4.4. Понятие класса объектов

В рассмотренном ранее примере о звездном небе фактически были описаны множества однотипных объектов (а именно трех типов: Звезда, Планета, Позиция), которые обладают одинаковыми возможностями, т.е. можно сказать, что Позиция, Звезда и Планета представляют целые классы объектов.

Таким образом, класс объединяет объекты с одинаковыми возможностями (данными и методами). Он описывает общее поведение и характеристики набора аналогичных друг другу объектов (однотипных). Объект – это экземпляр класса или, другими словами, переменная, тип которой задается классом. Объекты в отличие от классов реальны, они существуют и хранятся в памяти во время выполнения программы. Соотношение между объектом и классом похоже на соотношение между переменной и типом.

Использование готовых библиотек классов повышает скорость разработки программ, но требует хорошего знания этих библиотек и понимания того, как они устроены. Кроме того, библиотека классов должна быть написана на том же ЯП, что и разрабатываемая программа. Существует способы сопряжения разных языков, но если библиотека написана на другом ЯП, то это потребует дополнительных усилий. Например, чтобы использовать для программы, написанной на языке Pascal,библиотеку классов на языке С++, необходимо написать программу с вызовами нужных функций или порождением необходимых классов.

Такого рода неудобства привели к появлению концепции компонента – программного модуля или объекта, который готов для использования в качестве составного блока программы и которым можно визуально манипулировать во время разработки программы.

4.5. Типы программных компонентов

Компонент — это объект, объединяющий состояние и интерфейс (способ взаимодействия с этим объектом). Состояние компонента может быть изменено только с помощью изменения его свойств и вызова методов.

Каждый компонент имеет интерфейсы двух типов: интерфейс стадии проектирования и интерфейс стадии выполнения. Интерфейс проекти­рования позволяет включать компоненты в современные среды разра­ботки приложений, а интерфейс выполнения управляет работой компо­нента во время выполнения программы. При этом неважно, на каком языке программирования реализован компонент. Он должен просто удовлетворять определенным внешним параметрам и быть нейтрален по отношению к языку программирования, чтобы его можно было исполь­зовать в программе на любом языке, поддерживающем компонентную технологию. Например, компоненты стандарта ActiveX могут быть одинаково успешно включены как в программу, реализованную на Visual Basic, так и в приложение, разработанное в среде Delphi.

Компоненты графического интерфейса, управляемые событиями, являются основным «строительным» материалом при разработке при­ложений средствами графических редакторов. Разработка любого при­ложения состоит из двух взаимосвязанных этапов:

1) проектирование и создание интерфейса при­ложения как набора визуальных компонентов, которые будут обеспечивать взаимодействие пользователя и вычислительной среды;

2) программирование процедур обработки событий, возникаю­щих при работе пользователя с приложением.

На этапе проектирования интерфейса происходит формирование общего вида главного окна программы, а также способов управления ее работой. Для каждого компонента должен быть определен его внешний вид, размеры, способ и место раз­мещения в области окна приложения.

К омпоненты, доступные проектировщику на этапе разработки при­ложения, можно разбить на функциональные подгруппы. С точки зрения внутренней структуры компоненты разбиваются на три группы: визуальные оконные, визуальные неоконные, невизуальные. На рисунке 15 представлена графическая интерпретация этого разбиения.

Рис. 15. Иерархия групп компонентов схожей внутренней структуры

Визуальные компоненты (элементы управления) характеризуются наличием свойств размеров и положения в области окна и на стадии разработки приложения обычно находятся в окне формы в том же месте, что и во время выполнения приложения (например, кнопки, списки, пере­ключатели, надписи). Визуальные компоненты имеют две разновидно­сти — «оконные» и «неоконные» (графические).

Оконные визуальные компоненты (самая многочисленная группа компонентов) — это компоненты, которые могут получать фокус ввода (т.е. становиться активными для взаимодействия с пользова­телем) и содержать другие визуальные компоненты.

Неоконные (графические) визуальные компоненты не могут по­лучать фокус и содержать другие визуальные компоненты (напри­мер, надписи и графические кнопки).

Невизуальные компоненты на стадии разработки не имеют своего фиксированного местоположения и размеров. Во время выполнения приложения некоторые из них иногда становятся видимыми (например, стандартные диалоговые окна открытия и сохранения файлов), а другие остаются невидимыми всегда (например, таблицы базы данных).

Важной характеристикой компонента являются его свойства. Свойства компонента — это атрибуты, определяющие его состояние и поведение. Различают три типа свойств:

1) свойства времени проектирования (установленные для них значения будут использоваться в момент первого отображения ком­понента и в дальнейшем могут быть изменены во время выполнения приложения);

2) динамические свойства (изменением их значений можно управлять только изнутри программного кода (во время выполнения приложения));

3) свойства только-для-чтения, которые могут быть прочитаны и использованы при выполнении программы, но не могут быть изменены.

На этапе программирования процедур обработки событий, исходящих от компонентов, происходит непосредственная разработка программ-откликов на события с целью задать реакцию на различные изменения состояний объектов.

Общий принцип работы приложения с графическим интерфейсом может быть представлен схемой, изображенной на рисунке 16. Работаю­щее приложение находится в состоянии ожидания события, которое возникает в результате взаимодействия пользователя с элементами управления графического интерфейса приложения. При получении события от компонента программа передает управление процедуре обработки этого события (если таковая предусмотрена набором функций приложения).

Рис.16. Схема работы приложения с графическим интерфейсом

Контрольные вопросы

1. В чем суть операционального подхода к программированию?

2. На каких принципах базируется метод структурного программирования?

3. Какие характерные черты у данного метода?

4. В чем преимущества модульной структуры программы?

5. Какими достоинствами обладает ООП?

6. Что называют программным объектом, его свойствами и методами?

7. Что такое наследование как свойство ООП?

8. Что называют инкапсуляцией?

9. Что такое полиморфизм?

10. Что называют программным компонентом?

11. Из каких этапов состоит разработка приложения?

12. На какие функциональные подгруппы и типы могут быть разбиты программные компоненты?

13. Какой общий принцип (алгоритм) работы приложения с графическим интерфейсом?