Общая характеристика классов.

Класс – описание множества объектов, которые имеют одинаковые атрибуты, операции и смысл. Любой объект представляет собой экземпляр класса.

Различают внутреннее представление класса (реализацию) и внешнее представление класса (интерфейс) (рис. 6.Х).

Рис. 6.Х. Структура представления класса

Интерфейс объявляет возможности (услуги) класса, но скрывает его структуру.

В конкретных языках программирования константы и переменные, формирующие структуру данных класса имеют разные названия. Например, в языках Java, C# и Object Pascal используется термин поле (field), а в языке C++ – элемент данных (data-member). Для операций, реализующих поведение класса, в разных языках также используется своя терминология. Например, в языке C++ для операции применяют термин функция-член (function-member), а в языках Smalltalk, Java и C# – метод (method).

По уровню видимости элементов класса интерфейс может быть разделен на четыре части:

• открытую (public), элементы которой являются общедоступными;

• защищенную (protected), элементы которой доступны только самому классу и его подклассам;

• закрытую (private), элементы которой доступны только самому классу;

• пакетную (package), элементы которой доступны только классам, входящим в один и тот же пакет.

Уровни видимости интерфейса в разных языках программирования имеют свои особенности. Все без исключения уровни поддерживает язык C++. В нем же реализован механизм друга по отношению к классу. Другом класса считается класс, который имеет доступ ко всем частям этого класса. Данный механизм нарушает принцип инкапсуляции, поэтому должен применяться с осторожностью.

Реализация класса описывает секреты поведения класса.

6.2.2. Понятие о языке uml. Диаграммы классов Понятие о языке uml.

Для создания объектно-ориентированных моделей используют языки визуального моделирования, наиболее популярным из которых в настоящее время является UML.

UML (Unified Modeling Language) – стандартный язык для написания моделей анализа, проектирования и реализации объектно-ориентированных программных систем. UML может использоваться для визуализации, разработки и документирования программных систем.

Система обозначений UML принята международным консорциумом OMG (Object Modeling Group) в качестве стандарта. В данном учебном пособии описываются базовые понятия версии UML 2.3, которая появилась в мае 2010 г.

Модели UML могут транслироваться в текст на языках программирования (Java, C++, C#, Visual Basic и др.) и таблицы для реляционной базы данных.

Основным средством представления модели в UML являются диаграммы. Диаграмма UML – это нагруженный связный граф, в котором вершины нагружаются элементами модели, а дуги (ребра) – отношениями между элементами.

Одна диаграмма способна изобразить лишь отдельный аспект системы, поэтому используют набор диаграмм. Этот набор обеспечивает визуальное представление программной системы с разных точек зрения. Объединение всех точек зрения дает полную картину, достаточную для решения конкретных задач разработки программного обеспечения.

Диаграммы UML разделяются на две группы:

• структурные диаграммы, которые отражают статическую структуру элементов в программной системе (диаграммы пакетов, компонентов, классов, объектов и др.);

• диаграммы поведения, которые описывают динамику программной системы на различных этапах ее разработки (диаграммы прецедентов, деятельности, последовательности, коммуникации и др.).

Основное назначение UML – предоставить, с одной стороны, достаточно формальное, с другой стороны, достаточно удобное средство, позволяющее описать устройство и работу объектно-ориентированной программной системы.