Объектно-ориентированные информационные технологии

 

Объектно-ориентированная технология основана на выявлении и установлении взаи-модействия множества объектов и используется чаще всего при создании компьютерных систем на стадии проектирования и программирования.

 

Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при которой статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами [6].

 

Объект -это предмет,событие,явление,которые выполняют определенные функ-ции и являются источником или потребителем информации.

 

Объект системы обладает собственным поведением, моделирует поведение объекта ре-ального мира. В качестве объектов могут выступать, например, пользователи, программы, клиенты, документы, файлы, таблицы, базы данных и т.д.

 

Объект содержит инструкции (программный код), определяющие действия, которые может выполнять объект, и обрабатываемые данные.

 

Свойство -характеристика объекта,его параметр.

 

Все объекты наделены определенными свойствами, которые в совокупности выделяют объект из множества других объектов.

 

Объект обладает качественной определенностью, что позволяет выделить его из мно-жества других объектов и обусловливает независимость создания и обработки от других объектов.

 

Например, объект можно представить перечислением присущих ему свойств:

 

ОБЪЕКТ_ А (свойство_1, свойство_2,...., свойство_ k).

 

Свойства объектов различных классов могут пересекаться, т.е. возможны объекты, об-ладающие одинаковыми свойствами:

 

ОБЪЕКТ_ В (...свойство_ n, свойство_ m,...свойство_ r,...)

 

ОБЪЕКТ_ С (...свойство_ n,.., свойство_ r,...).

 

Одним из свойств объекта являются метод его обработки.

 

Метод -программа действий над объектом или его свойствами.

 

Метод реализуется с помощью программного кода, связанного с определенным объек-том; осуществляет преобразование свойств, изменяет поведение объекта.

 

Объект может обладать набором заранее определенных встроенных методов обработки, либо созданных пользователем или заимствованных в стандартных библиотеках, которые выполняются при наступлении заранее определенных событий, например, однократное на-жатие левой кнопки мыши, вход в поле ввода, выход из поля ввода, нажатие определенной клавиши и т.п.

 

По мере развития систем обработки данных создаются стандартные библиотеки мето-дов, в состав которых включаются типизированные методы обработки объектов определен-ного класса (аналог - стандартные подпрограммы обработки данных при структурном под-

 

ходе), которые можно заимствовать для различных объектов.

 

Событие -изменение состояния объекта.

 

Внешние события генерируются пользователем(например,клавиатурный ввод или на-жатие кнопки мыши, выбор пункта меню, запуск макроса); внутренние события генериру-ются системой.

 

Объектно-ориентированный подход является удобным средством моделированияпредметной области.

 

Объектно-ориентированный подход базируется на объектной модели, включающей ос-новные элементы:

 

ƒ абстрагирование;

 

ƒ инкапсуляция;

 

ƒ модульность;

 

ƒ иерархия.

 

Вспомогательными элементами модели, не являющиеся обязательными, выступают:

 

ƒ типизация;

 

ƒ параллелизм;

 

ƒ устойчивость.

 

Дадим краткую характеристику указанных выше элементов.

 

Абстрагирование –это выделение существенных характеристик анализируемогообъекта или процесса.

 

Абстрагирование позволяет сконцентрировать внимание на внешних особенностях объекта, позволяет отделить самые существенные особенности его поведения от несущест-венных деталей их реализации.

 

Инкапсуляция –это процесс отделения друг от друга отдельных элементов объекта,определяющих его устройство и поведение.

 

Инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать интерфейс объекта, отражающий его внешнее поведение, от внутренней реализации объекта. Абстрагирование и инкапсуля-ция являются взаимно дополняющими операциями.

 

Модульность –это свойство системы,связанное с возможностью ее декомпозициина ряд внутренне связных, но слабо связанных между собой модулей.

 

Иерархия –это ранжированная или упорядоченная система абстракций,расположе-ние их по уровням.

 

Основными видами иерархических структур применительно к сложным системам яв-ляются структура классов (иерархия по номенклатуре) и структура объектов (иерархия по составу).

 

Типизация –это ограничение,накладываемое на класс объектов и препятствующеевзаимозаменяемости различных классов.

 

Типизация позволяет защититься от использования объектов одного класса вместо дру-

 

гого.

 

Параллелизм –это свойство объектов находиться в активном или пассивном состоя-

 

нии и различать активные и пассивные объекты между собой.

 

Устойчивость –это свойство объекта существовать во времени и/или в пространст-

 

ве.

 

Декомпозиция сложных систем с целью построения их информационных моделей на основе объектно-ориентированного подхода оперирует понятиями: объект, класс, экземпляр.

 

Объект -это абстракция множества предметов реального мира,обладающих одина-ковыми характеристиками и законами поведения.

 

Основной характеристикой объекта является состав его атрибутов (свойств).

 

Атрибуты -это специальные признаки,посредством которых можно задать правилаописания свойств объектов.

 

Экземпляр объекта -это конкретный элемент множества.

 

Например, объектом может являться лицевой счет клиента банка, а экземпляром этого объекта - конкретный номер счета.

 

Объекты могут объединяться в классы (группы или наборы - в различных программ-ных системах возможна другая терминология).

 

Класс -это множество предметов реального мира,связанных общностью структурыи поведением.

 

Элемент класса -это конкретный элемент данного множества.

 

Например, выделяем класс лицевых счетов клиентов.

 

Обобщая эти определения, можно сказать, что объект - это типичный представитель класса, а термины «экземпляр объекта» и «элемент класса» равнозначны.

 

Понятия полиморфизма и наследования определяют эволюцию объектно-ориентированной системы, что подразумевает определение новых классов объектов на осно-ве базовых.

 

Полиморфизм интерпретируется как способность объекта принадлежать более чемодному типу.

 

Наследование выражает возможность определения новых классов на основе сущест-вующих с возможностью добавления или переопределения данных и методов.

 

Использование объектно-ориентированных технологий позволяет иметь более эффек-тивные решения в системах организационного управления.

 

Объектно-ориентированные технологии реализуются на основе специальных языковмоделирования.

 

Язык моделирования –это нотация,которая используется методом для описанияинформационных процессов.

 

Нотация представляет собой совокупность графических объектов,которые исполь-зуются в моделях.

 

Примером нотации могут выступить диаграммы классов, определяющие, каким обра-зом представляются такие элементы и понятия, как класс, ассоциация и множественность.

 

Для различных методик объектно-ориентированного проектирования характерны сле-дующие черты [10]:

 

ƒ объект описывается как модель некоторой сущности реального мира;

 

ƒ объекты, для которых определены места хранения, рассматриваются во взаимосвязи,

 

и применительно к ним создаются программные модули системы.

 

Проводится объектно-ориентированный анализ:

 

ƒ осуществляется идентификация объектов и их свойств;

 

ƒ устанавливается перечень операций (методов обработки), выполняемых над каждым объектом, в зависимости от его состояния (событий);

 

ƒ определяются связи между объектами для образования классов;

 

ƒ устанавливаются требования к интерфейсу с объектами.

 

Основными этапами объектно-ориентированного проектирования выступают:

 

ƒ разработка диаграммы аппаратных средств системы обработки данных, показываю-щей процессоры, внешние устройства, вычислительные сети и их соединения;

ƒ разработка структуры классов, описывающей связь между классами и объектами;

 

ƒ разработка диаграмм объектов, показывающих взаимосвязи с другими объектами;

 

ƒ разработка внутренней структуры программного продукта.

 

В качестве современного средства моделирования можно указать на унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language) [19, 28].