11. Свойства объектного подхода: абстракция, инкапсуляция, наследование, полиморфизм, взаимодействие путем передачи сообщений, повторное использование компонентов

Объектно-ориентированный подход (object-oriented approach) к разработке систем получил распространение в 1990-х годах прошлого столетия. Ассоциация производителей ПО Object Management Group (OMG) утвердила для этого подхода, в качестве стандартного средства моделирования, язык UML (Unified Modeling Language – унифицированный язык объектного моделирования).

По сравнению со структурным подходом , объектно-ориентированный в большей степени ориентирован на данные, – он развивается вокруг моделей классов. На этапе анализа, для классов не требуется определять операции – только атрибуты. Возрастающее значение использования в языке UML вариантов использования(Use Case) способствует незначительному смещению акцентов от данных к функциям.

Причинами популярности объектного подхода являются:

• преимущества объектной парадигмы за счет таких технических свойств, как абстракция, инкапсуляция, повторное использование компонентов, наследование, взаимодействие путем передачи сообщений, полиморфизм и т.д. Эти свойства могут привести к более высокому уровню повторного использования программного кода и данных, сокращению времени разработки ПО, росту продуктивности труда программистов, повышению качества ПО и т.д.;

• возможность удовлетворить требования вновь возникающих типов приложений и находить наилучшие способы борьбы с ростом количества невыполненных заказов на приложения.

Объектный подход к разработке систем следует итеративному процессу с наращиванием возможностей. Единая объектная модель конкретизируется на этапах анализа, проектирования и реализации – в результате успешных итераций добавляются новые детали, при необходимости вводятся изменения и усовершенствования, а релизы программных модулей с наращенными возможностями поддерживают высокий уровень удовлетворенности пользователей и обеспечивают обратную связь, необходимую для успешного продвижения разработки модулей, и системы в целом.

Основная трудность изучения объектной технологии связана с отсутствием очевидной отправной точки и ясного направления исследования, как, например, это происходит в структурном подходе.

В данной главе учебника будет предоставлен необходимый базовый уровень знаний объектной технологии, объектной модели, а также выполнение каких предварительных условий необходимо для анализа требований.

12. Основные принципы объектной модели и правила определения и документирования объектов.

Основными принципами объектной модели являются: абстрагирование, инкапсуляция, модульность, иерархичность, типизация, параллелизм и сохраняемость.

Объектная модель представляет собой набор правил, которые предписывают, каким образом объекты определяются и документируются. Все объекты, принадлежащие данной объектной модели, соответствуют строгим правилам, которые диктуют их: определение, создание, взаимодействия между объектами и уничтожение. Другими словами, объектная модель формально определяет, что представляет собой объект, как он располагается в памяти, когда создается, как взаимодействует с другими объектами и когда уничтожается. Большинство объектно-ориентированных языков программирования не составляют и не определяют настоящие объектные модели.

Объектная модель – описывает обязанности, отношения и структуру различных объектов предметной области.

Объектная модель представляет системные сущности, их классификацию и агрегирование.

Объектные модели включают модели наследования, агрегирования и поведенческие модели.

Объектная модель предназначена для описания статической структуры информации в системе, которая включает структуру классов и отношения между ними, атрибуты классов, отношения включения и специализации.

Модель компонентного объекта (Component Object Model - COM) – это вклад компании Microsoft в мир объектных моделей. Она служит основой для технологии OLE (Object Linking and Embedding). COM представляет собой стандартную объектную модель промышленного уровня, которая унифицирует системы объектов. Эта модель специфицирует:

• правила, по которым объекты структурируются и особым образом располагаются в памяти – определение объекта;

• правила, по которым объекты создаются и уничтожаются – управление жизненным циклом;

• правила, по которым объекты взаимодействуют друг с другом и проявляют свои функции – протоколы взаимодействия между объектами.

Клиенты и СОМ - серверы общаются друг с другом при помощи интерфейсов.

Интерфейсы – это группы функций, которыми СОМ - объекты обычно пользуются для взаимодействия друг с другом и своими клиентами.

Проявление функциональных возможностей посредством интерфейса – это фундаментальная концепция объектно-ориентированного программирования и проектирования. Используя исключительно интерфейсы, СОМ поддерживает логическую абстракцию и неуклонно проводит в жизнь строгую инкапсуляцию.

Интерфейс определяет протокол взаимодействия двух или более систем. Интерфейсы являются предсказуемыми. Заданный интерфейс всегда обеспечивает абсолютно одинаковый набор функций в любой момент времени. Например, нажатие кнопки «Ввод» на банкомате всегда подтверждает последнее действие. Это истинно для любого банкомата.

Интерфейсы являются неизменными составляющими в модели компонентного объекта (СОМ). Они представляют собой набор операций С++, С#, которые спроектированы, реализованы и выпущены как одно целое, и обеспечивают единственный путь доступа к СОМ- серверу.