Бертран Мейер - Основы объектно-ориентированного программирования

В примерах последующих лекций мы столкнемся с различными примерами селективного экспорта и рассмотрим его методологическую роль при разработке интерфейсов.

Использованный выше стиль объявления скрытой компоненты i не слишком удачен. Это хорошо видно в следующем примере (Не рекомендуемый стиль (см. ниже S5).)

class S4 feature

exported ...

feature {}

secret ...

end

где secret является скрытой компонентой, а exported - общедоступной. Разница в написании feature {} с пустым списком в скобках и featureбез всяких скобок едва заметна. Гораздо разумнее вместо пустого использовать список, содержащий единственный класс NONE (Рекомендуемый стиль.)

class S5 feature

... exported ...

feature {NONE}

... secret ...

end

Класс NONE является базовым библиотечным классом и обсуждается далее в связи с наследованием. По определению он не может иметь потомков и нельзя создать его экземпляр. Таким образом, компонент, экспортированный классу NONE , фактически является скрытым. Между объявлениями S4 и S5 нет принципиальной разницы, однако во втором случае исходный текст становится более понятным и удобочитаемым. Именно такой стиль объявления скрытых компонент будет использоваться далее в этой книге.

Рассмотрим объявление класса

indexing

замечание: "Ошибочное объявление (объяснение см. ниже)"

class S6 feature

x: S6

my_routine is do ... print (x.secret) ... end

feature {NONE}

secret: INTEGER

end -- class S6

Наличие в объявлении класса атрибута x типа S6 и вызова x.secret делает его собственным клиентом. Но такой вызов недопустим, так как компонент secret скрыт от всех клиентов! Тот факт, что неавторизованным клиентом является сам класс S6, нечего не меняет - объявленный статус secret делает недопустимым любой вызов вида x.secret . Всякие исключения нарушают простоту сформулированного правила.

Есть простое решение: написать вместо feature {NONE} предложение feature {S6} , экспортируя компоненту самому себе и своим потомкам.

Необходимо отметить, что подобный прием необходим, только если в тексте класса присутствует квалифицированный вызов аналогичный print (x.secret) . Очевидно, что неквалифицированный вызов secret в инструкции print (secret) допустим без дополнительных ухищрений. Все компоненты, объявленные в данном классе, могут использоваться в подпрограммах данного класса и его потомков. Только при наличии квалифицированных вызовов приходится экспортировать компонент самому себе.

После введения в базовые механизмы ОО-вычислений настало время ответить на вопрос, каким образом можно построить исполняемую систему на основе отдельных классов.

Удивительно, но все приведенные до сих пор описания того, что происходит во время выполнения, были относительными. Результат выполнения подпрограммы всегда связан с текущим экземпляром, который в исходном тексте класса неизвестен. Можно попытаться понять действие вызова, только принимая во внимание цель этого вызова, например p1 в следующем примере:

p1.translate (u, v)

Однако возникает следующий вопрос: что в действительности обозначает p1? Ответ опять относителен. Предположим, приведенный вызов присутствует в тексте некоторого класса GRAPHICS , а p1 это атрибут GRAPHICS . Тогда очевидно, что в этом случае p1 фактически означает Current.p1 . Но это не ответ на поставленный вопрос, так как неизвестно, что представляет собой объект Current в момент вызова! Другими словами, теперь необходимо установить клиента, вызывающего подпрограмму класса GRAPHICS , в которой используется наш вызов.

Рассмотрим произвольный вызов. Понимание смысла, происходящего в процессе произвольного вызова, позволит полностью разобраться в механизме ОО-вычислений. Используем сформулированный ранее принцип вызова компонентов:

[x].(F1) Любой элемент программы может выполняться только как часть вызова подпрограммы.

[x].(F2) Каждый вызов имеет цель.

Любой вызов может принимать одну из следующих форм:

[x].неквалифицированная: f (a, b, ...) ;

[x].квалифицированная: x.g (u, v, ...) .

Аргументы в обоих случаях могут отсутствовать. Вызов размещен в теле подпрограммы r и может выполняться только как часть вызова r . Предположим, что известна цель этого вызова - некий объект OBJ. Тогда можно легко установить цель этого вызова - t . Возможны четыре варианта, первый из которых относится к неквалифицированному вызову, а остальные - к квалифицированному:

[x].(T1) Для неквалифицированного вызова t это просто OBJ.

[x].(T2) Если x это атрибут, то x - поле объекта OBJ-имеет значение, которое, в свою очередь, присоединено к некоторому объекту - он и есть t .

[x].(T3) Если x - функция, то необходимо сначала осуществить ее вызов (неквалифицированный), результат которого и дает t .

[x].(T4) Если x - локальная сущность r , то к моменту вызова предыдущие инструкции вычислят значение x , присоединенное к определенному объекту, который и является объектом t .

Проблема в том, что все четыре ответа опять относительны и могут помочь только в том случае, если известно, чем является текущий экземпляр OBJ. Очевидно, что OBJ это цель текущего вызова! Ситуация как в песенке о том, как у попа была собака (в оригинале: котенок съел козленка, котенка укусил щенок, щенка ударила палка ...) - бесконечная цепь.

Для приведения относительных ответов к абсолютным необходимо выяснить, что происходит тогда, когда все только начинается - в момент Большого Взрыва. Итак, определение:

Определение: выполнение системы

Выполнение ОО-программной системы состоит из следующих двух шагов:

[x].Создание определенного объекта, называемого корневым объектомвыполнения.

[x].Применение определенной процедуры, называемой процедурой создания, к данному объекту.

В момент Большого Взрыва создается объект и начинается выполнение процедуры создания. Корневой объект является экземпляром корневого классасистемы, а процедура создания - одной из процедур этого класса. Выполнение системы в целом сводится к успешному развертыванию отдельных частей (прямо или косвенно зажженных от начальной искры) в гигантский комплексный фейерверк.