Литература ООП: Иванова Г.С, Ничушкина Т.Н объектно-ориентированное программирование 2е или 3е издание

Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и прог-ие с примерами приложений на С++ 2е издание

Эволюция языков программирования

1. Языки высокого уровня

• Машинный язык (ассемблеры)

В начале подпрограммы все использовали локальные данные, все подпрограммы использовали одни глобальные данные.

• Локальные данные в подпрограммах

Основная программа  глобальные данные (программа 1дальше)

(программа 2дальше)

(программа 3дальше)

• Структурное программирование

70е гг – Дейкстира Э, Вирт.Н, Хоар Ч.

1970г – язык Паскаль (Н.Вирт)

• Основные концепции:

1. Нисходящая разработка – структурная декомпозиция.

2. Использование только 3х базовых конструкций – следование, ветвление, цикл.

3. Широкое использование подпрограмм

4. Компилируемая программа на каждом этапе.

• Структурная декомпозиция: разделение сложной задачи на подзадачи, каждая задача также делится на подзадачи и тд.

• Модульное программирование (1975г)

• Преимущества модульного подхода:

Ведение разработки несколькими программистами

Повторное использование модулей

• Совместное использование структурного и модульного подхода позволяет разрабатывать программы.

• Потребность в методологии разработки сложных систем привела к появлению объектно-ориентированного программирования.

• Simula-67 – первый в мире язык ООП

• 70ее гг – Smaiitalk

• 80-ее гг – С++, Objiect PPascal, Ada Eiffer

• 90-ее гг и начало века – Java, Dilphy

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

• Класс – тип данных, который включает описание полей данных, а также процедур, работающих с этими полями данных.

• Объект – экхемпляр класса (переменная)

• Сообщение – запрос на выполнение действия (вызов функции).

• Объектно-ориентированное проектирование – методология проектирования, соединающая в себе процесс объектной декомпозиции и приемц представления логической и физической, а также статистической и динамической моделей проектируемой системы.

• Объектно-ориентированный анализ – методология, при которой требования к системе воспринимаются с точки зрения классов и объектов, выявление в предметной области.

Принципы ООП:

1. абстрагирование

2. инкапсуляция

3. модульность

4. иерархичность

5. типизация

6. параллелизм

7. сохраняемость.

Абстрагирование

• выделение абстракций в предметной области задач

• абстракция выделяет существенные для данной задачи характеристики некоторого объекта.

• ООП предполагает объединение всех свойств абстракции в единую программную единицу – класс.

• Инкапсуляция – сокрытие деталей реализации абстракции.

• Инкапсуляция позволяет легко модифицировать реализацию отдельных абстракций (классов).

• Инкапсуляция приводит к наличию 2х частей описания абстракции (класса)

• Интерфейс – доступные из вне элементы абстракции (состояние и поведение)

• Реализация – недоступные извне элементы абстракции (внутренняя организация абстракции и механизмы реализации ее поведения).

• Модульность – реализация программы в виде отдельных слабо связанных между собой частей (модулей)

• Модули выполняют роль физических контейнеров, в которых помещаются определения классов и объектов.

• Инкапсуляция сокрытые деталей реализации абстракции.

• Она позволяет легко модифицировать реализацию отдельных абстракций (классов)

• Иерархичность

• Предполагает использование иерархий при разработке программных систем

• Виды иерархий: общее-частное(мебель-общее, столы-частное), целое-часть(стол-общее, столешница-часть).

• Наследование

• Типизация

• Тип – точная характеристика свойств, включая структуру и поведение, относящееся к некоторой совокупности объектов.

• Тип и класс – одно и то же.

• Ограничения, накладываемые на объект и препятствующие взаимозаменяемости объектов различных типов или уменьшающие возможность такой замены.

• Типизация в языках программирования бывает сильной и слабой.

• При сильной типизации с объектом можно сделать только то, что предписано его типом

• При слабой типизации контроль типов отдается программисту

• В С++ средняя степень типизации.

• Тип может связыываться с объектом во время компиляции или во время выполнения программы

• С++,Pascal? C# - динамическое связывание

• Динамическое связывание позволяет реализовать полиморфизм – одно и то же имя может означать объекты разных типов, но имея общего предка, все они имеют и общее подмножество операций, которые можно над ним выполнить.

• Параллелизм – свойство нескольких абстракций одновременно находится в активном состоянии, т.е выполняет некоторые операции.

• Объектная модель хороша для параллельных систем, тк разделяет программу на распределенные единицы и сообщающиеся объекты.

• Реаьлный параллелизм достигается только на многопроцессорных машинах

• На однопроцессонных компьютерах параллелизм имитируется за счет разделения времени между процессами.

• Сохраняемость – способность объекта существовать во времени, переживая породивший его процесс, и/или в пространстве, перемещаясь из своего персонального адресного пространства.

Этапы разработки программ с применением ОО-подхода:

1. Анализ

Цель этапа – максимально полное описание задачи. Этап включает: объектную декомпозицию, описание абстракций. Результат этапа диаграмма объектов.

2. Проектирование

Цель – формализованное описание задачи, готовое для реализации. Этап включает: логическое и физическое проектирование. Результат этапа – диаграмма классов.

3. Реализация

Цель – получение программной системы, выполняющей заданные функции. Результат: программная система

4. Модификация

Преимущества ОО:

• Полное использование ОО-языков

• Унификация разработки и пригодности программ для повторного использования

• Простота внесения изменений

• Уменьшение риска разработки сложных систем

• Ориентировано на человеческое восприятие мира.