Множественное наследование

Устранение неоднозначности

#include <fstream.h>

#include <iostream.h>

#include <stdlib.h>

class Base

{

protected:

int x;

public:

Base (int x1=0) { x = x1; }

};

class B: virtual public Base

{

public:

void AddB(int y) { x += y; }

};

class A: virtual public Base

{

public:

void AddA(int y) { x += 2*y; }

};

class D: public B, public A

{

public:

void Show() { cout << '='<< x<<endl; }

};

void main()

{

D d;

d.Show();

d.AddB(10);

d.Show();

d.AddA(10);

d.Show();

d.AddB(10);

d.Show();

}

Самостоятельная работа: разобрать задание из практикума «Функциональный калькулятор»

3. Отношения между классами. Диаграммы класссов на языке uml.

Язык UML – унифицированный язык моделирования является визуальным средством представления моделей программ. Модель программы – ее графическое представление в виде различных диаграмм, отражающих связи между объектами в программном коде. Диаграммы используют для описания шаблонов проектирования (design pattern), которые лежат в основе современного подхода к разработке программного обеспечения. Одной из основных диаграмм является диаграмма классов, описывающая классы и отражающая отношения между ними.

Класс изображается в виде прямоугольника, состоящего из 3-х частей, в которые записываются:

в верхнюю часть – имя класса;

в среднюю – список полей (атрибутов), возможно, с указанием типов и значений;

в нижнюю – список методов (операций), возможно, с указанием списка типов аргументов и типа возвращаемого значения.

Имя абстрактного класса и чисто виртуальных методов выделяются курсивом.

Перед именами могут стять символы ‘+’ – для public, ‘-’ – для private, ‘#’ – для protected, ‘&’ – для static.

Элементы несущественные на данном этапе абстракции могут быть опущены.

Monstr

-ammo: int -health: int -name: char * -skin: color

+monstr(he=100:int, am=10:int) +monstr(color) +monstr(char*) +monstr(monstr &) + void draw( )

Отношения между классами – это

• Ассоциация – взаимодействие 2-х классов друг с другом. Над концами линии, соединяющей классы, может быть поставлено число (или *) для обозначения, сколько объектов (произвольное число) данного класса связано с одним объектов другого.

квартира

1 ..* 1

дом

Ассоциация – наиболее абстрактная связь, которая в дальнейшем конкретизируется

• Наследование – отношение обобщения («is a …»), которое обозначается линией со стрелкой в виде незакрашенного треугольника, направленной на базовый класс.

BaseClass

SunB1		SunB2

• Агрегация обозначает, что один класс содержит в качестве составной части объекты другого класса («has a …»), то есть «целое - часть». Эта связь помечается стрелкой в виде ромба, указывающей на «целое». Ромб не закрашивается для нестрогой агрегации, когда «целое» может содержать не все объекты на схеме.

Гараж

легковой автомобиль		Автобус		Грузовик

В реализации на С++ удобно использовать в качестве полей указатели на компоненты («части»). Если компонент отсутствует, соответствующий указатель равен 0.

Для строгой агрегации, называемой композицией, при которой компонент не может исчезнуть пока «целое» существует, ромб закрашивается.

Triangle

3

Point

Композицию проще всего реализовывать включением объектов компонентов по значению. При включении по ссылке время существования компонентов должно перекрывать время жизни объекта-«целое».

• Зависимость- отношения использования , когда один класс (клиент) пользуется услугами другого (сервер). Это происходит когда

  1. метод клиента использует значения некоторых полей сервера;

  2. метод клиента вызывает метод сервера;

  3. метод клиента имеет сигнатуру, в которой упоминается сервер.

Эта связь помечается пунктирной стрелкой, указывающей на «сервер».

Triangle

Point

Проектирование программы с учетом будущих изменений.

Удачная декомпозиция характеризуется тем, что отдельные компоненты имеют сильное внутреннее сцепление и слабую внешнюю связанность (это упоминалось в начале представления курса).

Добавление новой функциональности довольно сложно выполнить в рамках структурного программирования. Одной из причин этого для процедурно-функциональных систем – использование конструкций на базе оператора выбора switch:

typedef enum {m1, m2, m3} ModeType

void func( ModeType m)

{

switch (m)

{

case m1: Func1(); break;

…

case m3: Func3();

}

}

В результате, перечень значений выборки заранее фиксирован и вся система разрабатывается с использованием ModeType. Добавление новой возможности для ModeType приводит к необходимости просмотра всего кода. Соответственно, требуется новое полное тестирование продукта.

В ООП грамотное использование полиморфизма и композиции классов позволяют решить проблему (причем использование «чистого» наследования не достаточно гибко). Самые удачные решения обобщаются в новом направлении, называемом шаблонами проектирования (design pattern). Пионерская работа принадлежит «банде четырех» (Э. Гамма (E.Gamma), Р. Хелм (R.Helm), Р Джонсон (R.Johnson), Дж. Влисседес (J.Vlissides)). В этой работе - GoF95 (Gang of Four, 1995) – были приведены 23 шаблона, предсталяющие собой диаграммы классов для решения часто встречающихся проблем с поясненими (имя, методы, примеры).

При создании проекта важен совет: «Найдите то, что может измениться в вашем дизайне и инкапсулируйте сущности, подверженные изменениям!» В нашем примере сущностями являются вызываемые функции. Следовательно, надо реализовывать функции как виртуальные методы полиморфных объектов. Соответствующая идея состоит в том, что объект класса «переключатель» имеет дело с абстракцией «функция вообще», реализованной через абстрактный класс (AbstrEn) с чисто виртуальным методом (Func). Конкретные функции – это одноименные методы в производных классах. «Переключатель» имеет информацию об адресах объектов этих (производных) классов, например, через список адресов (поле «Переключателя»), расположенных в векторе.

Переключатель		Адреса объектов: En1, En2, …
p AE: std::vector< AbstrEn *>
Select():AbstrEn*

К

л

и

е

н

т

1..*

AbstrEn

F unc()

En1		En2		En3
Func()		Func()		Func()