Тимур Машнин - Введение в объектно-ориентированный дизайн с Java

Метод объектно-ориентированного моделирования (OOM) визуализирует вещи в приложении с использованием моделей, организованных вокруг объектов.

И любой подход к разработке программного обеспечения проходит через следующие этапы:

Это анализ, дизайн и реализация.

При объектно-ориентированной разработке программного обеспечения разработчик программного обеспечения идентифицирует и организует приложение с точки зрения объектно-ориентированных концепций до их окончательного представления на любом конкретном языке программирования или программных инструментах.

И основными этапами разработки программного обеспечения с использованием объектно-ориентированной методологии являются объектно-ориентированный анализ, объектно-ориентированный дизайн и объектно-ориентированная реализация.

На этапе объектно-ориентированного анализа, формулируется проблема, определяются пользовательские требования, а затем модель строится на основе объектов реального мира.

Анализ дает модели то, как должна функционировать желаемая система и как она должна развиваться.

При этом модели не содержат каких-либо деталей реализации, чтобы эти модели могли бы быть поняты и изучены любым экспертом, не являющимся техническим специалистом.

Объектно-ориентированный дизайн включает в себя два основных этапа, а именно: дизайн системы и дизайн объектов.

На этапе системного дизайна разрабатывается полная архитектура желаемой системы.

Система определяется как набор взаимодействующих подсистем, которые, в свою очередь, состоят из иерархии взаимодействующих объектов, сгруппированных по классам.

Конструирование системы выполняется на основе как модели анализа, так и предлагаемой архитектуры системы.

Здесь акцент делается на объектах, входящих в систему, а не на процессы в системе.

На этапе дизайна объектов разрабатывается модель на основе как моделей, разработанных на этапе анализа, так и архитектуры, разработанной на этапе дизайна системы. При этом определяются все необходимые классы.

Устанавливаются ассоциации между классами и определяются иерархии классов.

На этапе объектно-ориентированной реализации и тестирования модель дизайна, разработанная при дизайне объектов, преобразуется в код на соответствующем языке программирования.

Создаются базы данных и определяются конкретные требования к оборудованию.

После того, как создается код, он проверяется с использованием специализированных методов для выявления и устранения ошибок в коде.

Концептуальная структура объектно-ориентированных систем основана на объектной модели.

И объектно-ориентированная система основывается на двух категориях свойств.

Это основные свойства, которые объектно-ориентированная система обязана иметь:

– Абстракция.

– Инкапсуляция.

– Модульность.

– Иерархия.

И дополнительные свойства, которые полезны, но не являются неотъемлемой частью объектной модели:

– Типизация.

– Параллельность.

– Сохраняемость.

Абстракция означает сосредоточиться на существенных особенностях элемента или объекта, игнорируя его посторонние или случайные свойства.

И основные свойства относятся к контексту, в котором используется объект.

Инкапсуляция – это процесс связывания как атрибутов, так и методов вместе внутри класса.

Благодаря инкапсуляции внутренние детали класса могут быть скрыты извне.

Класс имеет методы, которые предоставляют пользовательские интерфейсы, с помощью которых могут использоваться службы, предоставляемые классом.

Модульность – это процесс разложения задачи (программы) на набор модулей, чтобы уменьшить общую сложность проблемы.

И модульность связана с инкапсуляцией.

Модульность может быть визуализирована как способ отображения инкапсулированных абстракций в реальные физические модули, имеющие высокую степень сцепления внутри модулей, а их межмодульное взаимодействие или связь является слабой.

Иерархия – это ранжирование или упорядочение абстракции.

Через иерархию система может состоять из взаимосвязанных подсистем, которые могут иметь свои собственные подсистемы и т. д.

До тех пор, пока не будут достигнуты наименьшие компоненты уровня.

Иерархия использует принцип «разделяй и властвуй».

И иерархия позволяет повторно использовать код.

Двумя типами иерархий являются:

Иерархия «IS-A». Она определяет иерархическую взаимосвязь в наследовании, в которой из суперкласса может быть выведено несколько подклассов, которые могут снова иметь подклассы и т. д.

И иерархия «PART-OF» – определяет иерархическую взаимосвязь в агрегации, посредством которой класс может состоять из других классов.

Согласно теории абстрактного типа данных, тип является характеристикой набора элементов.

В ООП класс визуализируется как тип, имеющий свойства, отличные от любых других типов.

Типизация – это применение понятия о том, что объект является экземпляром одного класса или типа.

Типизация также предусматривает, что объекты разных типов обычно не являются взаимозаменяемыми; и могут быть взаимозаменяемы только в очень ограниченном порядке, если это абсолютно необходимо.

Два типа типизации – это строгая типизация – здесь операция над объектом проверяется во время компиляции.

И слабая типизация – здесь сообщения могут быть отправлены в любой класс.

Операция проверяется только во время выполнения.

Параллельность в операционных системах позволяет одновременно выполнять несколько задач или процессов.

Большинство систем имеют несколько потоков, при этом некоторые активные, а некоторые ждут процессор, некоторые приостановлены и некоторые завершены.

Системы с несколькими процессорами допускают одновременные потоки управления; но системы, работающие на одном процессоре, используют соответствующие алгоритмы для обеспечения равного времени процессора для потоков, чтобы обеспечить параллелизм.

В объектно-ориентированной среде существуют активные и неактивные объекты.

Активные объекты имеют независимые потоки управления, которые могут выполняться одновременно с потоками других объектов.

И активные объекты синхронизируются друг с другом, а также с чисто последовательными объектами.