенту.
Механизм, делающий определенные компоненты недоступными для клиентов, называется скрытием информации.
На практике бывает недостаточно того, чтобы механизм скрытия информации поддерживал экспортируемые компоненты (доступные для всех клиентов) и скрытые компоненты (не доступные ни одному клиенту).
Создатели классов должны также иметь возможность избирательно экспортировать компоненты для избранных клиентов.
Автор класса должен иметь возможность указать, что компонент доступен: всем клиентам, ни одному клиенту или избранным клиентам.
Прямое следствие этого правила - строгая ограниченность взаимодействия классов. В частности, хороший ОО-язык не должен включать понятие глобальной переменной. Классы обмениваются информацией исключительно через вызовы компонентов и механизм наследования.
Обработка исключений (Exception handling)
В процессе выполнения программ могут встречаться различные аномалии. В ОО-вычислениях они соответствуют вызовам, которые не могут быть выполнены надлежащим образом: например в результате сбоя в оборудовании, переполнения при выполнении арифметических операций или ошибок ПО.
Для создания надежного ПО необходимо иметь возможность восстановления нормального хода вычислений. Это является целью механизма обработки исключений.
Язык должен обеспечивать механизм восстановления в неожиданных аварийных ситуациях.
В сообществе программных модулей механизм обработки исключений - третья ветвь власти, судебная система и поддерживающие ее силы полиции.
Статическая типизация (static typing)
Когда в системе происходит вызов некоторого компонента определенным объектом, как узнать, что объект способен обработать вызов? (В терминологии сообщений: как узнать, что объект может обработать
