Konsep Pemrograman Berorientasi Objek pada Java

Pemrograman berorientasi objek diciptakan untuk mempermudah pengembangan program dengan cara mengikuti model yang telah ada dalam kehidupan nyata. Dalam paradigma ini, sesuai dengan model kehidupan nyata, segala bagian (entiti) dari suatu permasalahan adalah objek. Objek-objek ini kemudian dapat berupa gabungan dari beberapa objek yang lebih kecil. Sebagai contoh, sebuah mobil. Mobil adalah sebuah objek dalam kehidupan nyata. Namun mobil sendiri terbentuk dari beberapa objek yang lebih kecil seperti roda ban, mesin, jok, transmisi, sistem rem, dan lain-lain. Mobil sebagai objek yang merupakan gabungan dari objek yang lebih kecil dibentuk dengan membentuk hubungan antara objek-objek penyusunnya. Begitu juga dengan sebuah program. Objek besar dapat dibentuk dengan menggabungkan beberapa objek-objek dalam bahasa pemrograman. Objek-objek tersebut berkomunikasi dengan saling mengirim pesan kepada objek lain.

Konsep-konsep pemrograman berorientasi objek dalam Java secara umum sama dengan yang digunakan oleh bahasa-bahasa lain. Jadi kebanyakan konsep yang kita bahas juga terdapat dalam bahasa selain Java. Namun, terkadang terdapat perbedaan-perbedaan kecil antara penerapan konsep-konsep tersebut dalam masing-masing bahasa. Perbedaan-perbedaan ini juga akan dijelaskan seiring penjelasan masing-masing konsep.

2.1 Objek
Dalam penjelasan mengenai analogi, kita sudah menyinggung mengenai objek. Sekarang kita akan mengupas lebih dalam tentang objek sebagai konsep kunci dari pemrograman berorientasi objek.
Baik dalam dunia nyata atau dalam sebuah program, sebuah objek memiliki dua karakteristik, yaitu state dan behaviour. State adalah keadaan dari sebuah objek, seperti mobil memiliki state warna, model, tahun pembuatan, kondisi, dan lain-lain. Sedang behaviour adalah kelakuan dari objek tersebut, seperti mobil dapat melaju, membelok, membunyikan klakson, dan lain-lain. Objek menyimpan statenya dalam satu atau lebih variabel, dan mengimplementasikan behaviournya dengan method. Dengan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa objek adalah bagian software yang dibentuk dengan variabel-variabel dan method-method yang berhubungan dengan variabel tersebut.

Dengan karakteristik tersebut, kita dapat memodelkan berbagai objek dalam kehidupan nyata ke dalam objek-objek dalam sebuah program. Lebih lanjut kita dapat memodelkan objek-objek abstrak ke dalam sebuah program. Contoh umum untuk konsep abstrak seperti ini adalah objek Event, yaitu objek untuk mewakili peristiwa klik atau tombol ditekan.
Sebuah objek yang dibentuk dari sebuah kelas biasa disebut instans dalam terminologi OOP. Artinya objek tersebut adalah wujud nyata dari sebuah kelas. Variabel dan method dari instans ini disebut variabel instans dan method instans. Setiap instans menyimpan variabelnya sendiri-sendiri, jadi nilai variabel untuk tiap instans bisa berbeda.

2. 2 Message (Pesan)
Objek-objek yang bekerja sama membentuk suatu sistem harus saling berkomunikasi untuk menjalankan sistem tersebut. Dalam sebuah program, objek-objek berkomunikasi satu sama lain dengan mengirimkan pesan. Sebagai contoh, jika sebuah objek ingin memanggil method dari objek lain, maka objek ini akan mengirimkan sebuah pesan yang meminta objek tujuan untuk menjalankan method yang dikehendaki. Pesan ini akan berisi informasi-informasi yang dibutuhkan objek tujuan untuk dapat menunaikan permintaan tadi. Sebuah pesan dibentuk oleh informasi berikut ini:
1. objek yang dituju, yaitu nama class yang meng-instansiasi objek yang dimaksud.
2. nama method yang ingin dipanggil, yaitu apa method yang dimiliki oleh objek yang ingin kita gunakan. Dalam hal ini, kita harus mengetahui method yang dimiliki oleh class yang meng-instansiasi objek yang hendak kita gunakan.
3. parameter yang dibutuhkan method tersebut, yaitu parameter yang diberikan pada method yang akan digunakan sehingga dapat berjalan sesuai dengan yang diperlukan.
Untuk memberi pemahanan yang lebih jelas tentang komunikasi antar objek-objek dapat kita lihat pada contoh 2.1.

Contoh 2.1 : anotherObject.aMethod(parameter1);
Misalkan objek Budi meminta objek Iwan untk membawa mobil Budi, maka Budi akan memanggil objek Iwan dengan perintah Iwan bawaMobil serta memberikan kuncil mobilnya. Dalam pemrograman berorientasi objek, perlakuan ini dapat dilakukan dengan cara,
iwan.bawaMobil ( kunciMobilBudi );

Ini menunjukkan bahwa objek yang dituju oleh objek Budi adalah objek Iwan dengan behavior (method) yang dibutuhkan bawaMobil yang dalam hal ini objek iwan mempunyai kemampuan membawa mobil, sedangkan parameter yang dibutuhkan oleh objek iwan dalam membawa mobil adalah kunci mobil budi. Pernyataan Objek Iwan mempunyai kemampuan membawa mobil menunjukkan bahwa di dalam class yang meng-instansiasi objek iwan mengandung method bawaMobil. Dengan kata lain, di dalam class yang meng-instansiasi objek iwan terdapat method bawaMobil.
Bila sebuah objek ingin memanggil method miliknya sendiri, maka informasi pertama adalah dirinya sendiri. Untuk menunjuk diri sendiri dalam Java digunakan kata kunci this. Maka contoh 2.1 akan menjadi seperti berikut :

this.aMethod(parameter1);

Andaikan bahwa objek Budi ingin membawa mobil miliknya sendiri, maka Budi hanya memanggil dirinya sendiri, yaitu saya bawa mobil dengan kunci yang saya miliki. Dalam pemrograman berorientasi objek, perlakuan ini dapat ditulis dalam bentuk;

this.bawaMobil(kunciMobilBudi);

Karena JVM java akan menginterfretasikan objek yang dituju adalah objek dirinya sendiri saat kita hanya memanggil method maka informasi pertama pada penulisan this.aMethod(parameter1); dapat kita dihilangkan sehingga menjadi:

aMethod(parameter1);

Dengan cara yang sama bahwa penulisan bawaMobil(kunciMobilBudi); menunjukkan bahwa yang membawa mobil adalah objek Budi sendiri, karena bila informasi pertama tidak ada (tanpa menggunakan menggunakan kata kuci this), kompiler akan secara otomatis menunjuk ke objek itu sendiri.
Dari penjelasan di atas dapat kita simpulkan bahwa penggunaan pesan mempunyai dua keuntungaan , yaitu:
1. semua kebutuhan interaksi antar objek dapat dilakukan, maksudnya bahwa kita hanya perlu mengetahui objek apa yang akan kita gunakan serta apa kemampuann objek tersebut (method yang dimiliki oleh objek yang kita gunakan)
2. objek-objek yang saling berinteraksi tidak harus berada dalam satu proses atau bahkan dalam satu komputer, maksudnya kita dapat menggunakan objek-objek yang berada dalam direktori atau komputer yang berbeda asalkan kita mengetahui direktori atau alamat komputer objek tersebut berada.
Jadi penggunaan pesan (message) akan mempermudah kita di dalam mengontrol perlakuan setiap objek atau dengan penggunaan pesan akan memberikan keleluasaan di dalam menggunakan behavior (method) yang dimiliki oleh objek-objek yang kita butuhkan.

2.3 Kelas (Class)
Kita telah jelaskan di atas bahwa objek merupakan instansiasi dari suatu class. Kelas adalah semacam cetakan, atau template, untuk membuat objek. Ibaratkan sebuah rancangan rumah yang digunakan untuk membangun ratusan rumah. Rumah yang dibangun tersebut adalah objek dari kelas rancangan rumah. Hal ini dapat dilakukan karena semua objek rumah yang dibangun memiliki karakteristik yang sama, sehingga dapat dibuatkan semacam blueprint-¬nya. Tetapi objek-objek yang dibangun tetap akan memiliki bentuk fisik tertentu sendiri-sendiri, seperti variabel dalam sebuah program, atau pintu sebuah objek rumah. Dengan penjelasan ini, kelas dapat kita definisikan kembali menjadi sebuah blueprint, atau prototipe, yang mendefinisikan variabel dan method yang sama untuk semua objek sejenis.
Sebagai contoh, misalkan kita ingin membuat kelas Rumah, maka kita harus membuat sebuah kelas yang mendefinisikan semua variabel yang dimiliki objek dari kelas tersebut. Selain itu, kelas tersebut juga harus mendeklarasikan method-method yang dimiliki objek dari kelas dan juga membuat implementasi dari method tersebut. Dengan adanya kelas ini, kita dapat membuat sebanyak apapun objek-objek rumah yang sejenis, yaitu jenis yang didefinisikan oleh kelas Rumah. Setiap objek Rumah diciptakan, sistem akan mengalokasikan sejumlah memori untuk objek tersebut dan variabel-variabelnya. Dengan begitu setiap objek akan memiliki salinan masing-masing untuk setiap variabel instans.
Setelah mengenal konsep kelas, saatnya kita akan membahas konsep variabel kelas. Variabel kelas sebenarnya sama dengan variabel instans. Bedanya adalah, setiap objek berbagi satu dan hanya satu variabel kelas, tapi masing-masing memiliki salinan dari variabel instans. Misalkan kelas Rumah yang kita buat hanya akan mendukung 2 lantai, dan setiap objek Rumah terdiri atas 2 lantai. Maka informasi ini cukup disimpan satu kali, karena nilainya tidak berbeda untuk semua objek. Lebih jauh, bila ada satu objek yang mengubah nilai dari variabel kelas, maka semua objek sejenis lainnya akan mengikuti perubahan itu. Di samping variabel, terdapat juga method kelas. Method jenis ini dapat langsung dipanggil melalui kelas dan bukan dari instans kelas tersebut.

2.4 Pewarisan
Seperti yang dijelaskan pad bab 1 bahwa terminologi asing untuk pewarisan adalah inheritance. Mungkin dalam literatur lain Saudara akan sering menjumpai istilah ini. Secara gamblang, pewarisan berarti sebuah kelas mewarisi state dan behaviour dari kelas lain. Sebagai contoh, sebuah kelas RumahMewah akan mewarisi state dan behaviour dari kelas Rumah. Begitu juga dengan kelas RumahSederhana. Kelas RumahMewah dan RumahSederhana disebut subkelas, atau kelas anak, dari kelas Rumah, yang disebut superkelas, atau kelas induk.
Seperti yang diungkapkan pada bab sebelumnya bahwa di dalam konsep pewarisan semua method dan attribut yang dimiliki oleh super kelas akan dimiliki oleh subkelasnya ditambah dengan method dan atribut khusus yang dimiliki oleh subkelas tersebut. Jadi seluruh subkelas akan mewarisi (inherits) state dan behaviour dari superkelasnya. Dengan begitu, semua subkelas dari superkelas yang sama akan memiliki state dan behaviour yang sama. Namun, masing-masing subkelas bisa menambah sendiri state atau behaviournya. Misalkan, pada kelas Rumah tidak terdapat variable kolamRenang, namun subkelas RumahMewah memiliki variabel tersebut. Contoh lain misalnya kelas Rumah tidak memiliki method nyalakanAlarm, namun rumah mewah memiliki method itu.
Dalam kasus tertentu subkelas mungkin memiliki implementasi behaviour yang berbeda dengan superkelasnya. Hal seperti ini disebut override. Contohnya subkelas SepedaBalap memiliki implementasi method ubahGigi yang berbeda dengan implementasi method tersebut pada superkelas Sepeda.

Tingkat pewarisan tidak hanya terbatas pada dua tingkatan. Dari contoh di atas, kita bisa saja membuat subkelas dari kelas SepedaBalap, dan seterusnya. Kita bisa terus memperpanjang tingkat pewarisan ini sepanjang yang kita butuhkan. Dengan begitu, subkelas-subkelas yang dibuat akan lebih khusus dan lebih terspesialisasi. Namun terdapat batasan pewarisan dalam Java yang disebut single inheritance. Artinya sebuah kelas hanya dapat mewarisi sifat dari satu dan hanya satu superkelas saja. Dalam beberapa bahasa pemrograman berorientasi objek lain, yang berlaku adalah multiple inheritance. Artinya sebuah kelas dapat mewarisi sifat dari beberapa superkelas sekaligus.
Dalam Java, terdapat kelas Object yang merupakan superkelas dari semua kelas Java, baik yang builtin ataupun yang kita buat sendiri, lansung maupun tidak langsung. Karena itu sebuah variabel bertipe Object akan dapat menyimpan referensi ke objek apapun dalam bahasa Java. Kelas Object ini memiliki behaviour yang dibutuhkan semua objek untuk dapat dijalankan di Java Virtual Machine (JVM). Sebagai contoh, semua kelas mewarisi method toString dari kelas Object, yang mengembalikan representasi String dari objek tersebut.
Bentuk umum pengimplementasian pewarisan pada java adalah sebagai berikut :
class Classname extends Superclassname {
. . . }

Dimana Classname menyatakan nama dari subkelas yang mewarisi semua attribut dan method yang dimiliki oleh superclass Superclassname. Untuk mengimplementasikan class RumahSederhana yang merupakan subkelas dari class Rumah, dinyatakan sebagai berikut :
class RumahSederhana extends Rumah {
. . . }

Dengan penulisan sourecode di atas, maka class RumahSederhana akan dapat menggunakan semua attribut dan method yang dimiliki oleh superkelas Rumah. Dengan catatan bahwa pada class Rumah kita terlebih dahulu telah mendefinisikan attribut dan method di dalam class Rumah.
Berdasarkan informasi di atas, dapat kita simpulkan bahwa manfaat penggunaan konsep pewarisan antara lain:
1. dapat menggunakan kembali kelas-kelas yang kita buat (sebagai superkelas) dan membuat kelas-kelas baru berdasar superkelas tersebut dengan karakteristik yang lebih khusus dari behaviour umum yang dimiliki superkelas.
2. dapat membuat superkelas yang hanya mendefinisikan behaviour namun tidak memberi implementasi dari method-method yang ada. Hal ini berguna jika kita ingin membuat semacam template kelas. Kelas semacam ini disebut kelas abstrak, karena behaviournya masih abstrak dan belum diimplementasikan. Subkelas-subkelas dari kelas semacam ini, yang disebut kelas konkret, mengimplementasikan behaviour abstrak tersebut sesuai dengan kebutuhan masing-masing.

Pada kelas abstrak kita dapat memiliki hanya satu atau lebih method abstrak. Subkelas dari kelas ini bertanggung jawab untuk memberikan implementasi untuk method-method abstrak tersebut. Sebagai akibat dari keberadaan method abstrak ini, kelas abstrak tidak dapat diinstanskan (dibuatkan instansnya) atau digunakan untuk menciptakan sebuah objek dari kelas tersebut. Bentuk umum dari pendefinisian class abstrak adalah sebagai berikut :
abstract class classAbstractName {
. . .
}

2.5 Interface
Arti harfiah dari interface adalah antarmuka, yaitu suatu alat yang digunakan benda-benda yang tidak terhubung secara langsung untuk berinteraksi. Interface dalam kehidupan sehari-hari dapat diibaratkan seperti remote televisi yang dapat digunakan pada semua televisi tanpa memperhatikan jenis dan merek televisi yang akan menggunakan remote tersebut. Remote dapat berkomunikasi dengan televisi yang tidak terhubung langsung untuk saling berinteraksi.
Remote yang berperan sebagai interface, dapat mengoperasikan televisi sesuai dengan keinginan kita. Pengoperasian yang dimaksud adalah kita dapat mematikan, menghidupkan, dan menukar channel sesuai settingan yang telah dibuat pada remote tersebut tanpa harus mendekatkan diri kepada televisi. Kita hanya menekan tombol-tombol yang ada pada remote maka televisi akan melakukan perlakuan sesuai dengan keinginan kita. Tetapi di dalam pengimpelemtasian remote ini, tidak akan selalu sama perlakuan yang diharapkan dalam pengimplementasiannya terhadap objek televisi yang lain.
Misalkan didalam pengimplemtasian remote A, saat kita menekan tombol 1, akan mengaktifkan channel siaran A. Tetapi remote B dengan hasil produk yang sama dengan remote A saat tombol 1 ditekan mungkin saja mengaktifkan channel siaran yang berbeda.
Dalam bahasa pemrograman, interface digunakan oleh berbagai objek yang tidak terhubung untuk saling berinteraksi. Jadi dalam bahasa pemrograman, interface dapat didefinisikan sebagai koleksi definisi method-method dan variabel-variabel konstan, namun tanpa implementasi. Implementasi akan dilakukan oleh kelas-kelas yang mengimplements interface ini. Tanpa implementasi di sini tidak seperti pada kelas abstrak yang merupakan method-method yang tidak melakukan apa-apa, melainkan hanya sekedar nama method saja.
Sebelumnya telah dijelaskan bahwa sebuah kelas tidak dapat menjadi subkelas dari beberapa superkelas, melainkan hanya bisa menjadi subkelas dari satu superkelas saja. Hal ini membuat desain program lebih rapi dan teratur, sehingga dapat mengurangi kompleksitas program. Namun, terkadang hal ini dapat menjadi suatu halangan yang tidak menyenangkan, yaitu saat kita membutuhkan suatu kelas yang memiliki sifat-sifat dari dua atau lebih kelas lain. Pada masalah seperti ini, interface dapat memberikan alternatif jalan keluar.

Dengan adanya interface maka beberapa kelas akan dapat menangani interaksi yang sama namun dengan behaviour yang bisa berbeda. Misalnya beberapa kelas mengimplementasi sebuah interface yang sama, maka kelas-kelas tersebut dapat menangani interaksi sesuai interface tersebut, namun tiap kelas dapat memiliki implementasi yang berbeda-beda.

Begitu juga bila sebuah kelas mengimplementasi banyak interface, maka kelas tersebut akan dapat menangani interaksi-interaksi sesuai salah satu interface yang diimplement oleh kelas tersebut. Namun, kelas tersebut harus mengimplementasi sendiri behaviournya. Di sinilah letak perbedaan penggunaan interface dengan multiple inheritance. Dalam multiple inheritance, layaknya single inheritance, subkelas tidak harus mengimplementasikan sendiri behaviournya karena secara default kelas tersebut akan mengikuti behaviour superkelasnya.