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:
абстрагирование;
инкапсуляция;
модульность;
иерархия.
Вспомогательными элементами модели, не являющиеся обязательными, выступают:
типизация;
параллелизм;
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]:
объект описывается как модель некоторой сущности реального мира;
объекты, для которых определены места хранения, рассматриваются во взаимосвязи,
и применительно к ним создаются программные модули системы.
Проводится объектно-ориентированный анализ:
осуществляется идентификация объектов и их свойств;
устанавливается перечень операций (методов обработки), выполняемых над каждым объектом, в зависимости от его состояния (событий);
определяются связи между объектами для образования классов;
устанавливаются требования к интерфейсу с объектами.
Основными этапами объектно-ориентированного проектирования выступают:
разработка диаграммы аппаратных средств системы обработки данных, показываю-щей процессоры, внешние устройства, вычислительные сети и их соединения;
разработка структуры классов, описывающей связь между классами и объектами;
разработка диаграмм объектов, показывающих взаимосвязи с другими объектами;
разработка внутренней структуры программного продукта.
В качестве современного средства моделирования можно указать на унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language) [19, 28].