СУЩНОСТЬ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА
Объектно-ориентированное программирование
Понятие объектно-ориентированного программирования
В данном разделе выложены статьи с описанием различных технологий разработки программного обеспечения, аспектов управления проектами и особенностей автоматизации торговли на биржевых рынках. Данные предметные знания используются нашей компанией в разработке высокоэффективного и надежного программного обеспечения в различных областях профессиональной деятельности. Статьи - оглавление раздела В данном разделе выложены статьи с описанием различных технологий разработки программного обеспечения, аспектов управления проектами и особенностей автоматизации торговли на биржевых рынках. Автоматизация биржевой торговли Реализация арбитражных алгоритмов с использованием подключения к биржам через шлюзы Технология разработки Cleanroom Software Engineering — технология разработки надежного ПО IID — итеративная инкрементальная разработка Водопадная модель жизненного цикла Extreme Programming — Экстремальное программирование Agile Modeling — гибкое моделирование Rapid Application Development — Быстрая разработка приложений Что такое Rational Unified Process RUP Управление проектами и документы Проектное управление Аспекты проектного управления Цикл статей по моделированию программных систем Что такое Техническое задание Шаблон документа "Архитектурный дизайн" по версии IEEE Тематическое описание содержания документа "Техническое задание" по версии IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers Шаблон документа "Техническое задание" по версии SEI. Реализация арбитражных алгоритмов с использованием подключения к биржам через шлюзы. Cleanroom Software Engineering — технология разработки надежного ПО. COPYRIGHT INFORMICUS, -
Исторически сложилось так, что программирование возникло и развивалось как процедурное программирование, которое предполагает, что основой программы является алгоритм, процедура обработки данных. Объектно-ориентированное программирование - это методика разработки программ, в основе которой лежит понятие объекта как некоторой структуры, описывающей объект реального мира, его поведение. Задача, решаемая с использованием методики объектно-ориентированного программирования, описывается в терминах объектов и операций над ними, а программа при таком подходе представляет собой набор объектов и связей между ними. Другими словами можно сказать, что объектно-ориентированное программирование представляет собой метод программирования, который весьма близко напоминает наше поведение. Оно является естественной эволюцией более ранних нововведений в разработке языков программирования. Объектно-ориентированное программирование является более структурным, чем все предыдущие разработки, касающиеся структурного программирования. Оно также является более модульным и более абстрактным, чем предыдущие попытки абстрагирования данных и переноса деталей программирования на внутренний уровень. Использование объектно-ориентированного программирования является хорошим решением при разработке крупных программных проектов. Чем проект объемнее и сложнее, тем больше выгоды вы получите при использовании объектно-ориентированной технологии программирования. Одним из наибольших преимуществ объектно-ориентированного программирования является возможность многократного использования программного кода. Если вы, к примеру, создали класс, то можете порождать от него новые классы и изменять их свойства и функциональное назначение. В качестве примера объектно-ориентированного языка в дальнейшем будем рассматривать Borland Pascal. Языковые расширения Borland Pascal предоставляют все средства объектно-ориентированного программирования: Все эти характеристики соответствуют коду, который является более структурированным, более гибким и более легким для обслуживания. Объектно-ориентированное программирование требует оставить в стороне характерные представления о программировании, которые долгие годы рассматривались как стандартные. Однако после того, как это сделано, объектно-ориентированное программирование становится простым, наглядным и превосходным средством разрешения многих проблем, которые доставляют неприятности традиционному программному обеспечению. В основе объектно-ориентированного язык программирования лежат два основных понятия: Основными характеристическими свойствами этих понятий являются:. Инкапсуляция - комбинирование записей с процедурами и функциями, манипулирующими полями этих записей, формирует новый тип данных - объект под записью понимается переменная типа "запись". Наследование - определение объекта и его дальнейшее использование для построения иерархии порожденных объектов с возможностью для каждого порожденного объекта, относящегося к иерархии, доступа к коду и данным всех порождающих объектов. Полиморфизм - присваивание действию одного имени, которое затем совместно используется вниз и вверх по иерархии объектов, причем каждый объект иерархии выполняет это действие способом, именно ему подходящим. Ниже приведены некоторые из них. Объект - особый опознаваемый предмет, блок или сущность реальная или абстрактная , имеющая важное функциональное назначение в данной предметной области. Объект может быть охарактеризован структурой, его состоянием, поведением и индивидуальностью. Состояние объекта определяется перечнем всех возможных обычно статических свойств и текущими значениями обычно динамическими каждого из этих свойств. Свойства объекта характеризуются значениями его параметров. Поведение объекта описывает, как объект воздействует на другие объекты или как он подвергается воздействию со стороны других объектов с точки зрения изменения его собственного состояния и состояния других объектов. Говорят также, что поведение объекта определяется его действиями. Определенное воздействие одного объекта на другой с целью вызвать соответствующую реакцию называют операцией. В объектно-ориентированных языках программирования операции называют методами. Известна и другая классификация методов объекта, когда выделяют функции управления, реализации, доступа и вспомогательные функции. Под индивидуальностью объекта понимают свойство объекта, позволяющее отличать этот объект от всех других объектов. Объекты могут находиться в определенных отношениях друг к другу. Эти отношения могут быть иерархическими. Основные иерархические отношения - это отношения использования и включения. Отношение использования реализуется посылкой сообщений от объекта A к объекту B. При этом объект A может выступать в роли:. Объекты моделируют характеристики и поведение элементов мира, в котором мы живем. Они являются окончательной абстракцией данных. Объекты содержат вместе все свои характеристики и особенности поведения. Отношения частей к целому и взаимоотношения между частями становятся понятнее тогда, когда все содержится вместе в одной упаковке. Это и называется инкапсуляцией. Не менее важным является и тот факт, что объекты могут наследовать характеристики и поведение того, что мы называем порождающие, родительские объекты или предки. Здесь происходит качественный скачок: В терминах Паскаля, объект во многом схож с записью, которая является оболочкой для объединения нескольких связанных элементов под одним именем. Процесс, с помощью которого один тип наследует характеристики другого типа, называется наследованием. Наследник называется порожденным дочерним типом, а тип, которому наследует дочерний тип, называется порождающим родительским типом. Ранее известные типы записей Паскаля не могут наследовать. Однако Borland Pascal расширяет язык Паскаля для поддержки наследования. Одним из этих расширений является новая категория структуры данных, связанная с записями, но значительно более мощная. Типы данных в этой новой категории определяются с помощью нового зарезервированного слова object. Тип объекта может быть определен как полный, самостоятельный тип в манере описания записей Паскаля, но он может определяться и как потомок существующего типа объекта путем помещения порождающего родительского типа в скобки после зарезервированного слова object. Большая часть конструирования объектно-ориентированных прикладных программ состоит в построении иерархии объектов, являющейся отражением генеалогического дерева объектов в приложениях. Как показали данные определения, объекты тесно связаны с записями. Новое зарезервированное слово object является наиболее очевидным различием, но как мы увидим позднее, имеется большое число других различий, некоторые из которых довольно тонкие. Экземпляры объектных типов описываются в точности так же, как в Паскале описывается любая переменная, либо статическая, либо указатель, ссылающийся на размещенную в динамической памяти переменную. Мы можем обратиться к полю объекта в точности так же, как к полю обычной записи, либо с помощью оператора with, либо путем уточнения имени с помощью точки. Даже если мы можем обратиться к полям объекта непосредственно, это будет не совсем хорошей идеей. Принципы объектно-ориентированного программирования требуют, чтобы поля объектов были исключены из исходного кода, насколько это возможно. Это ограничение поначалу может показаться спорным и жестким, но оно является только частью огромной картины объектно-ориентированное программирования. Ответ заключается в том, что при всякой возможности для доступа к полям данных должны использоваться методы объекта. Метод является процедурой или функцией, описанной внутри объекта и жестко ограниченной этим объектом. Методы являются одними из наиболее примечательных атрибутов объектно-ориентированного программирования и требуют некоторой практики перед использованием. Метод - это процедура или функция, объединенная с данным типом столь тесно, что метод является как бы окруженным невидимым оператором with, что делает экземпляр данного типа доступными изнутри для метода. Определение типа включает заголовок метода. Полное определение метода квалифицируется в имени типа. Тип объекта и метод объекта являются двумя лицами этой новой разновидности структуры, именуемой методом. Одним из важнейших принципов объектно-ориентированного программирования является то, что программист во время разработки программы должен думать о коде и о данных совместно. Ни код, ни данные не существуют в вакууме. Данные управляют потоком кода, а код манипулирует образами и значениями данных. Если наш код и данные являются разделенными элементами, то всегда существует опасность вызова правильной процедуры с неверными данными или ошибочной процедуры с правильными данными. Забота о совпадении этих элементов возлагается на программиста, и хотя строгая типизация Паскаля здесь помогает, самое лучшее, что он может сделать - это указать на несоответствие. Объект осуществляет синхронизацию кода и данных путем совместного построения их описаний. Реально, чтобы получить значение одного из полей объекта, мы вызываем относящийся к этому объекту метод, который возвращает значение нужного поля. Чтобы присвоить полю значение, мы вызываем метод, который назначает данному полю новое значение. Однако, Borland Pascal не вынуждает нас делать это. Как всякое структурное программирование, объектно-ориентированное программирование является дисциплиной, которую мы должны навязать себе, используя предоставляемые языком средства. Borland Pascal позволяет нам обращаться к полям объекта непосредственно извне объекта, однако он поощряет нас использовать преимущества объектно-ориентированного программирования и создавать методы для манипулирования полями объекта внутри самого объекта. Объект состоит из структуры данных и связанных с ней процедур которые называются методами , которые работают с данными, записанными в экземплярах структуры данных. Объект может наследовать характеристики порождающего объекта. Это означает, что структура данных нового объекта включает структуру данных порождающего объекта, а также новые данные. Кроме того, новый объект может вызывать все процедуры порождающего объекта, а также те процедуры методов, которые в нем описываются. Объект, не имеющий наследования, называется базовым объектом. Объект, наследующий характеристики других объектов, называется порожденным или производным объектом. Полиморфизм означает, что один и тот же метод выполняется по-разному для различных объектов. Например, метод класса Музыкальный инструмент - PlayMusicForAnOrchestra играй музыку для оркестра - может быть определен как общий метод, который может использоваться с любой категорией музыкальных инструментов. Этот метод написан таким образом, что не важно, какой именно инструмент получает задание играть, однако для классов, описывающих конкретные инструменты, данный метод должен быть переопределен override , что даст возможность определить конкретные действия, учитывающие особенности данного инструмента. Одним из первых действий, предпринимаемых человеком при попытке понять окружающий мир, является применение к нему некоторой структурной формы. При встрече с неизвестным объектом мы пытаемся втиснуть его в нашу существующую структуру: Большинство людей знакомо по крайней мере с несколькими классификационными структурами или иерархиями. Использование иерархии классов вводит необходимость абстракции. Классы становятся более абстрактными по мере продвижения вверх по иерархии. Объектно-ориентированные языки используют такой же подход. Иерархии обычно начинаются с нескольких абстрактных классов. Каждый новый класс представляется как подкласс существующего класса называемого его суперклассом. Он наследует данные и методы от классов, стоящих выше в иерархии. Только те данные и методы, которые являются новыми для этого класса, следует определить и реализовать. По определенным свойствам любого элемента определенной категории можно установить, что он принадлежит к этой категории. Сама категория определяется общими свойствами, которые имеют все экземпляры этой категории. Это можно пояснить на примере музыкальных инструментов. Музыкальные инструменты делятся на следующие категории: Все эти категории принадлежат к категории музыкальных инструментов. В свою очередь, категория музыкальных инструментов входит в категорию инструментов. Музыкальные инструменты имеют общие свойства, но каждый инструмент сам по себе обладает особыми свойствами, которые определяют его назначение и отличают его от других инструментов. По тому же принципу можно описать и классы в ООП. Определенный музыкальный инструмент некоторой категории, например труба, является объектом. Категория, к которой этот инструмент принадлежит, - это класс. Класс в объектно-ориентированном программировании - это абстрактный тип данных, который включает не только данные, но и функции и процедуры. Функции и процедуры класса называются методами и содержат исходный код, предназначенный для обработки внутренних данных объекта данного класса. Наличие в классах абстрагирования, которое максимально удобно для программистов, работающих с этими классами, имеет первостепенное значение при разработке повторно используемого ПО. Если вы выстроите интерфейс, на который не влияют изменения в реализации, то вашему приложению долгое время не понадобятся никакие модификации. Если вы знакомы с предметной областью задачи, вы без труда определите, какие методы понадобятся пользователям класса. В результате отстранения пользователя от деталей реализации система в целом становится понятнее, а значит, и удобнее в работе. Инкапсуляция, наследование и полиморфизм — фундаментальные свойства, требуемые от языка, претендующего называться объектно-ориентированным. Языки, не имеющие наследования и полиморфизма, но имеющие только классы, обычно называются основанными на классах. Различные объектно-ориентированные языки используют совершенно разные подходы. Мы можем различать объектно-ориентированные языки, сравнивая механизм контроля типов, способность поддерживать различные программные модели и то, какие объектные модели они поддерживают. Языки объектного программирования принято делить на объектные, в которых существуют классы и объекты, и объектно-ориентированные, в которых программист может не только пользоваться предопределёнными классами, но и задавать собственные пользовательские классы либо создавать объекты, устройство которых отличается от устройства прототипов — в языках прототипного программирования. Объектное и объектно-ориентированное программирование возникло в результате развития идеологии процедурного программирования, где данные и подпрограммы процедуры, функции их обработки формально не связаны. Кроме того, в современном объектно-ориентированном программировании часто большое значение имеют понятия события так называемое событийно-ориентированное программирование и компонента компонентное программирование. В то же время в области системного программирования до сих пор лидирует парадигма процедурного программирования, и основным языком программирования является язык C. Хотя при взаимодействии системного и прикладного уровней операционных систем заметное влияние стали оказывать языки объектно-ориентированного программирования. Используя определения новых типов, точно отвечающих концепциям приложения, программист может разделять разрабатываемую программу на легко поддающиеся контролю части. Такой метод построения программ часто называют абстракцией данных. Информация о типах содержится в некоторых объектах типов, определенных пользователем. Такие объекты просты и надежны в использовании в тех ситуациях, когда их тип нельзя установить на стадии компиляции. При правильном использовании этот метод дает более короткие, проще понимаемые и легче контролируемые программы. Первым языком программирования, в котором были предложены принципы объектной ориентированности, была Симула. В момент своего появления в году , этот язык программирования предложил поистине революционные идеи: Тем не менее, большинство концепций были развиты Аланом Кэйем и Дэном Ингаллсом в языке Smalltalk. Именно он стал первым широко распространённым объектно-ориентированным языком программирования. Различаются чистые и гибридные объектно-ориентированные языки. Чистые — это те, которые позволяют использовать только одну модель программирования — объектно-ориентированную. Вы можете объявлять классы и методы, но не можете завести глобальные переменные и обычные функции и процедуры старого типа. Среди трех наших языков, только Java и его клон C является чистым объектно-ориентированным языком как Eiffel и Smalltalk. На первый взгляд это кажется положительной идеей. Однако она ведет к тому, что вы используете кучу статических методов и статических данных, что не так уж отличается от использования глобальных функций и данных, за исключением более сложного синтаксиса. Чистые объектно-ориентированные языки дают преимущество новичкам в объектно-ориентированном программировании, потому что программист вынужден использовать и учить модель объектно-ориентированного программирования. Это теоретически интересно, но сильно уменьшает эффективность. Java останавливается много раньше, допуская присутствие простых не объектно-ориентированных типов данных хотя имеются необязательные классы-обертки и для простых типов. Третий элемент, по которому различаются языки объектно-ориентированного программирования - их объектная модель. Некоторые традиционные языки объектно-ориентированного программирования позволяют программистам создавать объекты в стеке, в куче в хипе - heap или в статической памяти. В этих языках переменная типа класс соответствует объекту в памяти. В последнее время появилась тенденция использовать другую модель, часто называемую ссылочно-объектной моделью. В этой модели каждый объект динамически размещается в куче, а переменная типа класс фактически является ссылкой или хэндлом объекта в памяти технически это нечто вроде указателя. Java и Object Pascal оба используют эту ссылочную модель. Как мы увидим, вкратце это значит, что вам необходимо не забыть выделить память для объекта. Хотя мы пытались исследовать эти языки, только сравнивая синтаксические и семантические характеристики, важно рассмотреть их в соответствующем контексте. Языки нацелены на различные потребности, что означает, что они решают разные проблемы разными способами и используются в очень разных средах программирования. Хотя как языки, так и их среда копируют характеристики друг друга, они были сконструированы для разных потребностей, и в этом вы можете убедиться, сравнивая их характеристики. Целью Delphi является легкое, визуальное программирование не отказываясь от мощности и прочная связь с Windows. Цель Java - мобильность, даже за счет некоторого отказа от скорости, и распределённые приложения или исполняемое содержание WWW хотя это, конечно, - не Microsoft-овский взгляд на Java! Можно определить, что успех этих трех языков зависит не от технических характеристик, которые я включил в эту статью. Финансовый статус Borland, операционная система управления Microsoft, популярность Sun в мире Internet, тот факт, что Java рассматривается как anti-Microsoft-овский язык, будущее броузеров Паутины и Win32 API, роль и признание модели ActiveX из-за связанной с ней проблемой безопасности и три уровня архитектуры Delphi - вот показатели, которые могли повлиять на ваш выбор сильнее, чем технические элементы. Например, такой хороший язык как Eiffel, у которого Object Pascal и Java взяли не только некоторое вдохновение, никогда не получит реальной доли рынка, хотя он был популярен во многих университетах земного шара. Просто имейте в виду, что "модный" становится все более частым словом в компьютерном мире. Как пользователи хотят иметь инструменты этого года вероятно, по этой причине операционные системы называются по тому году, в котором они выпущены , программисты любят работать с последним языком программирования и первыми овладеть им. Можно наверняка утверждать, что Java - не последний из языков объектно-ориентированного программирования, через несколько следующих лет найдется кто-то с новым языком. Объектно-ориентированное программирование является в настоящее время основой всей индустрии прикладного программирования благодаря выигрышу в конкурентной борьбе с альтернативными технологиями программирования. В промышленном программировании только в системном программировании позиции объектно-ориентированного программирования еще не очень сильны. Поэтому, с одной стороны, теоретические рассуждения о непригодности объектно-ориентированного программирования не соответствуют наблюдаемой на практике ситуации. С другой стороны, нельзя считать, что объектно-ориентированное программирование во всех случаях является наилучшей из методик программирования. Процедурное программирование лучше подходит для случаев, когда важны быстродействие и потребляемые ресурсы, объектное - когда важна управляемость проекта и его модифицируемость, а также безопасность программ. Процедурное программирование обычно лучше подходит для небольших проектов, объектное - для больших. Иан Грэхем Объектно-ориентированные методы. Интернет-университет информационных технологий - ИНТУИТ. Основы программирования на C. Все материалы в разделе "Информатика и программирование". Использование объектно-ориентированного программирования - хорошее решение при разработке крупных программных проектов. Объект и класс как основа объектно-ориентированного языка. Языки и программное окружение. Понятие объектно-ориентированного программирования Содержание Замечания руководителя Введение 1. Основные понятия объектно-ориентированного программирования 2. Объект — как базовое понятие в объектно-ориентированном программировании 2. Реализация АВЛ—деревьев через классы объектно—ориентированного программирования. Протоколы и стандарты объектно-ориентированного программирования. Высокоуровневые методы обработки информации и программирования. Разработка модели анализа и объектно-ориентированного компонента для игры Terrarium 2. Программа для решения дифференциальных уравнений первого порядка методом Рунге-Кутта.
Как подключить камеру заднего хода к магнитоле
Финансовое право 2015
Инструкция по применению закваски наринэ
Таль электрическая тэ 100
Правила опен кап варфейс