Принципы объектно-ориентированного представления программных систем

• На рис. приведен пример нефизического включения частей (Студента, Преподавателя) в агрегат Вуз. Очевидно, что Студент и Преподаватель являются элементами Вуза, но они не входят в него физически. В этом случае говорят, что части включены в агрегат по ссылке.

• Итак, между объектами существуют два вида отношений — связи и агрегация. Какое из них выбрать?
• При выборе вида отношения должны учитываться следующие факторы:
• связи обеспечивают низкое сцепление между объектами;
• агрегация инкапсулирует части как секреты целого.

Классы 

• Понятия объекта и класса тесно связаны. Тем не менее существует важное различие между этими понятиями. Класс — это абстракция существенных характеристик объекта.

• Класс — описание множества объектов, которые разделяют одинаковые свойства, операции, отношения и семантику (смысл). Любой объект — просто экземпляр класса.
• Как показано на рис. , различают внутреннее представление класса (реализацию) и внешнее представление класса (интерфейс).

• Интерфейс объявляет возможности (услуги) класса, но скрывает его структуру и поведение. Иными словами, интерфейс демонстрирует внешнему миру абстракцию класса, его внешний облик. Интерфейс в основном состоит из объявлений всех операций, применимых к экземплярам класса. Он может также включать объявления типов, переменных, констант и исключений, необходимых для полноты данной абстракции.

• Интерфейс может быть разделен на 3 части:
• публичную (public), объявления которой доступны всем клиентам;
• защищенную (protected), объявления которой доступны только самому классу, его подклассам и друзьям;
• приватную (private), объявления которой доступны только самому классу и его друзьям.

 

• Другом класса называют класс, который имеет доступ ко всем частям этого класса (публичной, защищенной и приватной). Иными словами, от друга у класса нет секретов.

• Реализация класса описывает секреты поведения класса. Она включает реализации всех операций, определенных в интерфейсе класса.

Виды отношений между классами 

• Классы, подобно объектам, не существуют в изоляции. Напротив, с отдельной проблемной областью связывают ключевые абстракции, отношения между которыми формируют структуру из классов системы.
• Всего существует четыре основных вида отношений между классами:
• ассоциация (фиксирует структурные отношения — связи между экземплярами классов);
• зависимость (отображает влияние одного класса на другой класс);
• обобщение-специализация («is а»-отношение);
• целое-часть («part of»-отношение).

• Для покрытия основных отношений большинство объектно-ориентированных языков программирования поддерживает следующие отношения:
• 1) ассоциация;
• 2) наследование;
• 3) агрегация;
• 4) зависимость;
• 5) конкретизация;
• 6) метакласс;
• 7) реализация.

• Ассоциации обеспечивают взаимодействия объектов, принадлежащих разным классам. Они являются клеем, соединяющим воедино все элементы программной системы. Благодаря ассоциациям мы получаем работающую систему. Без ассоциаций система превращается в набор изолированных классов-одиночек.

• Наследование — наиболее популярная разновидность отношения обобщение-специализация. Альтернативой наследованию считается делегирование. При делегировании объекты делегируют свое поведение родственным объектам. При этом классы становятся не нужны.
• Агрегация обеспечивает отношения целое-часть, объявляемые для экземпляров классов.