InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (1) Plan szkolenia 08.45 – 10.15 Część.

Prezentacja na temat: "InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (1) Plan szkolenia 08.45 – 10.15 Część."— Zapis prezentacji:

1 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (1) Plan szkolenia 08.45 – 10.15 Część I - Projektowanie obiektowe 10.15 – 10.30 przerwa kawowa 10.30 – 12.00 Część II Wzorce projektowe 12.00 – 12.15 przerwa kawowa 12.15 – 13.45 Część III Refaktoryzacja 13.45 – 15.30 obiad

2 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (2) Wprowadzenie do obiektowości – plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

3 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (3) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

4 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (4) Obiektowość Hermetyzacja Polimorfizm Dziedziczenie Abstrakcja Elastyczność ModularyzacjaPowtórne użycie Odpowiedzialność

5 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (5) Obiekt Definicja (powszechna) Obiekt w języku obiektowym reprezentuje obiekt w świecie rzeczywistym; jest strukturą posiadającą tożsamość, stan (pola) i zachowanie (metody). Definicja 2 (ogólniejsza) Obiekt jest elementem modelu pojęciowego obdarzonym odpowiedzialnością za pewien obszar świata rzeczywistego. Sposób realizacji tej odpowiedzialności zależy od samego obiektu.

6 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (6) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

7 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (7) Obiektowość a podejście strukturalne Przykład Nauczyciel wystawia oceny uczniom. W zależności od oceny oraz rodzaju egzaminu, za który została wystawiona, uczeń zalicza przedmiot, podchodzi do poprawki lub prosi o zaliczenie warunkowe. Nauczyciel odpowiada za przekazanie każdemu z uczniów informacji o sposobie dalszego postępowania.

8 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (8) Obiektowość a podejście strukturalne Rozwiązanie 1 (dekompozycja funkcjonalna) 1.Utwórz listę ocen i uczniów, którzy je otrzymali 2.Dla każdego ucznia z listy a)określ jego ocenę b)określ sposób postępowania c)przekaż informacje uczniowi

9 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (9) Obiektowość a podejście strukturalne Rozwiązanie 2 (obiektowe) Nauczyciel 1.Utwórz listę ocen i Uczniów, którzy je otrzymali 2.Utwórz informację o sposobie postępowania w zależności od otrzymanej oceny 3.Udostępnij oceny i informację Uczeń 1.Znajdź swoją ocenę na liście udostępnionej przez Nauczyciela 2.Określ sposób postępowania na podstawie oceny 3.Postąp zgodnie z instrukcją

10 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (10) Obiektowość a podejście strukturalne Wnioski Podział odpowiedzialności pozwolił uprościć algorytmy zmniejszyć powiązania między obiektami zwiększyć otwartość systemu na zmiany

11 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (11) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

12 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (12) Abstrakcja zdolność programu do pomijania niektórych aspektów informacji przedmioty abstrakcji: dane, zachowanie

13 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (13) Polimorfizm poly (gr. wiele ) morph (gr. postać ) – współistnienie różnych metod, które mogą zostać wywołane w odpowiedzi na komunikat zdolność do traktowania obiektu jako jednostki abstrakcyjnej Polimorfizm w Javie Dziedziczenie i pokrywanie metod Interfejsy i ich implementacje Typy generyczne (polimorfizm parametryczny)

14 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (14) Interfejsy komunikator.zadzwon() Komunikator zadzwon() odbierz() TelefonTel. komórkowyTel. satelit. Interfejs: część klasy, która definiuje jej kontrakt (odpowiedzialność) Zasada 1 Odwołania przez interfejs (a nie klasę) poprawiają abstrakcję systemu zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() «Interface»

15 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (15) Wielokrotne interfejsy Komunikator zadzwon() odbierz() «Interface» TelefonTel. komórkowyTel. satelit. zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() Komunikator Komunikator komunikator = new TelefonKomorkowy(); komunikator.zadzwon(); Czasomierz czas() Zegarek czas() «Interface»

16 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (16) Wielokrotne interfejsy Komunikator zadzwon() odbierz() «Interface» TelefonTel. komórkowyTel. satelit. zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() Czasomierz Czasomierz czasomierz = new Zegarek(); czasomierz.czas(); Czasomierz czas() Zegarek czas() «Interface»

17 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (17) Wielokrotne interfejsy Komunikator zadzwon() odbierz() «Interface» TelefonTel. komórkowyTel. satelit. zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() zadzwon() odbierz() Czasomierz Komunikator komorka = new TelefonKomorkowy(); Czasomierz komorka = new TelefonKomorkowy(); Czasomierz czas() Zegarek czas() «Interface» Komunikator

18 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (18) Dziedziczenie a implementacja interfejsów Telefon zadzwon() odbierz() Telefon kom. zadzwon() odbierz() czas() Komunikator zadzwon() odbierz() Telefon i Telefon kom. są Komunikatorami. Oba obiekty mogą dzwonić i odbierać rozmowy Telefon i Telefon kom. współdzielą tylko typ Zegarek czas() Zegar ścienny czas() Zegar ścienny jest rodzajem Zegarka. Posiada wszystkie jego cechy Zegar ścienny dziedziczy zarówno typ, jak i implementację «Interface»

19 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (19) Dziedziczenie klas a dziedziczenie interfejsów Zegarek czas() Zegar ścienny czas() Zegar cyfr. czas() wyswietl() Czasomierz czas() Zegar ścienny czas() Zegarek ręczny czas() wyswietl() «Interface» Dziedziczenie klas przekazuje typ i implementację Dziedziczenie interfejsów przekazuje tylko typ

20 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (20) Hermetyzacja Definicja (powszechna) Hermetyzacja oznacza ukrywanie danych przed niepożądanym dostępem Definicja 2 (ogólniejsza) Hermetyzacja oznacza ukrywanie każdej decyzji projektowej, która może ulec zmianie: interfejsu, implementacji, zachowania metody, danych Zasada 2 Należy identyfikować zmienność i hermetyzować ją

21 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (21) Hermetyzacja typu Przykład Kolekcja zarządza Ocenami, nie wiedząc o podziale na oceny z Egzaminu i Poprawkowe. Klasa Ocena ukrywa informację o swoich podklasach.

22 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (22) Hermetyzacja obiektu Przykład Jedynie Kolekcja ma dostęp do Ocen. Nauczyciel kontaktuje się jedynie z Kolekcją.

23 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (23) Hermetyzacja danych (1) Przykład Ocena może zmienić swoją wartość Konstruktor tworzy ułomny obiekt Ocena ocena = new Ocena(); ocena.ustawWartosc(Ocena.BDB);

24 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (24) Hermetyzacja danych (1) Przykład Ocena może zmienić swoją wartość Konstruktor tworzy ułomny obiekt Ocena ocena = new Ocena(Ocena.BDB);

25 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (25) Hermetyzacja danych (2) Przykład Wykładowca wystawia oceny Kto jeszcze może wystawić oceny? Kolekcja oceny = nauczyciel.oceny(); oceny.dodaj(new Ocena(Ocena.BDB));

26 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (26) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

27 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (27) Rodzaje relacji: asocjacja Komunikator należy do Użytkownika Komunikator może zmienić Użytkownika, Użytkownik może zmienić Komunikator Użytkownik zna swój Komunikator, Komunikator nie wie, kto jest jego właścicielem Istnienie Użytkownika nie ma wpływu na istnienie Komunikatora i vice wersa

28 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (28) Rodzaje relacji: agregacja Katalog zawiera Książki Książka może należeć do wielu Katalogów jednocześnie Istnienie Katalogu nie ma wpływu na istnienie Książki i vice versa

29 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (29) Rodzaje relacji: kompozycja Książka składa się z Rozdziałów, Rozdział jest częścią Książki Rozdział może należeć tylko do jednej Książki Istnienie Książki decyduje o istnieniu Rozdziału i vice versa

30 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (30) Rodzaje relacji: dziedziczenie Odrzutowiec jest rodzajem Samolotu Odrzutowiec może zastąpić Samolot Odrzutowiec posiada niejawną instancję Samolotu związek między Odrzutowcem i Samolotem jest nierozerwalny

31 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (31) Rodzaje relacji: realizacja Pojazd potrafi poruszać się Samochód, Łódź i Samolot poruszają się w specyficzny dla siebie sposób Samochód, Łódź i Samolot mogą zastąpić dowolny Pojazd

32 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (32) Dziedziczenie a kompozycja DziedziczenieKompozycja relacja utrwalona w czasie kompilacji przekazuje podklasie typ i implementację silnie wiąże nadklasę i podklasę (hermetyzacja!) relacja zmienna w trakcie wykonywania programu nie zapewnia istnienia obiektu wiąże obiekty jedynie poprzez typ Zasada 3 Należy preferować kompozycję ponad dziedziczenie

33 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (33) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

34 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (34) Spójność obiektu wielkość porządkowa (wysoka – niska) opis współpracy elementów obiektu stopień powiązania metod i pól obiektu przy wypełnienia nałożonej na niego odpowiedzialności Zasada 4 Prawidłowo zaprojektowana klasa jest spójna

35 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (35) Powiązania między obiektami wielkość porządkowa (wysoka – niska) lub przedziałowa opis zależności pomiędzy obiektami stopień powiązania obiektów, które nie są spokrewnione Zasada 5 Niski stopień powiązań wspiera abstrakcję i hermetyzację w systemie

36 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (36) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

37 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (37) Obiekty-referencje tożsamość: referencja do obiektu liczność: jeden obiekt w rzeczywistości = jeden obiekt w systemie zmienność: tak porównywanie: przez porównanie referencji tworzenie: dedykowana klasa-fabryka przeznaczenie: duże złożone obiekty

38 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (38) Obiekty-wartości tożsamość: wartości pól obiektu liczność: jeden obiekt w rzeczywistości – wiele obiektów w systemie zmienność: nie porównywanie: przez porównanie wartości pól tworzenie: konstruktor przeznaczenie: małe obiekty reprezentujące wartość

39 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (39) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

40 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (40) Karty CRC Klasa Odpowiedzialność Współdziałanie

41 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (41) Karty CRC Klasa Nauczyciel Odpowiedzialność wystawianie ocen udostępnianie ocen uczniom Współdziałanie Kolekcja: dodawanie i usuwanie ocen Uczeń: udostępnianie ocen

42 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (42) Plan wykładu Istota obiektowości Obiektowość a podejście strukturalne Mechanizmy obiektowości Rodzaje relacji między obiektami Kryteria jakości projektu obiektowego Obiekty-referencje i obiekty-wartości Karty CRC Przykłady

43 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (43) Przykład 1 Czy taki projekt jest uzasadniony?

44 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (44) Przykład 1

45 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (45) Przykład 2 Czy taki projekt jest uzasadniony?

46 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (46) Przykład 2

47 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (47) Przykład 3 MatkaDziecko 0..n 1 Przykład 3 Który z rodzajów relacji jest lepszym rozwiązaniem? Dlaczego?

48 InMoST: Innowacyjne metody wytwarzania oprogramowania – II edycja (c) Bartosz Walter Wprowadzenie do obiektowości (48) Podsumowanie Kluczowym elementem obiektowości jest odpowiedzialność Mechanizmy obiektowe pomagają realizować właściwy przydział odpowiedzialności Obiekty mogą być powiązane za pomocą kilku rodzajów relacji Spójność i powiązania określają jakość systemów obiektowych Karty CRC są prostą metodą projektowania systemów z uwzględnieniem odpowiedzialności obiektów