14.3.2. Використання об'єктного підходу

Можливість застосування об'єктного підходу доведена для задач самого різного характеру. На рис. 2.6 наведений перелік областей, для яких реалізовані об’єктно-орієнтовані системи.

У цей час об’єктно-орієнтоване проектування - єдина методологія, що дозволяє впоратися зі складністю, яка властива дуже великим системам. Однак, варто відмітити, що іноді застосування OOD може бути недоцільним, наприклад, через непідготовленість персоналу або відсутність підходящих засобів розроблення.

14.3.3. Відкриті питання

Щоб успішно використовувати об'єктний підхід, нам потрібно відповісти на такі питання:

• Що таке класи й об'єкти?

• Як ідентифікувати класи й об'єкти в конкретних задачах?

• Як описати схему об’єктно-орієнтованої системи?

• Як створювати добре структуровані об’єктно-орієнтовані системи?

• Як організувати керування процесом розроблення згідно OOП?

Висновки

1. Розвиток програмної індустрії привів до створення методів об’єктно-орієнтова-ного аналізу, проектування й програмування, які служать для програмування "у великому".

2. У програмуванні існує кілька парадигм, орієнтованих на процедури, об'єкти, логіку, правила й обмеження.

3. Абстракція визначає істотні характеристики деякого об'єкта, які відрізняють його від всіх інших видів об'єктів і, таким чином, абстракція чітко окреслює концептуальні межі об'єкта з погляду спостережника.

4. Інкапсуляція - це процес поділу структури й поведінки об'єкта; інкапсуляція служить для того, щоб ізолювати контрактні зобов'язання абстракції від її реалізації.

5. Модульність - це стан системи, розкладеної на внутрішньо зв'язні й слабко зв'язані між собою модулі.

6. Ієрархія - це рангування або впорядкування абстракцій.

7. Типізація - це спосіб захиститися від використання об'єктів одного класу замість іншого, або принаймні спосіб керувати такою підміною.

8. Паралелізм - це властивість, що відрізняє активні об'єкти від пасивних.

9. Збереженість - здатність об'єкта існувати в часі й (або) у просторі.

Контрольні питання

1. Еволюція об'єктної моделі.

2. Складові частини об'єктного підходу.

3. Абстрагування.

4. Інкапсуляція.

5. Модульність.

6. Ієрархія.

7. Типізація.

8. Паралелізм.

9. Збереженість

10. Застосування об'єктної моделі.

РОЗДІЛ 15. Класи й об'єкти

• Природа об'єкта

• Відношення між об'єктами

• Природа класів

• Відношення між класами

• Взаємозв'язок класів і об'єктів

І інженер, і художник повинні добре відчувати матеріал, з яким вони працюють. В об’єктно-орієнтованій методології аналізу й створення складних програмних систем основними будівельними блоками є класи й об'єкти. Вище було дано всього лише неформальне визначення цих двох понять. У цьому розділі ми розглянемо природу класів і об'єктів, взаємовідношення між ними, а також надамо кілька корисних правил проектування гарних абстракцій.

15.1. Природа об'єкта

15.1.1. Що є й що не є об'єктом?

Здатність розпізнавати об'єкти фізичного світу людина володіє із самого раннього віку. Яскраво пофарбований м'яч привертає увагу дитини, але, якщо сховати м'яч, дитина, як правило, не намагається його шукати: як тільки предмет залишає поле зору, він перестає існувати для дитини. Тільки у віці біля року в дитини з'являється уявлення про предмет: навичка, що незамінна для розпізнавання. Покажіть м'яч однорічній дитині й сховайте його: швидше за все, дитина почне шукати захований предмет. Дитина зв'язує поняття предмета зі сталістю й індивідуальністю форми незалежно від дій, виконуваних над цим предметом.

У попередньому розділі об'єкт був неформально визначений як реальність, що проявляє чітко виділену поведінку. З огляду сприйняття людиною об'єктом може бути:

• відчутний і (або) видимий предмет;

• щось, що сприймається мисленням;

• щось, на що спрямована думка або дія.

Таким чином, ми розширили неформальне визначення об'єкту новою ідеєю: об'єкт моделює частину навколишнього світу й у такий спосіб існує в часі й просторі. Термін об'єкт у програмному забезпеченні вперше був введений у мові Simula і застосовувався для моделювання реальності.

Об'єктами реального світу не вичерпуються типи об'єктів, які цікаві нам під час проектування програмних систем. Інші важливі типи об'єктів вводяться на етапі проектування, і їхня взаємодія один з одним служить механізмом відображення поведінки вищого рівня. Це приводить нас до чіткішого визначення: об'єкт являє собою конкретний пізнавальний предмет, одиницю чи сутність (реальну або абстрактну), що має чітке певне функціональне призначення в заданій предметній області. В ще більш загальному плані об'єкт може бути визначений як щось, що має чітко обкреслені межі.

Розглянемо завод, на якому створюються складові частини для таких різних виробів як, скажімо, велосипедні рами й крила літаків. Заводи часто розділяються на цехи: механічний, хімічний, електричний і т.д. Цехи підрозділяються на частини, в яких встановлено кілька одиниць устаткування: штампи, преси, верстати. На виробничих лініях можна побачити безліч ємкостей з вихідними матеріалами, з яких за допомогою хімічних процесів створюються блоки складових частин. Потім з них робиться кінцевий продукт - рами або крила. Кожний предмет може розглядатися як об'єкт. Токарський верстат має чітко обкреслені межі, які відокремлюють його від оброблюваного на цьому верстаті композитного блоку; рама велосипеда у свою чергу має чіткі межі стосовно цеху з устаткуванням.

Існують такі об'єкти, для яких визначені явні концептуальні межі, але самі об'єкти являють собою невідчутні події або процеси. Наприклад, хімічний процес на заводі можна трактувати як об'єкт, тому що він має чітку концептуальну межу, взаємодіє з іншими об'єктами за допомогою впорядкованого й розподіленого в часі набору операцій і добре проявляє певну поведінку. Розглянемо систему просторового проектування CAD/CAM. Два тіла, наприклад, сфера й куб, мають як правило нерегулярний перетин. Хоча ця лінія перетину не існує окремо від сфери й куба, вона все-таки є самостійним об'єктом із чітко заданими концептуальними межами.

Об'єкти можуть бути відчутними, але мати розмиті фізичні межі: ріки, туман або юрби людей. Подібно на те, що той, хто взяв у руки молоток починає бачити у всьому навколишньому тільки цвяхи, проектувальник з об’єктно-орієнтованим мисленням починає сприймати весь світ у вигляді об'єктів. Зрозуміло, такий погляд трохи спрощений, тому що існують поняття, що явно не є об'єктами. Сюди відносяться атрибути, такі, як час, краса, колір, емоції (наприклад, любов або гнів). Однак, потенційно все перераховане - це властивості об'єктів. Можна, наприклад, стверджувати, що деяка людина (об'єкт) любить свою дружину (інший об'єкт), або те, що конкретний кіт (ще один об'єкт) - сірий.

Об'єкт - це щось, що має чіткі певні межі, але цього недостатньо, щоб відокремити один об'єкт від іншого або дати оцінку якості абстракції. На основі наявного досвіду можна дати наступне визначення:

Об'єкт володіє станом, поведінкою та ідентичністю; структура й поведінка подібних об'єктів визначає загальний для них клас; терміни "екземпляр класу" і "об'єкт" взаємозамінні.