3. Объектно-ориентированный подход. Основные этапы построения моделей.

Объектно-ориентированный подход - это подход, основанный на использовании объектов и классов.

Итак, класс – это структура, которая что-то описывает. Его можно сравнить с чертежом. Чертеж – это просто бумажка с линиями и обозначениями. Сам по себе он ничего не может сделать и никакого физического объекта (кроме листа) он не представляет. Класс – то же самое - просто описание, а не физическое представление.

Объект – это уже конкретный экземпляр класса. По аналогии с чертежом, объект – это что-то физическое, сделанное на основе чертежа. У объекта есть конкретные характеристики (например, болт – длина, высота, ширина, материал и т.д.), но таких болтов может быть несколько (и все они могут иметь различные характеристики). Тем не менее, сделаны они по одному и тому же чертежу. Вывод: от одного класса может появиться множество объектов, а объект – это конкретный экземпляр класса.

У объекта могут быть и различные параметры, которые описывают (или задают) его состояние. Их называют свойствами. Свойство – это очень важное понятие в объектно-ориентированном подходе. Именно в свойствах сохраняются состояния созданных объектов. Свойства можно прочитать, либо установить (если взять указатель мыши как объект, то его свойством будет положение по оси X и Y, и эти свойства будут меняться при движении указателя).

Также у объектов существуют методы – процедуры и функции, которые реализуют какие-либо действия, которые можно выполнить над объектом (должны быть в описании класса), либо их может выполнять сам объект.

В объектно-ориентированном подходе существуют три основных постулата: инкапсуляция, наследование и полиморфизм:

Инкапсуляция – это скрытие от пользователя класса его внутренней структуры. «Общаться» с классом можно только с помощью открытых свойств и методов. Их называют интерфейсной частью класса. Обычно делают так: напрямую в свойства нельзя записывать значение, а можно лишь обратиться к соответствующему методу. Кроме того, если вы захотите поменять реализацию какого-нибудь метода, то вам можно будет это сделать просто оставив интерфейсную часть такой же, какой она была раньше.

Наследование реализует концепцию повторного использования кода. Именно с помощью наследования можно создать класс на основе уже существующего – создаваемый получает свойства и методы своего “родителя”. При необходимости можно расширить перечень существующих методов. Такое множество классов (родителей и потомков) очень четко отражает свойство реального мира и называется иерархией.

Полиморфизм – это процесс, при котором методам с одинаковым именем соответствует различный код. Всё будет зависеть от того, какой объект вызывает данный метод. При создании класса наследованием, с помощью полиморфизма вы можете переделать любой желаемый метод.

Моделью может быть абстрактный или физический объект, исследование которого позволяет познавать существенные черты другого объекта — оригинала. У каждого объекта есть множество свойств, но для каждого отдельного случая моделирования необходимо подбирать наиболее существенные (с точки зрения целей), которые должны быть отражены в модели (например в модели бумажного самолетика (чтобы можно было запускать и наблюдать, как он летает подобно настоящему самолёту) необходимо отразить корпус с носовой и хвостовой частью и крылья. Именно эти элементы конструкции и их взаимное расположение будут существенными признаками подобия. Но кассиру по продаже авиабилетов такая модель не подойдет - лучшей моделью самолёта будет являться план салона с такими признаками, как расположение рядов кресел, количество кресел в ряду, стоимость билета для каждого места, наличие свободных мест и т.д. Универсальных правил для определения наиболее существенных свойств нет).

Отсюда вытекают основные этапы моделирования: 1) Постановка цели моделирования 2) Анализ моделирования объекта и выделение всех его известных свойств 3) Анализ выделенных свойств с точки зрения цели моделирования и определение наиболее существенных 4) Выбор формы представления модели 5) Формализация 6) Анализ полученной модели на непротиворечивость 7) Анализ адекватности полученной модели объекта и цели моделирования