Тимур Машнин - Введение в объектно-ориентированный дизайн с Java

Объект занимает пространство памяти и существует в течение определенного периода времени.

В традиционном программировании продолжительность жизни объекта обычно была продолжительностью выполнения программы, которая ее создала.

В файлах или базах данных продолжительность жизни объекта больше, чем продолжительность процесса, создающего объект.

Свойство, с помощью которого объект продолжает существовать даже после того, как его создатель перестает существовать, известно, как сохраняемость.

Если вы хотите построить дом, вы не забьёте и гвоздя без проекта.

Аналогичным образом, для решения сложной задачи с помощью программного обеспечения вы не погружаетесь прямо в кодирование.

Вам нужен концептуальный дизайн, чтобы разложить задачу на управляемые части.

И вам также нужен технический дизайн для описания решения, чтобы оно было достаточно понятно разработчикам программного обеспечения.

На протяжении многих лет люди пробовали множество подходов для упрощения проектирования.

Например, существуют стратегии проектирования, подходящие для решения определенных задач.

Если у вас есть задача, связанная с обработкой данных, возможно, вы используете программирование сверху вниз.

Эта стратегия отображает процессы обработки данных в задаче на вызовы процедур.

По мере того, как вы раскладываете необходимые процессы обработки сверху вниз, вы создаете дерево процедур для возможного решения.

И эти процедуры реализуются на определенном языке программирования.

Для многих видов сложных задач имеет смысл подумать о концепциях, использующих объекты.

Например, любое существительное в описании задачи может быть важным объектом.

Реальный мир, где возникают задачи, наполнен объектами. И это привело к популярности объектно-ориентированного программирования.

Но даже здесь вы все равно не переходите сразу от задачи к написанию кода.

Существует концептуальный дизайн, включающий в себя объектно-ориентированный анализ для идентификации ключевых объектов в задаче.

Существует также технический дизайн, включающий в себя объектно-ориентированный дизайн для дальнейшего уточнения деталей объектов, включая их атрибуты и поведение.

Проектная деятельность происходит итеративно и непрерывно.

Целью дизайна программного обеспечения является построение и доработка моделей всех объектов.

И эти модели полезны на протяжении всего процесса проектирования.

Первоначально основное внимание должно быть сосредоточено на объектах сущностей entity из пространства задачи.

По мере появления решения вы вводите объекты управления control, которые принимают события и координируют действия. Вы также вводите пограничные объекты boundary, которые подключаются к службам вне вашей системы.

Модели часто выражаются визуально с помощью унифицированного языка моделирования или UML.

В объектно-ориентированном моделировании у вас есть разные типы моделей или диаграмм UML, чтобы сосредоточиться на различных аспектах программного обеспечения, например, структурная модель, для описания того, что делают объекты и как они связаны.

И структурная модель похожа на масштабную модель здания для понимания пространственных отношений.

Чтобы справиться со сложностью задачи, вы можете применять принципы дизайна для упрощения объектов.

Например, разделить их на более мелкие части и посмотреть на общие черты, которые можно обрабатывать последовательно.

Также необходим постоянный пересмотр и оценка моделей для обеспечения того, чтобы дизайн соответствовал задаче и отвечал целям задачи.

Модели также служат в качестве проектной документации для программного обеспечения и могут быть легко сопоставлены с скелетным исходным кодом, особенно для объектно-ориентированного языка, такого как Java.

И это может послужить хорошим началом для разработчиков, реализующих программное обеспечение.

Когда вы разрабатываете объектно-ориентированные программы, вы создаете модели того, как объекты представлены в вашей системе. Эти модели не могут быть разработаны без реализации определенных принципов.

Для того чтобы система была объектно-ориентированной, она должна придерживаться определенных принципов проектирования.

И один из принципов проектирования в объектно-ориентированном моделировании, – это абстракция.

Абстракция – один из основных способов, с помощью которых люди справляются со сложностью задачи.

Абстракция – это идея упрощения концепции в области задачи до ее сути в определенном контексте.

Абстракция позволяет лучше понять концепцию, разбив ее на упрощенное описание, которое игнорирует несущественные детали.

Абстракция концентрируется на внешних характеристиках объекта и позволяет отделить наиболее существенные особенности его поведения от менее существенных.

И граница между существенными и несущественными деталями с точки зрения дизайна называется барьером абстракции.

И задачей дизайна является выделение полного и достаточного набора абстракций.

Например, мы могли бы создать абстракцию для еды.

В контексте здоровья ее пищевая ценность, а не ее стоимость, будет частью упрощенного описания пищи.

Хорошая абстракция подчеркивает основы, необходимые для концепции, и устраняет детали, которые не являются существенными.

Также абстракция концепции должна иметь смысл для цели концепции.

Эта идея применяет правило наименьшего удивления.

То есть абстракция фиксирует основные атрибуты и поведение для концепции без каких-либо сюрпризов и не содержит определений, выходящих за рамки ее возможностей.

Вы не хотите удивить любого, кто пытается понять вашу абстракцию с нерелевантными характеристиками.

В объектно-ориентированном моделировании абстракция относится непосредственно к понятию класса.

Когда вы используете абстракцию для определения основных характеристик для какой-либо концепции, имеет смысл определить все эти детали в классе, названном соответственно концепции.

Класс похож на шаблон для экземпляров концепции.

Объект, созданный из класса, затем имеет существенные детали для представления экземпляра некоторого понятия.

Позже мы подробно рассмотрим, как формировать классы, используя абстракцию.

Давайте возьмем понятие человека. Каковы основные характеристики человека?