Added data structures block (not finished)

docs/block-2/abstractions.md

@@ -0,0 +1,310 @@
+# Абстракції (Спадкування)
+
+## Завдання
+
+Ускладнимо завдання: у нас є притулок з домашніми тваринами, і нам потрібно
+зберігати уніфіковану інформацію про кожну тварину.
+Якщо ви раніше створювали таблиці в тому ж Excel, ви, швидше за все, розумієте,
+як ви можете виділити параметри кожного вихованця.
+
+Що ж таке спадкування? **Спадкування** - це властивість об'єкта набувати
+риси *іншого об'єкта* за допомогою абстракції.
+
+Як же вирішуватимемо завдання? Давайте спочатку виділимо, які вихованці у нас
+взагалі є:
+
+- собаки
+- коти
+- папуги
+
+Тепер нашим завданням є знайти загальні властивості даних об'єктів (вихованців)
+щоб виділити їх у більш загальну сутність.
+Перше, що швидше за все, спало на думку — це імена. У всіх домашніх
+тварин є якісь імена. Відразу ж після цього, буде неважко додумати
+деякі інші властивості: скільки їм років, їх опис (може, наприклад, це говорящий папуга або кіт)
+та інші їх атрибути (властивості).
+
+Також, кожен з них, має власні особливості, які існують тільки в них – собаки бігають,
+папуги літають, а коти просто ліниві. Візуалізуймо:
+
+![Наслідування](images/pet_object.png#invert)
+
+Зі структурою розібрались, але як це реалізувати на Kotlin?
+
+## Interface
+
+Одним з варіантів рішення є `interface`. Цей тип опису структури припускає тільки опис контракту того, як
+клас, що його наслідує (у відношені інтерфейсів ще часто говорять «імплеменує»), буде поводитись та які саме дані
+буде мати.
+:::info Термінологія
+**Контракт** – формальний опис того, що робить будь-яка сутність (починаючи з функцій до класу або інтерфесу).
+:::
+Створюється інтерфейс наступним чином:
+
+```kotlin
+interface Foo {...}
+```
+
+Варто враховувати, що на відміну від класів чи об'єктів — інтерфейси stateless (тобто, не можуть зберігати ніяких
+даних). Також вони не є самостійною структурною одиницею й існують тільки за допомогою об'єктів, що їх реалізують
+(імплементують, наслідують).
+Тобто, ви не можете зробити наступне:
+
+```kotlin
+interface Foo {
+    // This will error
+    val name: String = "" // Error: Property initializers are not allowed in interfaces
+}
+```
+
+Тому зробити можна тільки так:
+
+```kotlin
+interface Foo {
+    val name: String
+}
+```
+
+Спробуймо віднаслідувати даний інтерфейс:
+
+```kotlin
+class Bar : Foo {
+    override val name: String = "Bar"
+}
+```
+
+:::info Інформація
+Ключове слово `override` використовується для того, щоб ініціалізовувати те, що не було ініціалізовано до цього або
+для того, щоб змінити те, що вже ініціалізовано, якщо можливо (розглянемо це питання нижче).
+:::
+Для всіх ситуацій, окрім тих, де вам не потрібно (дійсно потрібно) зберігати якійсь дані у своїй абстракції
+краще використовувати цей вид абстракцій. Але, розгляньмо й інший варіант того, як це можна зробити:
+
+## Abstract class
+
+Іншим варіантом реалізації абстракції – є абстрактний класс. Він може все що й звичайний клас, але може мати
+не ініціалізованих членів класу (функції або властивості) та не може бути зконструйований викликом конструктора. Може
+бути тільки батьківським классом (тобто, реалізується через спадкоємця через спадкування).
+
+Розгляньмо на прикладі.
+
+```kotlin
+abstract class Foo(var name: String) { // він також має конструктор
+    abstract val someNumber: Int
+
+    abstract fun isEarthRound(): Boolean
+}
+
+class Bar : Foo("Bar") { // викликаємо конструктор при наслідуванні
+    // залишимо не ініціалізованими члени класу, який наслідуємо.
+}
+```
+
+Ми не ініціалізували члени класу, який наслідуємо тому, при спробі запуску, отримаємо помилку:
+
+```
+Class 'Bar' is not abstract and does not implement abstract base class member public abstract val someNumber: 
+Int defined in Foo
+Class 'Bar' is not abstract and does not implement abstract base class member public abstract fun isEarchRound(): 
+Boolean defined in Foo
+```
+
+:::tip Цікаво знати
+До речі, абстрактний клас може наслідувати абстрактний клас (і також інтерфейс може наслідувати інтерфейс).
+:::
+Тому нам потрібно реалізувати наш клас:
+
+```kotlin
+class Bar : Foo("Bar") { // викликаємо конструктор при наслідуванні
+    override val someNumber: Int = 1000
+    override fun isEarthRound() = false // а ви шо думали?
+}
+```
+
+Але, що якщо ми хочемо зробити абстракцію можливою до використання без спадкоємця (наслідника)?
+
+## Open class
+
+Цей вид класів може бути як віднаслідуваним, так і просто створеним:
+
+```kotlin
+open class Foo {
+    fun isEarthRound(): Boolean = false
+}
+```
+
+Цей клас може бути створеним:
+
+```kotlin
+fun main() {
+    val foo = Foo()
+    println("Is Earth round? ${foo.isEarthRound()}")
+}
+```
+
+І також може мати спадкоємця:
+
+```kotlin
+class Bar : Foo() {
+    override fun isEarthRound() = true
+}
+```
+
+Начебто, все окей, але Kotlin нам скаже наступне:
+
+```
+'isEarthRound' in 'Foo' is final and cannot be overridden
+```
+
+Насправді таке ж би було, якщо ми б захотіли ініціалізувати в абстрактному класі не абстрактного члена.
+Тому, за аналогією абстрактних членів, додамо до функції модифікатор `open`.
+
+```kotlin
+open class Foo {
+    open fun isEarthRound(): Boolean = false
+}
+```
+
+Після чого ми вже зможемо переназначити (ініціалізувати) функцію:
+
+```kotlin
+class Bar : Foo() {
+    override fun isEarthRound() = true // тепер все ок
+}
+```
+
+:::tip Чому все так?
+Для того, щоб дізнатись більше, чому всі члени в Kotlin за замовчуванням `final` (фінальні, тобто їх вже не можна
+змінювати), можна прочитати про [кризис базового класу](https://en.wikipedia.org/wiki/Fragile_base_class).
+:::
+
+## Рішення
+
+Але перейдім все ж таки до того, як ми розв'яжемо нашу задачу.
+
+Насправді нам мало чим підходить `open class`, бо в нас немає ніякого окремого 'Pet', а є конкретна тварина.
+Абстрактний клас нам не підходить, бо в нас немає ніяких початкових значень та взагалі чогось, що було
+б визначено початково (у нас все має визначати спадкоємець). Тому напишим варіантом буде interface:
+
+```kotlin
+// до речі всі члени interface за замовчуванням `open` 
+interface Pet {
+    val name: String
+    val age: Int
+
+    fun sound(): String
+}
+```
+
+І віднаслідуємо:
+
+```kotlin
+class Cat(override val name: String, override val age: String) : Pet {
+    override fun sound(): String = "meow<3"
+}
+
+class Dog(override val name: String, override val age: String) : Pet {
+    override fun sound(): String = "aww!"
+    override fun run() {
+        println("pretend dog is running..")
+    }
+}
+
+class Perrot(override val name: String, override val age: String) : Pet {
+    override fun sound(): String = "squawk!"
+    override fun fly() {
+        println("pretend perrot is flying..")
+    }
+}
+```
+
+І створім функцію, що буде використовувати нашу абстракцію:
+
+```kotlin
+fun printSound(pet: Pet) {
+    println(pet.sound())
+}
+```
+
+І викличемо цю функцію:
+
+```kotlin
+fun main() {
+    val cat = Cat("Мася", 4)
+    val dog = Dog("Мопс", 1)
+    val perrot = Perrot("Жан", 2)
+
+    printSound(cat)
+    printSound(dog)
+    printSound(perrot)
+}
+```
+
+Для прикладу поки зробили так.
+До речі, а як нам в подібній функції перевірити, яка сама реалізація була передана аргументом?
+Наприклад, для того, щоб виконати унікальну дію нашого об'єкта (`fly()` або `run()`).
+Для цього існують два оператори:
+
+- `is`: оператор, який говорить, чи є екземпляр вказаним об'єктом:
+    ```kotlin
+    if(pet is Dog)
+        pet.run()
+    ```
+- `as`: оператор приведення типа до якогось іншого:
+    ```kotlin
+    (pet as Dog).run() // може бути помилка, бо перевірка типа не відбувається
+    ```
+
+Рекомендую використовувати перший оператор завжди, коли ви не впевнені в тому, що параметр не є конкретно
+переданим типом об'єкта.
+
+Зробім же нашу функцію повноцінно:
+
+```kotlin
+fun doUniqueAction(pet: Pet) {
+  when {
+    pet is Cat -> println("я просто лінивий")
+    pet is Dog -> pet.run()
+    pet is Perrot -> pet.fly()
+  }
+}
+```
+І у нас все готово, але, до речі, це можна спростити:
+```kotlin
+fun doUniqueAction(pet: Pet) {
+  when(pet) {
+    is Cat -> println("я просто лінивий")
+    is Dog -> pet.run()
+    is Perrot -> pet.fly()
+  }
+}
+```
+Викличемо нашу функцію:
+```kotlin
+fun main() {
+    val cat = Cat("Мася", 4)
+    val dog = Dog("Мопс", 1)
+    val perrot = Perrot("Жан", 2)
+
+    doUniqueAction(cat)
+    doUniqueAction(dog)
+    doUniqueAction(perrot)
+}
+```
+Ось ми й зробили нашу абстракцію!
+:::tip Цікаво знати
+До речі, будь-який об'єкт за замовчуванням спадкує клас `Any`. Наприклад, за допомогою цього,
+у будь-якого об'єкта є `toString()`.
+
+Але ніякої магії в цій функції немає: кожен спадкоємець, якщо хоче мати `toString()`, має його реалізувати:
+```kotlin
+class Foo(..) {
+  ...
+
+  override fun toString() = "my awesome string representation of object"
+}
+```
+Раніше ми розглядали базові типи Kotlin, що вже за замовчуванням мають реалізацію цих функцій. Але,
+з нашими об'єктами нам знадобиться робити це вручну (але насправді рідко коли це потрібно) або
+використовувати інші типи класів, про які ми поговоримо згодом.
+:::