Ооп – основные принципы

. Первая и главная идея, лежащая в основе объектно-ориентированного подхода такова: система представляется в виде множества самостоятельных сущностей (объектов), взаимодействующих друг с другом. Каждая сущность сама отвечает за хранение информации, необходимой для ее жизни, и имеет (реализует) свое собственное поведение. Основными принципами ООП являются инкапсуляция, наследование и полиморфизм объектов. При решении задачи эвристической генерации моделей перспективно использование принципов ООП. С учетом специфики решаемой задачи предполагается следующий смысл данных принципов, который хорошо согласуется с принципами автоматизированного построения моделей и системным подходом:

Инкапсуляция — это принцип, заключающийся в построении оболочки вокруг некоторого набора данных и кода, обрабатывающего эти данные. При этом запрещается прямой доступ к данным извне. Некоторый внешний объект может повлиять на инкапсулируемые данные только так, как позволяет объект, этими данными владеющий.

Для описания следующего принципа, лежащего в основе объектно-ориентированного подхода, надо определить, что такое класс. Как уже говорилось, разрабатываемая система представляется в виде набора объектов.

Класс — это группа сущностей (объектов), обладающих сходными свойствами, а именно: данными и поведением [22].

В дальнейшем отдельного представителя некоторого класса будем называть объектом класса или просто объектом.

Под поведением объекта понимаются любые правила взаимодействия объекта с внешним миром и с данными самого объекта.

Чтобы как можно более гибко разделить сущности на классы и предоставить возможность в разное время смотреть на одну и ту же сущность на разном уровне абстракции, было введено понятие наследования.

Наследование —это отношение типа ”является разновидностью”. Фактически, это значит, что один класс является наследником другого, если класс имеет все те свойства, что и предок, плюс еще некоторые дополнительные.

Третий принцип, лежащий в основе объектно-ориентированного подхода, — полиморфизм —касается аспектов определения поведения объектов классов и распространения поведения вдоль иерархии наследования от предков к потомкам.

Для описания полиморфизма вводятся понятия операциииметода. У класса естьоперации, которые определяют его поведение. В некотором смысле операция — это набор общих сведений о поведении класса: детали реализации никак не специфицированы операцией, но некоторый комментарий по поводу реализации может быть дан в неформальном виде, например на естественном языке.При этом каждый потомок класса может предоставить метод, реализующий любую унаследованную операцию, отличный от соответствующего метода предка. Операция — это лишь описание какой-либо черты поведения объекта, а метод — уже конкретная реализация. Операции обязательно наследуются, т.е. распространяются вдоль иерархии без каких-либо изменений, а методы могут перекрываться потомками для реализации конкретных деталей поведения, присущих объектам класса-потомка.

Еще один принцип объектно-ориентированного подхода —– это модульность [22], и это означает, что вся система должна быть разделена на части, называемыемодулями. Это деление более крупное, чем разбиение на классы: модули должны содержать в себе классы.

Объект — одно из самых важных понятий объектно-ориентированного подхода. Объект есть экземпляр класса, в некоторых специальных случаях он может быть экземпляром нескольких классов. Объект обладает набором состояний, в которых он может находиться, строго определенным поведением и уникальным идентификатором; структура и поведение схожих объектов определяется в их общем классе.

Объекты могут исполнять конкретные роли. Роль определяет отношение между классом и его экземплярами [22], выделяя некоторое их подмножество.

В качестве объектов в данном случае выступают модели элементарных объектов процесса или технологической схемы. Каждый объект заранее описан и хранится в базе данных, там же хранятся данные по их взаимодействиям и связям между ними.

ООП реализует доступность любого объекта для разработчика или модуля программы, осуществляющего операции синтеза вариантов решения поставленной задачи. Использование принципов ООП обеспечивает максимальную гибкость процесса моделирования реального производства. Также возникают предпосылки к саморазвитию системы за счет использования оператора, как источника дополнительных знаний системы. Более совершенные объекты, полученные из исходных, предоставляют расширенные возможности для моделирования реальных процессов как для оператора, так и для самой системы, работающей в эвристическом режиме.

Формализация задачи описания технологического процесса представляется в виде создания набора отношений типа «объект-связь-объект». При использовании этих отношений «связь» также является специфическим объектом, характеризуемым рядом параметров. Поэтому процесс моделирования приобретает еще большую гибкость, и результат процесса более приближен к реальности, нежели результат, получаемый при обычном блочном подходе, в котором не учитывается влияние связи между отдельными блоками. [Marquardt]

Таким образом, использование принципов ООП при решении задачи автоматизации проектирования реальных производств и математического моделирования как отдельных технологических единиц или процессов промышленного производства, так и более сложных объектов, являющихся совокупностями технологических единиц или процессов более низкого порядка, позволяет придать процессу гибкость, возможности масштабирования и адаптации к постоянно усложняющемуся математическому аппарату моделирования ХТС.