オブジェクト指向プログラミング

カプセル化

任意のデータ（変数、プロパティ）群と、それを参照ないし変更するコード（関数、メソッド）群をひとまとめにしてオブジェクトとし、オブジェクト内のデータ群は外部からはアクセスできず隠蔽され、外部公開されたコードを通してのみアクセス可能にした仕組みがカプセル化と呼ばれる。より詳しい解釈については様々だが、オブジェクト指向におけるカプセル化は、基本的に内部隠蔽に焦点を当てたパラダイムである。開発規模の拡大に伴い解決の難しいバグ原因の大半は、データの予期せぬ変化とデータ間の予期せぬ不整合である事が経験則で知られるようになったので、データを変えたコードの位置特定を容易にする為の手段だった。データ直接参照の禁止は予期せぬデータの読み取りを抑止するだけでなく、いわゆる抽象化の一手段も兼ねていた。データを読み取る際にワンクッションの仲介コードを置く事で実行環境の変化に合わせた柔軟なデータ表現を可能にした。ただしこのワンクッション制度は安全性と引き換えにコード記述量を大きくするので、特定のデータとコードに対しては便宜的に直接アクセスを解禁する仕組みも生まれ、これはアクセス権限と呼ばれた。
カプセル化を推し進めたものとしてプロトコル（protocol）がある。これはオブジェクト内部を全隠蔽し、抽象メソッドをまとめた純粋抽象クラスで表現されるインターフェース・オブジェクトを通してアクセスする仕組みを指した。オブジェクトそのものにワンクッションを置いた制度とも言える。プロトコルはオブジェクトの安全な公開を実現し、共同開発とコンポーネント開発に適したものとされた。プロトコルは後述の多態性にも関連しており、特に動的ディスパッチを表現するメカニズムにもなった。

継承

継承の元々の趣旨はオブジェクトの体系化である。ここでの体系化とは多様な要素をそれぞれ共通と特有の分節構成にし、共通部分から特有部分を派生させる形で関連付ける枝葉状の展開構図に投影する行為を指した。構造体の定義増加で発生しやすい似たようなデータ群の重複に伴う冗長さとその整合性維持の手間隙を解決する為の手段であった。構造体＝オブジェクトを複数の階層に分け、共通のデータ集合を親階層とし、特有のデータ集合を子階層として、子階層に親階層へのリンクを持たせて連結する構造にした。A階層から成る親オブジェクトから派生した子オブジェクトはA＋B階層として構成され、これが継承と呼ばれた。コードから参照されたデータがB階層に無い時は、次のA階層に有るか探す仕組みとなり、この連鎖によって傍からは一つのオブジェクトとして存在した。データと同様に共通のメソッド群も親階層にまとめられた。その応用として抽象メソッド（＝仮想関数）だけの階層を独立させたインターフェースまたは純粋抽象クラスがあり、これを親階層として継承（実装）するのはサブタイピング（subtyping）となった。サブタイピングは後述の多態性のメカニズムの一つでもある。なお、派生クラスで任意の機能を追加できる仕組みはコードの再利用性を高めるとも考えられたが、深い継承はクラス構造の把握を困難にするという欠点が明らかになったのでこれは否定された。継承による再利用性はクラスライブラリの使用範囲内に留まっているのが現状である。
なお、子階層の次のリンク先となる親階層は一本だけでなく複数本持つ事も出来るので、複数の親階層＋子階層によるオブジェクト構成は多重継承と呼ばれた。子階層が持つ親階層アドレスは一般にリスト化されており、自身に無いデータはリスト先頭の親階層から順々に検索された。その親階層が多重継承されてる場合も同様であり、それぞれの枝分かれには深さ優先検索が用いられた。前述のサブタイピングは多重で行われる事が多い。

多態性

アドホック多態性は単にソースコードの記述を一部自動化するものである。関数オーバーロードは引数の並び方パターンによって同じ名前のメソッドをコンパイル時に自動的に差別化する機能である。演算子オーバーロードは、扱う数値の型に従って宣言された演算記号を関数名と見なすようにし、単項演算子なら右の数値を第一引数とし、二項演算子なら左右の数値をそれぞれ第一第二引数として関数呼び出しのコードが生成されるという仕組みだった。丸括弧の演算子は関数オブジェクトの表現として使用出来た。これらは静的な多態性とされる。
パラメータ多態性もソースコードの記述を一部自動化するものである。関数＆クラスのコード内の特定の型部分をワイルドカードにして記述しておき、ソースコード内で具体的な型の指定と共に関数＆クラスの呼び出しが記述されると、その型を先のワイルドカードに当てはめた関数＆クラスのコードがコンパイル時に自動生成されるという機能だった。＆の前者はジェネリック関数と呼ばれ、後者はより広い範囲を扱う事からジェネリックプログラミングと名付けられた。これらも静的な多態性に位置付けられている。
サブタイプ多態性は動的なものである。最も初期のOOPであるSimula67は、シミュレーション内で扱う多種多様なオブジェクトを継承によって体系化したが、コード部分の細かな違いは共通スーパークラスに属する共通プロシージャ内の分岐フローで処理していた。サブクラスの数だけ分岐構文が増える頻雑さを解消するために、共通プロシージャをただの仮想関数テーブルにしてサブクラスの実装時に同名プロシージャのアドレスを収納させ、共通プロシージャ呼び出し時にそのアドレスへジャンプするという機能が考案された。仮想関数テーブルはプロシージャの仮想的存在と見なされたので、この機能は仮想関数と呼ばれた。動的ディスパッチはSmalltalkのオブジェクト設計に由来するものであり、その実装の仕方は様々でやや曖昧な仕様でもある。メッセージを受け取ったレシーバーがオブジェクト内部で動的な状態に従い動的な処理を行って結果を返すというランタイム環境上のプロセスが後に動的ディスパッチのカテゴリで括られた。分散コンピューティングを表現するオブジェクト間通信とそれに基づくソフトウェアコンポーネントも動的ディスパッチに該当するものである。多重ディスパッチは動的な関数オーバーロードに近いものである。関数コール時または関数ブロック内で、それぞれの引数が動的に型審査されて型変化（dynamic casting）された後に、その引数パターンに対応した同名関数または分岐ルーチンに処理が移行されるという動的変化プロセスを指した。ダブルディスパッチは多重ディスパッチの亜流的存在であり、二通りの考え方がある。動的型審査および型変化されるBオブジェクトを単一引数にしてAオブジェクトの仮想関数メソッドを呼び出す形態と、多重ディスパッチに用いる引数を二つに限定した形態である。いずれも実行時状態に応じた動的変化プロセスとなった。これは主にデータ集合を対象にして分類、解析、作用といった処理を連続的または再帰的に行うアルゴリズムで用いられた。

抽象化

純粋抽象クラスの仕組みがこれに相当する。実例としてはソフトウェアコンポーネント及びJavaなどのプログラミング言語で用いられているインターフェースがある。この抽象化は、カプセル化の.プロトコル、継承のサブタイピング、多態性の仮想関数をまとめたパラダイムと考える事が出来る。
C++開発者のビャーネ・ストロヴストルップは、広義のオブジェクト指向の主要サポート案件として抽象化、継承、実行時多態性（run-time polymorphism）の三点を挙げていた。抽象化は同時に完全な内部隠蔽になるので、コンクリートクラスの中途半端な内部隠蔽ではなく、純粋抽象クラスのプロトコルを重視していた事が分かる。

メッセージング

メッセージングは哲学的側面が強いパラダイムである。仕組み的には、オブジェクト（=インスタンス）のメソッドコール、またはオブジェクト間通信におけるリモートメソッドコールと同じものと考えてよいが、メッセージングのパラダイム下では、イメージ的にオブジェクトそのものをメソッドとしてコールする点が異なっている。それは各オブジェクトが一般にレシーバーと呼ばれるデフォルトメソッドを持つ事で実現されている。オブジェクトのコールとは、このレシーバーをコールするのと同義となる。引数無しでコールされる事はなく、基本的に一つのオブジェクトが引数となってコールされる。これも留意すべき点である。元祖オブジェクト指向では「EverythingIsAnObject」の通り、プリミティブからデータストラクチャ、コードブロックまであらゆるプログラム要素がオブジェクトとされる。ここにオブジェクトA、Bがあるとすると、メッセージングの基本構文は「A B」のようになる。これは「Bを引数にしてAを呼び出す」の意味であり、イメージ的に「Aに対してBというメッセージを送る」と形容される。引数Bを受け取ったAのレシーバー内で任意の処理が行われた後に結果値としてのオブジェクトが返される。Aそのものが返される事もあれば、別のオブジェクトが返される事もある。この流れがメッセージングと呼ばれるものである。返値オブジェクトに対して別のメッセージを送る事も可能であり、また返値オブジェクトをメッセージにして別のオブジェクトに送る事も出来る。こうしたメッセージングの連鎖はAのレシーバー内でも同様に行なわれる。メッセージング・パラダイム下でのオブジェクトは言わば独自の記憶を備えた変換式であり、これらオブジェクトのコミュニケーションとは高階関数と第一級関数の仕組みと同じものである。メッセージング・パラダイムの本質はオブジェクトの代数（algebra）化であり、その代数値は前述のメッセージングの連鎖による結果値である。メッセージングを行なうオブジェクトもまたメッセージング連鎖の集合体という事になる。それはただのプリミティブ値であっても決して例外ではない。レシーバーでの処理をコードとすると、メッセージング・パラダイム下でのデータはメッセージング連鎖によるコードの集合体であり、その各コードは他のデータ群を参照しており、その各データもまたコードの集合体～という風になる。勿論最終的には根っことなるオブジェクトの定形データに行き着いてそれが値算出の原点になるが、こうなるとイメージ的にコードとデータが融合して両者の区別はなくなる。オブジェクトは抽象化の一形態である代数的（algebraic）存在なので、代数計算と同様に理念的には単体で成り立つ事はなく、二つのオブジェクトが出会うメッセージングによって始めて一定のプロセスが発生し、または一つのデータが体現される。これが引数無しでもよいメソッドと引数が要るメッセージングの明確な違いである。
なお、実装面では便宜上の理由から、メッセージングの際の引数オブジェクトにはセレクタを付けるのが許容されている。大抵は「A selector:B」の様になる。セレクタはメソッド名と同義であり、引数オブジェクトに貼られるラベルと考えていいものである。セレクタによってレシーバー外の対応メソッドに自動分岐されるのでコーディングが簡便になる。演算子も事実上のセレクタであり「5+3」は、+セレクタを貼った3オブジェクトを5に送ると解釈できる。括弧記号はコンパイラのためのただのディレクティブとなる。メッセージングは二つのオブジェクトが出会った時点で発生するプロセスなので引数は常に一つであり、複数の引数を用いたい場合はパーシャルアプリケーションまたはカリー化を適用するべきであるが、これは困難なコーディングになる事が多いので、セレクタによるパターンマッチング的な各メソッドへの自動分岐も許容されている。
このメッセージングのパラダイムは様々な理由から広くは認知されず、やがてその言葉だけが一人歩きするようになって本来の定義からシフトし、前述のレシーバーの仕組み自体がメッセージングと見なされるようにもなり、オブジェクト間通信で行なわれるバイトデータ列の送受信もメッセージングの代表例とされるようになった。また、インスタンスの単純なメソッド呼び出しもメッセージングであると説明される事もある。この様にメッセージングの本質は見失われながらも、その側面的仕様は数々のOOP言語に導入されてもいる。

歴史

オブジェクト指向プログラミングという考え方が生まれた背景には、計算機の性能向上によって従来より大規模なソフトウェアが書かれるようになってきたということが挙げられる。大規模なソフトウェアが書かれコードも複雑化してゆくにつれ、ソフトウェア開発コストが上昇し、1960年代には「ソフトウェア危機 (software crisis)」といったようなことも危惧されるようになってきた。そこでソフトウェアの再利用、部品化といったようなことを意識した仕組みの開発や、ソフトウェア開発工程の体系化（ソフトウェア工学 (software engineering) の誕生）などが行われるようになった。
このような流れの中で、プログラムを構成するコードとデータのうち、コードについては手続きや関数といった仕組みを基礎に整理され、その構成単位をブラックボックスとすることで再利用性を向上し、部品化を推進する仕組みが提唱され構造化プログラミング (structured programming) として1967年にエドガー・ダイクストラ (Edsger Wybe Dijkstra) らによってまとめあげられた（プログラミング言語の例としてはPascal 1971年）。なお、それに続けて「しかしデータについては相変わらず主記憶上の記憶場所に置かれている限られた種類の基本データ型の値という比較的低レベルの抽象化から抜け出せなかった。これはコードはそれ自身で意味的なまとまりを持つがデータはそれを処理するコードと組み合わせないと十分に意味が表現できないという性質があるためであった。」といったように、ほぼ間違いなく説明されている。
そこでデータを構造化し、ブラックボックス化するために考え出されたのが、データ形式の定義とそれを処理する手続きや関数をまとめて一個の構成単位とするという考え方でモジュール (module) と呼ばれる概念である（プログラミング言語の例としてはModula-2 1979年）。しかし定義とプログラム内の実体が一対一に対応する手続きや関数とは異なり、データはその形式の定義に対して値となる実体（インスタンスと呼ばれる）が複数存在し、各々様々な寿命を持つのが通例であるため、そのような複数の実体をうまく管理する枠組みも必要であることがわかってきた。そこで単なるモジュールではなく、それらのインスタンスを整理して管理する仕組み（例えばクラスとその継承など）まで考慮して生まれたのがオブジェクトという概念である（プログラミング言語の例としては1967年のSimula 67）。
Simulaのオブジェクトとクラスというアイデアは異なる二つの概念に継承される。一つはシステム全てをオブジェクトの集合と捉え、オブジェクトの相互作用をメッセージに喩えた「オブジェクト指向」である。オブジェクト間の相互作用をメッセージの送受と捉えることで、オブジェクトは受信したメッセージに見合った手続き単位（≒関数）を自身で起動すると考える。結果オブジェクトは自身の持つ手続きのカプセル化を行うことができ、メッセージが同じでもレシーバオブジェクトによって行われる手続きは異なる――多相性（ポリモーフィズム）を実現した（このメッセージを受け実行される手続き単位は、メッセージで依頼されたことを行うための「手法」の意味でメソッドと呼ばれる）。この思想に基づき作られたのがSmalltalk（1972年）であり、オブジェクト指向という言葉はこのときアラン・ケイによって作られた。
一方、Smalltalkとは別にSimulaの影響を受け作られたC++（1979年）は抽象データ型のスーパーセットとしてのクラス、オブジェクトに注目し、オブジェクト指向をカプセル化、継承、多相性をサポートするものと再定義した（その際、実行時速度重視およびコンパイラ設計上の制約により、変数メタファである動的束縛の特徴は除外された）。これらは当初抽象データ型、派生、仮想関数と呼ばれ、オブジェクトのメンバ関数を実体ではなくポインタとすることで、継承関係にあるクラスのメンバ関数のオーバーライド（上書き）を可能にしたことで、多相性を実現した（この流儀ではメッセージメタファはオブジェクト指向に必須ではないものと定義し、オブジェクトの持つ手続きをメソッドとは呼ばずメンバ関数と呼ぶ）。この他、Smalltalkにある動的束縛の類似的な機能としてオーバーロード（多重定義）が実装されている。
Smalltalkはこの「全てをオブジェクトとその相互作用で表現する」というデザインに立ち設計されたため、全てをファイルと捉えるファイル指向オペレーティングシステムからの脱却と、プログラムをフロー制御された手続きと捉える手続き型言語からの脱却が行われた。そのためSmalltalkは自身がオブジェクト指向オペレーティングシステムでもあること、メッセージ・パッシングなどの特徴を持った。これは当時のプログラム言語としては特異的であり、ガベージコレクタを必要とし、高度な最適化が試される前のバイトコードインタプリタで実行される処理の重さも手伝って先進的ではありながら普及しがたいものであると捉えられた。また、メッセージでの多相性は、変数へのオブジェクトの動的束縛が前提となるため、静的型チェック機構でのサポートが難しく、C++等の実行時性能重視の言語にとって実装から除外すべき特徴となった。
C++の創始者ビャーネ・ストロヴストルップは、Smalltalkが目指したある種の理想の追求には興味が無く、現用としての実用性を重視した。そのため、C++の再定義した「オブジェクト指向」は既存言語の拡張としてオブジェクト指向機能を実装できることでブレイクスルーを迎え急速に普及する。Smalltalkが単なるメソッドの動的呼び出しをメッセージ送信に見立て、呼び出すメソッドが見つからないときのみメッセージをハンドリングできるようにした「省コスト版」の機構を発明し以降それを採用するに至った経緯も手伝って、メッセージ送信という考え方はやや軽視されるようになり、オブジェクト指向とはC++の再定義したものと広く認知されるようになった。
1980年代後半に次々と生まれたオブジェクト指向分析・設計論は、Smalltalkを源流とするオブジェクト指向を基に組み立てられた。そのころSmalltalkは商用展開こそされていたが広く普及しているとは言えず、一般にはC++での実装が多くを占めた。しかしC++はSmalltalkと思想的にかなり異なる点や、同様のことを実現する際の実装面での複雑さや制約が問題とされた。このニーズを受けC++の提示した抽象データ型にクラスを適用する現実的な考え方と親しまれたALGOL系の構文を踏襲しつつ、内部的には柔軟なSmalltalkのオブジェクトモデルを採用し、メソッドなどの一部用語やリフレクション、実行時動的性などSmalltalk色も取り入れたJavaが注目を集めた（1995年に登場。元々はモバイル機器向け言語処理系としてに開発された）。程なくSmalltalkやSELFで達成された仮想マシン（バイトコードインタープリタ）高速化技術の転用により実用的速度を得、バランス感覚に長けたJavaの台頭によってオブジェクト指向開発に必要な要素の多くが満たされ、1990年代後半からオブジェクト指向は広く普及するようになった。

クラスのオブジェクト化

動的型付けを採用するオブジェクト指向言語の多くは、クラスより生成するインスタンスの他にメタクラスという機能を持ちクラス自体をオブジェクトとして扱うことが出来る。このためオブジェクトには、インスタンスオブジェクトとクラスオブジェクトという2種類のオブジェクトが存在する。Java等クラスオブジェクトを持たない言語の文化圏では、インスタンスオブジェクトとオブジェクトを混同して説明される事があるが、Objective-CやPython、Ruby等、インスタンスオブジェクトとクラスオブジェクトが別であるオブジェクト指向言語では区別して説明される。元々はSmalltalkから始まった用語である。

コンポジション

コンポジションは、複数のオブジェクトがある一つのオブジェクトの構成要素となっている巨大なオブジェクト群をいう。コンポジションのもとにあるオブジェクトは同一の生存期間を持ち、一つの巨大な仮想オブジェクトの構成部品として機能する。

クラスベース

クラス (class) は大多数のオブジェクト指向プログラミング言語で提供されている仕組みであり、上記の機能のほとんど全てに関わりがある。概念的にはクラスはオブジェクトの種類を表す。このためオブジェクトはクラスに属するという言い方をする。あるクラスに属するオブジェクトのことをそのクラスのインスタンス (instance) と呼ぶ。データ型の理論から見た場合クラスは型を定義する手段の一つである。クラスによってオブジェクトを記述する言語をクラスベース (class-based) のオブジェクト指向プログラミング言語と呼ぶ。
ハイブリッド型オブジェクト指向プログラミング言語では在来のレコード型（Cでは構造体）の構文を拡張してクラスの定義を行うようにしたものが多い。
多くのオブジェクト指向プログラミング言語ではクラスをデータメンバとメソッドの集まりとして記述する。平たく言えばデータ・メンバの集まりはオブジェクトが保持するデータの形式を定め、各メソッドはそれぞれオブジェクトが処理する特定のメッセージの処理方法を定める。しばしばデータ・メンバとメソッドには個別にアクセス権が設定できるようになっていて、そのクラスに属するオブジェクトが内部的に利用するものと他のクラスに属するオブジェクトに公開するものを分類できるようになっている。多くの場合、公開されたメソッドの集まりは全体として処理可能なメッセージのカタログの機能、即ちインタフェースを提供する。各言語によって異なるが特定の名前のメソッドを定めて、オブジェクトの生成や初期化時の処理、廃棄時の処理などを記述できるようにすることも多い。
多くの言語でクラスは言語の要素として直接実現されているが、これは実行効率のためであり、そのように実現することが必須というわけではない。実際、各クラスをそれぞれオブジェクトとして提供する言語も存在する（例：Smalltalk）。このような言語ではある種のリフレクション (reflection) が可能となる。即ち必要があればプログラムで実行時にクラスの動作を変更することが可能である。これは非常に大きな柔軟性を提供するが、言語処理系による最適化が難しいため実行効率は低下することが多い。近年では柔軟性と効率性を両立させるために基本的に言語要素としてクラスを提供した上で、リフレクション機能が必要なプログラムに対しては必要に応じて各クラスに対応するクラス・オブジェクトをプログラムが獲得できるようにしている言語が現れてきている。（例：JavaのリフレクションAPI）

データメンバ

データメンバ (data member) は、他のオブジェクトに対する参照やポインタであるか、他のオブジェクトそのものである。参照かポインタである場合にはそのデータメンバの参照するのはデータメンバが記述されているクラスそのもののインスタンスに対する参照であっても良い。
一般にデータメンバはインスタンスデータメンバ（インスタンスフィールド）とクラスデータメンバ（静的変数）の2種類に大別できる。効率上の観点から言語が提供する基本オブジェクトの定数を表すデータメンバは特別扱いされる。そのような定数を表すデータメンバを特に定数データメンバ (constant data member) と呼ぶ。データメンバはC++などの言語ではメンバ変数 (member variable)、Javaなどではフィールドと呼ばれることがあり、UMLでは属性と呼ばれる。

インスタンスデータメンバ

インスタンスデータメンバ（一般に単にデータメンバと言われる場合はこちら）はそのクラスのインスタンス各々に保持される。インスタンスデータメンバの集まりはそのクラスのインスタンスが保持するデータの形式を定める。インスタンスデータメンバは単にデータメンバと呼ばれることも多い。
Smalltalkではインスタンス変数 (instance variable) と呼ばれる。

クラスデータメンバ

クラスデータメンバはそのクラスオブジェクトとインスタンスオブジェクトの間で共有されるデータである。
Smalltalkではクラスデータメンバはクラス変数 (class variable) と呼ばれる。また、C++・Javaでは歴史的事情によりクラスデータメンバは静的データメンバ (static data member)、静的変数 (static variable)、静的フィールド (static field) と呼ばれる。
ただし、Smalltalkのクラス変数はC++やJavaのクラス変数とは異なる。Smalltalkにおいて、C++やJavaのクラス変数と同等となる変数はプール辞書 (pool dictionary) と呼ばれる。

メソッド

メソッド (method) は特定の種類のメッセージの処理方法を記述したものである。メソッドもインスタンス・メソッドとクラス・メソッドの2種にできる。インスタンス・メソッドはそのクラスの各インスタンスオブジェクトを操作し、クラス・メソッドはクラスオブジェクトを操作する。メソッドとの集まりはそのクラスのオブジェクトが処理可能なメッセージのカタログの機能を果たす。
一例として、C++では、メソッドはメンバ関数 (member function) や関数メンバ (function member) と呼ばれる。これはC++がグローバル関数との区別をつけることと、クラスを抽象データ型の拡張と位置づけ、非メッセージメタファな言語思想を持っているためである。これら言語ではメソッドをオブジェクト（=クラスやインスタンス）の持ち物として捉えず、クラスに定義された機能要素であると考える。メッセージメタファを否定するため、同時にメッセージを実行するメソッド（手法）ではありえない。

クラスメソッド

クラス・メソッドだが、オブジェクト指向の本義に立ち返れば、クラス・メソッドがあるということはクラスがメッセージをレシーブできるという事になる。
クラスがメソッドを持つことは便利だが、クラスをオブジェクトとすると実行効率に劣るため、双方の利点を享受できるこのような折中的仕様を取る言語は多い。
C++ではクラスはオブジェクトでは無いが、一方でクラスに属するメソッドは存在する。
Eiffelではクラスはオブジェクトでは無いためクラスのメソッドであるクラス・メソッドは存在しない。
Smalltalkではクラスもオブジェクトの一種であるため当然クラスはメソッドをもつ。
各言語におけるクラスメソッドの呼称
クラス・メソッドは、C++では静的メンバ関数 (static member function) と呼ばれる。これはクラスがオブジェクトでない言語にとってはクラス・メソッドより正確な表現であり適切である。（"static" とはCのstatic変数に由来しauto変数の対語である。関数コールによりスタック上に生成される関数インスタンスに依存しない変数と、インスタンス生成有無にかかわらず実行できる関数の類似による。）
Javaではクラス・メソッドは静的メソッド (static method) とも呼ばれることもある。

システムメソッド

言語によっては特定の名前のインスタンス・メソッドやクラス・メソッドにオブジェクトの生成、初期化、複製、廃棄といった機能を固定的に割り当てている。

コンストラクタとデストラクタ

初期化に利用されるメソッドをコンストラクタあるいは構築子 (constructor)、廃棄時に利用されるメソッドをデストラクタと呼んで特別に扱うことが多い。
コンストラクタが初期化だけを担う場合はイニシャライザあるいは初期化子 (initializer) と呼ばれることもある。
Javaはオブジェクトの寿命管理にガベージコレクションを用いるため、デストラクタをサポートしない。ただし、オブジェクトがガベージコレクションによって破棄されるときに呼び出されるファイナライザ (finalizer) をサポートし、Object#finalize()メソッドがその役割を果たす。ただし、ファイナライザはC++のデストラクタと違ってユーザーコードで明示的に呼び出すことはできない。ファイナライザが呼び出されるタイミングをプログラマが制御することはできず、最終防壁（フェイルセーフ）としての役割しか持たないため、Javaにおけるファイナライザは本当に必要でない限り使用するべきではない。C#もファイナライザをサポートする（構文はC++のデストラクタに似ており、かつてはデストラクタと呼ばれていたが、役割はJavaのファイナライザと同じである）。
データ型の理論においては保持されるデータが必ずその型で認められる正しい値の範囲に収まることを保証するため、生成されるオブジェクトのデータ・メンバが必ず適切なコンストラクタによって初期化されるように求める。またオブジェクトが入出力機器やファイルや通信、プロセスやスレッド、ウィンドウとウィジェットなどハードウェアやオペレーティングシステム (OS) が提供する資源を管理するために利用される場合に、コンストラクタやデストラクタでそれらの資源の使用開始（オープン処理）や使用終了（クローズ処理）をそれぞれ管理し、通常のメソッドでそれらにまつわる各種サービスを提供するようにすることで、それらのリソースがあたかもプログラム中のオブジェクトであるかのように自然に取り扱うことができるようになる（RAII）。
C++やJavaなどでは、コンストラクタはクラスと同じ名前を持ち、戻り値を持たないメソッドとして定義される。C++では一部のコンストラクタは型変換演算子として、また暗黙の型変換にも利用される。

ガベージコレクション

オブジェクト指向プログラミング言語では、オブジェクトへの参照やポインタが多用される。そのため、オブジェクトのメモリへの割り当てと破棄に関して、ガベージコレクションによる自動管理機能を備えているものが多い。ただし、すべての言語が備えているわけではない。例えば、C++はガベージコレクションを備えていない。

アクセスコントロール

オブジェクト指向プログラミングにおいて、オブジェクトは、カプセル化されておりブラックボックスである。したがって、処理するメッセージのカタログ、つまりインタフェースだけが利用者に公開され、内部の詳細は隠されるのが基本である。しかし、あるクラスのインスタンスの内部だけで利用されるメソッドまで公開してしまうと、利用者にとって煩雑である。また、定数データ・メンバのようなものは一々メソッドでアクセスするようにせず公開してしまっても、カプセル化の利点は失われず効率的でもある。そこで、オブジェクトを定義するプログラマが各データ・メンバやメソッドについて公開・非公開を設定できる機能を用意している言語は多い。
例えば、Javaでは、データ・メンバやメソッドの宣言にpublicと指定すれば、他オブジェクトから自由に利用でき（公開と呼ばれる）、privateと指定すればオブジェクト内だけで利用できるようになる（非公開と呼ばれる）。
しかし、ある機能を提供するのに、一個ではなく一群のクラスに属するオブジェクトでそれを記述するのが相応しい事例がある。そのような場合、関係する一群のオブジェクト間でだけデータ・メンバやメソッドを利用できれば便利である。それを可能にするための拡張がいくつか存在する。例えば、継承を利用しているときに、あるクラスが子孫にだけ利用を許可したいデータ・メンバやメソッドがある場合、Javaではprotectedを指定することでそれを実現できる（限定公開と呼ばれる）。また、ある一群の機能を実現するクラスのライブラリで、その実現に関連するクラスに属するオブジェクトだけがデータ・メンバやメソッド利用できるようにしたい場合も考えられる。また、Javaでは、ライブラリを構成するクラス群を表現するパッケージ (package) という仕組みがあり、特に指定がない場合は同一パッケージに属するクラスのオブジェクト間でのみデータ・メンバやメソッドを相互に利用可能である。その他にも、デザインパターンの一つであるFacade パターンでは、この仕組みがテクニックとして応用されている。また、C++ではフレンド宣言という仕組みがあり、あるクラスで外部非公開に指定されているデータ・メンバやメソッドについて、その利用を許可するクラスや関数のリストをクラス内に列挙することができる。
なお、public、private、protectedというキーワードは、多くのプログラミング言語で用いられているが、その示す意味は言語ごとに差異があるため、注意が必要である。