246071-Либерти-Освой-самостоятельно-С-за-21-день (852741), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Кассовый аппарат ATM просит указать сумму, которая не должнапревышать$300.Машинавыдаетуказаннуюсуммуипечатаетквитанциюдляклиента.Предположим, в заседании участвуют пять человек: Эмма — ваш помощник, сведущая вобъектно-ориентированном программировании; Борис — ведущий программист; Сергей —будущийклиентвашейсистемы;Олег—экспертподомену;атакжеЭдик—программист.ЭммадержиткарточкуCRCклассаРасчетныйсчетиговорит:"Ясообщаюклиенту,сколькоможнополучитьденег.Онпроситменядать$300.Япосылаюсообщениенаустройствовыдачи,чтобы было выдано $300 наличными". Борис держит свою карточку и говорит: "Я устройствовыдачи; я выдаю $300 и посылаю Эмме сообщение, чтобы она уменьшила остаток на счете на$300.
Кому я должен сообщить, что в машине стало на $300 меньше? Должен ли я этоотслеживать?" Сергей: "Думаю, нужен объект для слежения за наличностью в машине". Эдик:"Нет. Кассовый аппарат сам должен знать, сколько у него осталось денег; это не должно насволновать". Эмма возражает: "Нет. Выдачу денег кто-то должен контролировать. Программадолжна знать, доступна ли наличность и достаточно ли у клиента денег на счете. Кроме того,программадолжнапроследить,былоливыданоаппаратомименностолькоденег,сколькобылозаказано. Учет денег в кассовом аппарате следует делегировать некоему внутреннему счету.Необходимотакже,чтобысистемаоповещалатехническийперсоналбанкаотом,чтовкассовомаппаратезакончилисьденьги".Спор продолжается.
Каждый класс реально стал человеком, который держитсоответствующуюкарточкуврукахизаполняетстолбцыответственностиисотрудничества.ОграничениякарточекCRCХотя карточки CRC могут быть мощным средством в начале проектирования, ихвозможности ограничены. Первая проблема в том, что большой проект может состоять избольшого числа классов. Тогда в карточки можно будет зарыться с головой. Взаимоотношениямежду классами прорабатываются недостаточно.
Правда, фиксируется сотрудничество, но егоприродаимеханизмынемоделируются.Покарточкамневидно,какиеклассывкладываютсявдругиеклассы,какиенаследуются,акакиеассоциируются.Вкарточкахнеотмечаютсяатрибутыкласса,определяющиееговнутреннююструктуру,поэтомутрудноперейтиоткарточекпрямоккоду.Нужнопомнить,чтокарточкистатичныпосвоейприродеи,хотявнихизаписываютсявобщемвидеотношениямеждуклассами,онинегодятсядляпостроениядинамическоймодели.Корочеговоря,карточкиCRCявляютсяхорошимначалом,нодляпостроенияболееполноймодели проекта нужно перейти к UML.
После создания модели UML карточки можно будетотложитьвсторону.Онивамбольшенепотребуются.СозданиемоделиUMLnoкартонкамCRCКаждой карточке будет соответствовать класс диаграммы UML. Пункты из столбцаОтветственность становятся методами класса. Также в диаграмму переносятся всезафиксированные атрибуты класса. Определение класса с обратной стороны карточкипомещается в документацию класса. На рис. 18.13 показана диаграмма отношения междуклассами Счет и Расчетный счет, атрибуты класса Расчетный счет взяты с соответствующейкарточкиCRC,показаннойниже.Рис.18.13.ОтображениеданныхкарточкиCRCнадиаграммеКласс:РасчетныйсчетНадкласс:СчетОтветственность:ОтслеживатьтекущийостатокПриниматьипереводитьдепозитыВыдаватьчекиПереводитьденьгиприснятиисосчетаСохранятьбалансвыдачикассовогоаппаратазатекущийденьСотрудничество:ДругиесчетаКомпьютернаясистемабанкаУстройствовыдачиналичныхОтношениямеждуклассамиПосле того как классы будут отображены средствами UML, можно заняться отношениямимеждуними.Рассматриваютсячетыреосновныхвидаотношений.•Обобщение.•Ассоциация.•Агрегирование.•Композиция.Обобщение реализуется в C++ с помощью открытого наследования.
Но с точки зренияпроектирования больше внимания следует уделять не механизму, а семантике: что именноподразумевает это отношение. Мы уже говорили об обобщении на этапе анализа, но теперьрассмотрим этот вид отношений применительно к классам проекта. Нашей задачей будетвынестиобщиедействиязаграницывзаимосвязанныхклассоввобщийбазовыйкласс,которыйинкапсулируетобщуюответственность.Такимобразом,еслиобнаружено,чторасчетныйидепозитныйсчетаиспользуютодниитежеметодыдляпереводаденег,товбазовыйклассСчетможноперенестиметодTransferFunds().Чем больше методов будет сосредоточено в базовых классах, тем более полиморфнымстановитсяпроект.Одним из средств программирования, доступных в C++, но не в Java, являетсямножественное наследование (однако Java имеет похожее, хотя и ограниченное средство,позволяющеесоздаватьмножественныеинтерфейсы).Этосредствопозволяетпроизводитьклассболее чем от одного базового класса, добавляя переменные-члены и методы двух и болееклассов.Опыт показывает, что множественное наследование надо использовать умеренно, так каконо может усложнить программный код проекта.
Многие проблемы, вначале решаемые спомощью множественного наследования, теперь решаются путем агрегирования (вложения)классов. Тем не менее множественное наследование остается мощным средствомпрограммирования,откоторогонеследуетогульноотказыватьсяприразработкепроектов.МножественноенаследованиепротиввложенияЯвляетсялиобъектсуммойегочастей?Имеетлисмыслклассыдеталейавтомобиля,такиеРуль,ДверииКолеса,производитьотобщегоклассаАвтомобиль,какпоказанонарис.18.14?Рис.18.14.Возможно,нонеумноВажно вернуться к основам: открытое наследование должно всегда моделироватьобобщение,т.е.производныйклассдолженбытьуточнениембазовогокласса,чегонескажешьоприведенном выше примере. Если требуется смоделировать отношение "иметь" (например,автомобильимеетруль),тоэтоделаетсяспомощьюагрегирования(рис.18.15).Диаграмманарис.18.15показывает,чтоавтомобильимеетруль,четыреколесаиотдвухдопятидверей.Этоболееточнаямодельотношенияавтомобиляиегочастей.Обратитевнимание,что ромбик на диаграмме не закрашен.
Это потому, что отношение моделируется с помощьюагрегирования, а не композиции. Композиция подразумевает контроль за временем жизниобъектавложенногокласса.Хотяавтомобильимеетшиныидверь,ноонимогутсуществоватьидотого,какстанутчастямиавтомобиля,ипослетого,какперестанутимибыть.Рис.18.15.МодельагрегированияНарис.18.16показанамоделькомпозиции.Этамодельсообщаетнам,чтокласс"тело"нетольковключаетвсебя(чтоможнобылобыреализоватьагрегированием)голову,дверукиидвеноги, но что эти объекты (голова, руки и ноги) будут созданы при создании тела и исчезнутвместесним.Инымисловами,онинеимеютнезависимогосуществования.Рис.18.16.МоделькомпозицииДискриминаторыисиловыеклассыКак можно спроектировать производство разных моделей автомобилей одной марки?Предположим, вас наняла фирма Acme Motors, которая производит пять автомобилей: Pluto(компактный малолитражный автомобиль для поездок за покупками), Venus (четырехдверный"седан"сдвигателемсреднеймощности),Mars(спортивныйавтомобильтипа"купе"снаиболеемощным двигателем, рассчитанный на максимальную скорость), Jupiter (мини-фургон сфорсированным двигателем как у спортивного купе, правда, менее скоростной, зато болеемощный)иEarth(маломощный,носкоростнойфургон).МожнобылобыпростопроизвестивсеэтимоделиотобщегоклассаCar,какпоказанонарис.18.17.Рис.18.17.ОбобщениеподклассоввсехмоделейвобщийбазовыйклассНодавайтеболеедетальнопроанализируемразличиямеждумоделями.Очевидно,чтоониразличаютсямощностьюдвигателя,типамикузоваиспециализацией.Комбинируяэтиосновныепризнаки, мы получим характеристики различных моделей.
Таким образом, в нашем примереважнее сконцентрировать внимание не на названиях моделей, а на их основных признаках.Такие признаки называются дискриминаторами и в UML отображаются особым образом (см.рис.18.17).Рис.18.18.МодельотношениядискриминаторовДиаграмма на рис. 18.18 показывает, что классы разных моделей можно производить отклассаАвтомобиль,комбинируятакиедискриминаторы,какмощностьдвигателя,типкузоваиназначениеавтомобиля.Каждый дискриминатор можно реализовать в виде простого перечисления. Например,объявимперечислениетиповкузова:enumBodyType={sedan,coupe,minivan,stationwagon}Однакодалеконекаждыйдискриминатораможнообъявить,простоназвавего.Например,назначение определяется многими параметрами.
В таком случае дискриминатор можносмоделировать как класс, и разные типы дискриминатора будут возвращаться как объектыкласса.Таким образом, технические характеристики автомобиля, определяющие егоиспользование, могут быть представлены объектом типа performance, содержащим данные оскорости, габаритах и прочих характеристиках. В UML классы, в которых инкапсулировандискриминатор и которые используются для создания экземпляров другого класса (в нашемпримере класса Автомобиль) таким образом, что разные экземпляры класса приобретаютхарактеристики разных типов (например, Спортивный автомобиль и Семейный автомобиль),называютсясиловыми.ВнашемпримереклассНазначение(performance)являетсясиловымдлякласса Автомобиль. При создании объекта класса Автомобиль также создается объектНазначение, который ассоциируется с текущим объектом Автомобиль, как показано на рис.18.19.Использование силовых классов позволяет создавать различные логические типы, неприбегая к наследованию.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
