Об’єктноорієнтований підхід в проектуванні
Вступ n n Об'єктно-орієнтована технологія (Object-Oriented Technologies) стосується, насамперед, створення програмного забезпечення інформаційних систем. Спонукальним мотивом появи принципово нового підходу у програмуванні стало те, що в динамічному і конкурентному середовищі застосування інформаційних систем вимагаються часті зміни прикладних програм. Тому з об'єктно-орієнтованими інструментальними засобами пов'язана можливість багатократного використання створених раніше програм, що полегшує як швидке створення прикладних програм , так і швидку адаптацію їх у використанні. Це досягається за рахунок того, що основні компоненти концепції обробки інформації дані і операції - розглядаються пов'язаними в єдине ціле і приховані в окремих модулях - об'єктах, доступ до яких здійснюється лише інтерфейсними засобами Принциповим питанням в об'єктно-орієнтованому програмуванні є визначення об'єктів (класів об'єктів), що є важливими для проектованої системи. Ідентифікація об'єктів здійснюється за допомогою аналізу характеристик проблемної області, що включає розпізнавання доречних матеріальних об'єктів, а також каталогізацію всіх ролей, що стосуються розв'язуваної задачі, взаємодії елементів системи, важливі події, технічні умови тощо. Установлюються співвідношення (взаємозв'язки) між класами. Кожний клас є вмістилище, куди входять як дані, так і команди для дій над даними. Важливим поняттям в об'єктно-орієнтованому програмуванні є функція успадкування, завдяки якій створювані класи можуть діставати «у спадок» властивості класів об'єктів, якими вони «породжувалися» . Об'єктно-орієнтована методологія на даний час є досить грунтовно відпрацьованим підходом до створення програмних продуктів. Відокремленні і розроблені основні його компоненти: об'єктноорієнтований аналіз; об'єктно-орієнтоване проектування; об'єктно-орієнтоване програмування. Технологія об'єктно-орієнтованого проектування стала, у свою чергу, підґрунтям інженерії інформаційних систем - CASE-технології.
Теоритичні основи n ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ОБ'ЄКТНО-ОРІЄНТОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ n Метод об'єктно-орієнтованого проектування грунтується на: n n - моделі побудови системи як сукупності об'єктів абстрактного типу даних; - модульній структурі програм; - спадному проектуванні , використовуваному при виділенні об'єктів. n Об'єктно-орієнтований підхід використовує наступні базові поняття: n - об'єкт; - властивість об'єкта; - метод обробки; - подія ; - клас об'єктів. n n n
n n n Об'єкт - сукупність властивостей (параметрів) визначених сутностей і методів їх обробки (програмних засобів). Об'єкт містить інструкції (програмний код), що визначають дії, які може виконувати об'єкт, та оброблювані дані. Властивість - характеристика об'єкта, його параметр. Всі об'єкти наділені певними властивостями, що у сукупності виділяють об'єкт із множини інших об'єктів. Об'єкт має якісну визначеність, що дозволяє виділити його з множини інших об'єктів і обумовлює незалежність створення й обробки від інших об'єктів. Одним із властивостей об'єкта є метод його обробки. Метод - програма дій над об'єктом чи його властивостями. Метод розглядається як програмний код, пов'язаний з певним об'єктом; здійснює перетворення властивостей, змінює поведінку об'єкта та інших об'єктів і обумовлює незалежність створення й обробки від інших об'єктів. Об'єкт може мати набір заздалегідь визначених убудованих методів обробки, або створених користувачем чи запозичених у стандартних бібліотеках, що виконуються при настанні заздалегідь визначених подій, наприклад, однократне натискання лівої кнопки миші, вхід у поле введення, вихід з поля введення, натискання певної клавіші і т. п. В міру розвитку систем обробки даних створюються стандартні бібліотеки методів, до складу яких включаються типізовані методи обробки об'єктів певного класу (аналог - стандартні підпрограми обробки даних при структурному підході), які можна запозичити для різних об'єктів. Подія - зміна стану об'єкта. Зовнішні події генеруються користувачем (наприклад, клавіатурне введення чи натискання кнопки миші, вибір пункту меню, запуск макроса ); внутрішні події генеруються системою. Об'єкти можуть поєднуватися в класи (групи чи набори - у різних програмних системах можлива інша термінологія). Клас- сукупність об'єктів, що характеризуються спільністю застосовуваних методів чи обробки властивостей.
Рис. 1. Співвідношення основних понять об'єктно-орієнтованого підходу
МЕТОДИКА ОБ'ЄКТНО-ОРІЄНТОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ Існують різні об'єктно-орієнтовані технології та методики проектування програмних продуктів, що повинні забезпечити виконання найважливіших принципів об'єктного підходу: n інкапсуляція (замикання) властивостей даних і програм в об'єкті; n спадкування; n поліморфізм. n Інкапсуляція означає сполучення структур даних із методами їх обробки в абстрактних типах даних - класах об'єктів. n Клас може мати утворені від нього підкласи. При побудові підкласів здійснюється спадкування даних і методів обробки об'єктів вихідного класу. Механізм спадкування дозволяє додати чи перевизначити нові дані та методи їх обробки, створити ієрархію класів. n Поліморфізм - здатність об'єкта реагувати на запит (виклик методу) згідно своєму типу, при цьому те саме ім'я методу може використовуватися для різних класів об'єктів. Для різних методик об'єктно-орієнтованого проектування характерні наступні риси: - об'єкт описується як модель деякої сутності реального світу ; - об'єкти, для яких визначені місця збереження, розглядаються у взаємозв'язку, і стосовно до них створюються програмні модулі системи.
Вклад студента Було спроектовано систему водопостачання мікрорайону, та на її основі досліджено основні принципи обєктно-орієнтованого підходу. Система складається з теплоелектроцентралі, водоросподільчого пункту, будинків мікрорайону та системи трубопроводу. Кожний елемент системи був розглянутий та описаний відповідно до його ролі. Теплоелектроцентраль – це об’єкт який в даній роботі виконує роль прийому води від водоросподільчого пункту та доставку її до будинків, попередньо провівши процес нагрівання. Властивостями цього об’єкту є датчики тиску води яка надходить, її об’єму, часу нагрівання, початкової та кінцевої температури, тиску та об’єму води яка доставляється до будинків. Водоросподільчий пункт – це об’єкт який в даній роботі виконує роль накачування води з річки, її фільтрацію та подачу на теплоелектроцентраль і будинки мікрорайону. Властивостями цього об’єкту є тиск та об’єм води яка доставляється на теплоелектроцентраль та будинки мікрорайону. Будинки мікрорайону – це складові елементи системи які відповідають за появу подій, а саме відкриття та закриття крану гарячої або холодної води в квартирі. Трубопровід – це складовий елемент системи якій відповідає за доставку води, він може генерувати події випадкового характеру, а саме прорив труби. Методи обробки подій теплоелектроцентралі. При відкритті та закритті крану гарячої води в будинках, на теплоелектроцентралі відбувається зміна показників датчиків тиску та об’єму води яка доставляється на будинків. При прориві труби яка відповідає за доставку води від теплоелектроцентралі до будинків, відбувається різка зміна показників датчиків тиску та об’єму води яка доставляється до будинків. При доставці або припиненні доставки води від водоросподільчого пункту змінюються показники датчиків тиску та об’єму води яка доставляється від водоросподільчого пукнту, а також коли темеператури води не відповідає стандартній то змінюються показники датчиків початкової температури та часу нагрівання.
Методи обробки подій водоросподільчого пункту. При відкритті та закритті крану холодної води в будинках на водоросподільчому пункті відбувається зміна показників датчиків тиску та об’єму води яка доставляється до будинків. При припиненні або початку прийому води на теплоелектроцентралі відбувається зміна показників датчиків тиску та об’єму води яка доставляється до теплоелектроцентралі. При прориві труби яка доставляє воду до теплоелектроцентралі або до будинків, відбувається зміна показників відповідних датчиків тиску та об’єму. Рис. 6. Схема водопостачання мікрорайону
Дякую за увагу
Скачать презентацию Об єктноорієнтований підхід в проектуванні Вступ n n
Ob_yektno-oriyentovany_pidkhid_v_proektuvanni.ppt