Основы программирования (947332), страница 52

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 52)

В этом случае нужный метод определяетсяна этапе компиляции программы {раннее связывание).Слоэюный полиморфизм используют, если при вызове переопределенно­го метода необходимо уточнить, какой метод должен быть подключен: методродителя или метод потомка, так как объект, для которого вызывается пере­определенный метод, может быть как объектом класса родителя, так и объ­ектом класса потомка. В этом случае нужный метод определяется на этапевыполнения программы {позднее связывание), когда тип объекта точно извес­тен. Позднее связывание обязательно должно реализовываться в конкретныхслучаях, которые будут перечислены в параграфе 11.5.Для выявления отношения имеющегося и строящегося классов необхо­димо выполнить анализ структуры объектов предметной области, получен­ных в результате объектной декомпозиции.309Часть 2.

Объектно-ориентированное программированиеЕсли объекты предметной области слишком сложны, чтобы ставить имв соответствие некий простой класс, то процесс декомпозиции можно про­должить, выделяя внутри сложных объектов более простые.При этом возможны следующие варианты.1.

Внутри объекта можно выделить объект близкого назначения, но с бо­лее простой структурой и/или поведением ~ класс для реализации данногообъекта следует строить на базе более простого, используя наследование. Ес­ли при этом объекты строящегося класса отличаются от объектов базовогокласса некоторыми аспектами поведения, то следует изменить поведениеобъектов строящегося класса при наследовании, используя полиморфное на­следование с переопределением методов.2. Внутри объекта можно выделить определенное количество объектовболее простой структуры со своим поведением - класс строится объединени­ем объектов других классов с добавлением полей и методов строящегосякласса - композиция классов.3.

Внутри объекта можно выделить заранее не предсказуемое количест­во объектов более простой структуры со своим поведением - класс строитсяс возможностью динамического подключения объектов других классов (на­полнение) и добавлением полей и методов строящегося класса.Рассмотрим два примера.Пример 9.2. Разработать класс для реализации объекта «Текст», кото­рый должен:• для каждого слова некоторой последовательности слов хранить его ат­рибуты (тип шрифта и размер букв);• определять количество слов в тексте;• добавлять слова после слов с указанными номерами;• удалять заданные слова из текста;• менять местами слова с заданными номерами;• заменять заданное слово на другое заданное во всем тексте;• переопределять атрибуты слова с заданным номером.Итак, реализуемый объект должен оперировать с некоторыми внутрен­ними объектами «Словами», для которых можно определить собственное со­стояние и поведение.

Естественно создать специальный класс TWord для ре­ализации «Слов». Класс TText для реализации «Текста» может быть постро­ен как с использованием композиции, так и с использованием наполнения.В первом случае он должен включать массив объектов класса TWord.Максимальное количество элементов массива должно быть определено зара­нее и, следовательно, ограничено (рис. 9.6, а). При выполнении операцийудаления и вставки придется сдвигйть и раздвигать элементы массива.310p.

Основные теоретические пололсенияTWordfont, sizeSetFont()SetSize()TWordfont, size, nextSetFont()SetSize()L.nmax0..*TTextn, nmax, MasW(nmax)Length (), Add (), Del(),SetAttrO, Chang 1{),Chang2()TTextpFirst;^TWord<>\ Length (), Add (), Del(),SetAttrO, Chang 1(),Chang2()Рис. 9.6. Диаграммы классов для реализации объекта Текст:а - с композицией; 6-Q наполнениемВо втором случае класс TText должен включать список объектов классаTWord (рис. 9.6, б). Ограничения предыдущей реализации будут сняты, нореализация со списком имеет несколько большую трудоемкость, и, кроме то­го, при обращении к слову по номеру придется каждый раз последовательноотсчитывать нужный элемент.

Выбор конкретного варианта реализации зави­сит от условий решаемой задачи.Пример 9.3. Разработать классы для реализации объектов Табулятор,Определитель корней и Определитель экстремумов из примера 9.1.Объекты Табулятор, Определитель корней и Определитель экстремумовотвечают за реализацию методов решения некоторых частных задач при ис­следовании функций.

Они имеют много общего. Попробуем определить этообщее.Любой объект, получив управление, должен ввести диапазон измененияаргумента [а, Ь], решить подзадачу, вывести результаты, а затем вернуть уп­равление меню операций. Общее поведение и поля объектов опишем в клас­се TMetod. Основной метод этого класса Run должен реализовывать общееповедение и обеспечивать возможность изменения элементов этого поведе­ния (решения конкретных подзадач) для объектов классов, которые будут отнего наследоваться. Решение конкретной подзадачи реализуем как внутрен­ний метод Task, вызываемый из метода Run.

Этот внутренний метод длякласса TMetod определять не будем (абстрактный метод).Классы для реализации разрабатываемых объектов наследуем отTMetod, переопределяя метод Task и добавляя недостающие поля (рис. 9.7).На диаграмме курсивом показано, что класс TMetod и метод Task являютсяабстрактными. При необходимости это указывают явно, используя слово«abstruct».311Часть 2. Объектно-ориентированное программированиеTMetodа, b.realRun ОTMainMenuTask 01ТТаЫеh:realTask ( )f1TMaxMineps.realTaskOОпредьллс!1TRooteps:realTask ( )Рис.

9.7. Иерархия классов для реализации объектовпримераФункцияРис. 9.8. ПримерассоциацииПомимо определенных выше, на диаграмме классов показывают такжеотношения ассоциации между классами, объекты которых обмениваются со­общениями, но не связаны отношениями композиции или агрегации.

Ониобозначаются линиями без стрелок. Если сообщения передаются в одну сто­рону, то направление ассоциации можно показать стрелкой над линией. Кро­ме того, ассоциации можно дать имя, которое в данном контексте называютролью (рис. 9.8).После разработки диаграммы классов переходят к их реализации в кон­кретном языке программирования. Особенности реализации классов будутобсуждаться в главах 10 - 11.9.4. Этапы реализации объектно-ориентированного подходаПроцесс разработки программного обеспечения с использованием объ­ектно-ориентированного подхода включает те же основные этапы, что и сиспользованием структурного подходы: анализ, проектирование, реализа­цию и модификацию. Однако процедуры, выполняемые на каждом этапе, не­сколько меняются.

Кроме того, этап реализации при объектном подходе на­зывают эволюцией, что также связано с его особенностями.Рассмотрим эти этапы.Анализ предметной области задачи. Цель анализа - максимально пол­ное описание задачи. На этом этапе выполняют объектную декомпозициюразрабатываемой системы и определяют основные особенности поведенияобъектов.

Результаты объектной декомпозиции представляют в виде диа­граммы объектов, на которой показывают основные объекты и сообщения,передаваемые между ними.Проектирование системы. Логическое проектирование при объектномподходе заключается в разработке структуры классов: определяют поля дляхранения составляющих состояния объектов и алгоритмы методов, реализу­ющих аспекты поведения объектов. При этом используют рассмотренныевыше механизмы реализации отношений классов (наследование, компози312p. Основные теоретические полоэюенияция, наполнение и полиморфизм).

Результатом является иерархия или диа­грамма классов, отражающая отношения между классами и включающая ихописание.Физическое проектирование заключается в объединении описаний клас­сов в модули, определении способов взаимодействия с оборудованием, с опе­рационной системой и/или другим программным обеспечением (например,базами данных, сетевыми программами), обеспечении синхронизации про­цессов для систем параллельной обработки и т.д.

Результаты физическогопроектирования представляют в виде схемы композиции классов в модули,описания интерфейсов для взаимодействия с другими программами и т. п.Эволюция системы. Эволюция системы - это процесс поэтапной реа­лизации классов и подключения объектов к системе. Само название этапаподчеркивает поэтапный характер процесса, упрощающий сборку системы.Реализацию начинают с создания основной программы или проекта бу­дущего программного продукта.

Затем описывают классы и подключаютобъекты этих классов так, чтобы создать грубый, но, по возможности, рабо­тающий прототип будущей системы, который тестируют и отлаживают.Например, на первых этапах эволюции проект может включать толькообъекты, реализующие основной интерфейс программного продукта. Наданном этапе передача сообщений в отсутствующую пока часть системы невыполняется. Отлаженный прототип системы может быть, например, пока­зан заказчику для уточнения требований.Далее к проекту подключают следующую группу классов, например,связанных с реализацией некоторого пункта меню. Полученный вариант так­же тестируется и отлаживается, и так далее, до реализации всех возможнос­тей системы.Модификация.

Характеристики

Список файлов книги