Elmord's Magic Valley

Software, lingüística e rock'n'roll. Às vezes em Português, sometimes in English.

Noun-centric vs. verb-centric OO

2013-05-11 01:36 -0300. Tags: comp, prog, lisp, pldesign, em-portugues

As linguagens orientadas a objetos convencionais são o que podemos chamar de noun-centric: as classes são a "unidade estrutural" mais importante, e os métodos (verbos) pertencem a classes (nomes). Um método é chamado sobre exatamente um objeto, e a escolha de que código será executado para a chamada depende da classe do objeto sobre o qual o método é chamado. A sintaxe objeto.método(args) reflete essa idéia.

Algumas outras linguagens, como Common Lisp e Dylan, entretanto, seguem um modelo "verb-centric": os métodos são definidos fora das classes. Métodos de mesmo "nome" (onde nome = símbolo + pacote ao qual pertence) são agrupados sob uma mesma generic function. As classes de todos os argumentos da generic function são consideradas na hora de escolher que código será executado. Em Common Lisp, a sintaxe (método arg1 arg2...) reflete essa ausência de preferência por um dos argumentos e a existência da função como algo externo a qualquer classe. (Não lembro mais de onde saíram os termos "noun-centric" e "verb-centric" para descrever essa diferença, mas eles não são invenção minha.)

As conseqüências na prática são várias. Uma delas é que no modelo verbocêntrico é possível criar novos métodos para classes existentes sem ter que modificá-las. Por exemplo, se você quiser criar um método novo para trabalhar com strings, você pode defini-lo e usá-lo como qualquer outro método sobre strings, ao invés de criar uma distinção artificial entre métodos nativos da classe String ("foo".method(42)) e métodos definidos somewhere else que trabalham com strings (RandomClass.method("foo", 42)). (Ruby, uma linguagem nominocêntrica, resolve esse problema permitindo "redefinições parciais" de classes. Essa solução, entretanto, tem o problema de que todos os métodos sobre uma classe compartilham o mesmo namespace, i.e., se dois arquivos diferentes quiserem definir method sobre uma mesma classe, as definições conflitarão. Em Common Lisp, cada method estaria em seu próprio pacote, o que evita esse problema.)

Outra vantagem do modelo verbocêntrico é que evitam-se decisões arbitrárias quanto a em que classe se deve incluir um método. Por exemplo, imagine que queiramos definir um método (match string regex), que retorna a primeira ocorrência de regex em string. Esse método vai na classe String, ou em RegEx? E se quisermos procurar por outras coisas além de regexes dentro da string (e.g., outras strings)? E se quisermos procurar regexes em coisas que não são strings (e.g., streams)? No modelo verbocêntrico, essa decisão simplesmente não existe; basta definir match para todas as combinações de tipos de argumentos possíveis.

Uma terceira conseqüência desse modelo é que o conceito de "interface" é desnecessário: "implementar uma interface" consiste em especializar os métodos desejados para a classe em questão. (De certa forma, pode-se imaginar cada generic function como uma interface de um método só, e cada definição de método para a generic function como a implementação da interface para uma combinação de classes. De certa forma, pode-se imaginar muitas coisas.) Uma desvantagem disso é que se perde a garantia estática provida pelas interfaces de que de uma dada classe implementa um conjunto de métodos relacionados. (Garantias estáticas não são exatamente um ponto forte do Common Lisp.)

No modelo nominocêntrico, é possível descrever chamadas de métodos em termos de troca de mensagens: quando escrevemos obj.foo(23, 42), podemos pensar que estamos enviando a mensagem foo(23, 42) para o objeto obj. De fato, em Smalltalk, uma das primeiras linguagens orientadas a objeto, as mensagens são objetos de primeira classe, e é possível fazer algumas coisas interessantes com elas (como por exemplo repassá-las para outros objetos, ou definir um método doesNotUnderstand que trata todas as mensagens que uma classe não reconhece). O modelo de troca de mensagens também é interessante em implementações de objetos distribuídos: nesse caso, uma chamada de método sobre um objeto remoto é de fato uma mensagem enviada pela rede para a máquina onde o objeto se encontra. Uma desvantagem do modelo verbocêntrico é que o a descrição em termos de troca de mensagens não é mais aplicável: um método é chamado sobre múltiplos objetos, e portanto não há um "receptor" da mensagem.

quem diga que o CLOS (Common Lisp Object System) não é de fato orientação a objetos, mas sim um paradigma diferente que é capaz de expressar orientação a objetos e (um bocado de) outras coisas (muitas delas não abordadas neste post, tais como before/after methods (que lembram programação orientada a aspectos) e method combinations). Hoje em dia eu me vejo inclinado a concordar com essa posição, já que o CLOS foge da idéia de objetos como caixinhas fechadas manipuladas apenas através dos métodos expostos pela classe correspondente. Encapsulamento é possível em Common Lisp (basta não exportar os nomes dos slots (a.k.a. propriedades, atributos, membros) no pacote onde foram definidos), mas a noção de objeto = dados + operações se perde, de certa forma. Os objetos são apenas os dados, e as operações somos nós estão contidas nas generic functions / métodos.

Comentários / Comments (2)

Marcus Aurelius, 2013-05-12 22:35:42 -0300 #

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Bom, só sei que Clojure, um tempo depois da sua criação, achou que interfaces com vários métodos eram bem mais úteis que “interfaces de um método só”, e acabou adicionando os protocols.

Se bem que meu conhecimento de Clojure e Common Lisp é praticamente o mesmo: li um monte para matar a curiosidade mas não peguei para usar... (é muito mais divertido ler a seção de “trivia” sobre linguagens de programação, hahaha)


Vítor De Araújo, 2013-05-12 23:15:53 -0300 #

Hmm. Eu consigo ver a utilidade de interfaces (especialmente no sentido de "é mais fácil implementar eficientemente" :P), mas não me parece uma coisa muito mais útil do que generic functions all the way. Mas eu também não sei praticamente nada de Clojure, então talvez tenha alguma coisa mais interessante por trás...


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