4. Объектно-ориентированный подход в проектировании информационных систем

4.1. Основные понятия объектно-ориентированного программирования

Объектно-ориентированное программирование – это методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определенного класса, а классы образуют иерархию наследования.

В данном определении следует выделить три части:

• В качестве базовых элементов используются объекты, а не алгоритмы;

• Каждый объект является экземпляром какого-либо определенного класса;

• Классы организованы иерархически.

Основными принципами объектно-ориентированного программирования являются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

Инкапсуляция представляет собой объединение данных и обрабатывающих их методов (подпрограмм) внутри класса. Это означает, что в классе инкапсулируются (объединяются и помещаются внутри класса) поля, свойства и методы. При этом класс приобретает определенную функциональность. Например, обеспечивает полный набор средств для создания программы поддержки некоторого элемента интерфейса (окна Windows, редактора и т.п.) или прикладной программы.

Наследование заключается в порождении новых объектов-потомков от существующих объектов родителей, при этом потомок берет от родителя все его поля, свойства и методы. В дальнейшем наследуемые поля, свойства и методы можно использовать в неизменном виде или переопределять (модифицировать). Просто наследование смысла не имеет, поэтому в новый объект добавляются новые элементы, определяющие его особенность и функциональность. Удалять какие-либо элементы родителя в потомке нельзя. В свою очередь от нового объекта можно породить следующий объект, в результате образуется дерево объектов или иерархия классов. В начале этого дерева находится базовый объект, который реализует элементы, наиболее общие для всех объектов, например, действия по созданию и удалению объектов.

Полиморфизм заключается в том, что методы различных объектов могут иметь одинаковые имена, но различное содержание. Это достигается переопределением родительского метода в классе-потомке. В результате родитель и потомок ведут себя по-разному. При этом обращение к одноименным методам различных объектов выполняется аналогично.

Важнейшим понятием объектно-ориентированного программирования являются сообщения. С их помощью объекты общаются друг с другом. Получив сообщение, объект выполняет определенные действия. Передать сообщение – это то же самое, что вызвать метод с целью изменения состояния объекта или применить одну из моделей поведения.

Объектно-ориентированное программирование предполагает правильное и эффективное использование конкретных объектно-ориентированных языков программирования.

4.2. Основные понятия объектно-ориентированного проектирования

Проектирование основное внимание уделяет правильному и эффективному структурированию сложных систем. Объектно-ориентированное проектирование (ООП) можно определить следующим образом.

ООП – это методология проектирования, соединяющая в себе процесс объектной декомпозиции и приемы представления логической и физической, а также статической и динамической моделей проектируемой системы.

Из данного определения следует, что ООП основывается на объектной декомпозиции и использует многообразие приемов представления моделей, отражающих логическую (классы и объекты) и физическую (модули и процессы) структуры системы, а также статические и динамические аспекты [[1, 2, 7]].

Именно объектно-ориентированная декомпозиция является основополагающим принципом ООП. При этом требования к проектируемой системе представляются с точки зрения классов и объектов, выявленных в предметной области. Логическая структура системы также отображается абстракциями в виде классов и объектов.