Блинков Ю.А., Месянжин В.В. (сост) Основы объектно-ориетнированного программирования. Саратовский Государственный университет, механико-математический факультет

Подождите немного. Документ загружается.

8. Повторное использование означает

использование библиотек компонентов

создание компонентов ПО, способных служить для построения различных приложений

многократный вызов процедур и функций в пределах одного модуля

многократный вызов процедур и функций в пределах одного приложения

9. При сопровождении два основных фактора, определяющих затраты, связаны с?

построением документации

изменением в формате данных

отладкой оставшихся ошибок

улучшением эффективности

изменением требований пользователя

10. При разработке ПО в первую очередь следует заботиться о?

интерфейсе пользователя

простоте использования

корректности

функциональности

11. Условная корректность ПО означает?

задание условий, при которых допустимо нарушение спецификаций

возможность нарушения спецификаций в небольшом проценте ситуаций

корректность при условии корректности спецификации

корректность при условии, что все нижележащее ПО – библиотеки, компиляторы, среда

разработки - корректны

12. Выделите четыре основных фактора, влияющих на качество ПО

расширяемость

повторное использование

устойчивость

простота использования

самодокументируемость

функциональность

корректность

своевременность

13. Отметьте истинные высказывания

эффективность является одним из важнейших факторов

линейный алгоритм со сложностью O(n) всегда работает быстрее квадратичного алгоритма

со сложностью O(n

)

нужно всегда стремиться к построению наиболее эффективного ПО

оптимизация ПО может оказаться излишней и повредить расширяемости

14. Отметьте истинные высказывания

своевременность – это выпуск ПО в тот момент, когда появляется в нем необходимость

децентрализация модулей улучшает расширяемость ПО

система должна выполнять свои задачи и в аварийных ситуациях, выходящих за пределы

спецификаций

после того, как спецификации к системе сформулированы, они замораживаются до момента

завершения процесса разработки системы

15. Отметьте истинные высказывания

разработчики ПО не должны думать о его сопровождении

совместимость – это легкость сочетания одних элементов ПО с другими

под надежностью ПО понимают его корректность и устойчивость

под модульностью ПО понимают расширяемость и повторное использование

2 Критерии объектной ориентации

2.1 О критериях

Рассмотрим выбор критериев, позволяющих оценить объектную ориентированность системы (objectness).

Набор критериев делится на три части:

• Метод и язык (Method and Language): эти два почти не различимые аспекта охватывают

мыслительные процессы и нотацию, использующуюся для анализа, проектирования и програм-

мирования ПО. Заметьте, что (особенно в объектной технологии) термин “язык” относится не

только к языку программирования в строгом смысле, но также и к языкам анализа и проекти-

рования и используемой в них нотации, текстовой или графической.

• Реализация (Implementation) и Среда (Environment): критерии в этой категории описывают

основные свойства инструментария, позволяющего разработчикам применять ОО-идеи.

• Библиотеки (Libraries): объектная технология основана на повторном использовании компо-

нентов ПО. Критерии в этой категории описывают как наличие базовых библиотек, так и

механизмы, необходимые для их использования и создания новых библиотек.

Такое деление удобно, но не абсолютно, поскольку некоторые критерии относятся к двум или трем

категориям. Например критерий, помеченный “управление памятью”, относится к категории языка,

поскольку язык может поддерживать или не допускать автоматическую «сборку мусора». Этот же

критерий относится к категории реализации и среды.

2.2 Метод и язык

Первый набор критериев относится к методу и поддерживающей его нотации.

Бесшовность (seamlessness)

ОО-подход включает весь жизненный цикл ПО. При рассмотрении ОО-решений следует проверить,

что метод, язык и поддерживающие их инструменты, применимы к анализу и проектированию, а

также к реализации и сопровождению. Язык, в частности, должен служить средством мышления,

помогающим на всех стадиях работы.

В результате получается бесшовный процесс разработки, где общность концепций и нотации по-

могает сгладить переходы между последовательными ступенями жизненного цикла.

Классы

ОО-метод основан на понятии класса. Неформально, класс - элемент ПО, описывающий абстрактный

тип данных и его частичную или полную реализацию. Абстрактный тип данных (интерфейс) -

множество объектов, определяемое списком операций, применимых к этим объектам, и их свойствам.

Понятие класса должно быть центральной концепцией метода и языка.

Утверждения (Assertions)

Компоненты абстрактного типа данных имеют формально специфицированные свойства, отражаемые

в соответствующих классах.

Утверждения - предусловия и постусловия программ класса и инварианты классов - играют эту

роль.

Утверждения имеют три основных применения: помогают создать надежное ПО, обеспечивают

систематическую документацию и являются инструментом тестирования и отладки ПО.

Язык должен давать возможность: поставлять класс и его компоненты вместе с утверждениями

(предусловиями, постусловиями и инвариантами); включать инструментарий для получения доку-

ментации из этих утверждений; осуществлять мониторинг утверждений во время выполнения про-

граммы.

Классы как модули

Объектная ориентация - в первую очередь архитектурная техника: она в основном затрагивает мо-

дульную структуру системы.

Классы должны быть единственным видом модулей.

В частности, исчезает понятие главной программы, а подпрограммы не существуют как независи-

мые модульные единицы (они могут появляться только как часть классов).

Классы как типы

Понятие класса достаточно мощное, чтобы избежать необходимости любого другого механизма ти-

пизации.

Каждый тип должен быть основан на классе.

Даже базовые типы, такие как integer и float, можно рассматривать как классы; обычно такие

классы являются встроенными.

Скрытие информации (information hiding)

Механизм, делающий определенные компоненты недоступными для клиентов, называется скрытием

информации.

Создатели классов должны также иметь возможность избирательно экспортировать компоненты

для избранных клиентов.

Автор класса должен иметь возможность указать, что компонент доступен: всем клиентам, ни

одному клиенту или избранным клиентам.

Обработка исключений (Exception handling)

В процессе выполнения программ могут встречаться различные аномалии. В ОО-вычислениях они

соответствуют вызовам, которые не могут быть выполнены надлежащим образом: например в ре-

зультате сбоя в оборудовании, переполнения при выполнении арифметических операций или ошибок

ПО.

Для создания надежного ПО необходимо иметь возможность восстановления нормального хода

вычислений. Это является целью механизма обработки исключений.

Язык должен обеспечивать механизм восстановления в неожиданных аварийных ситуациях.

Статическая типизация (static typing)

Чтобы гарантировать корректное выполнение, язык должен быть типизирован. Это означает, что он

отвечает нескольким правилам совместимости:

• Каждая сущность (entity) объявляется явным образом с указанием определенного типа, по-

рожденного классом. Под сущностью понимается имя переменной, используемое в тексте ПО

для ссылки на объекты времени выполнения.

• Каждый вызов компонента - это вызов доступного компонента соответствующего класса.

• Присваивание и передача аргументов подчиняются правилам согласования, требующим совме-

стимости исходного типа и целевого типа.

В языке, включающем такую политику, возможен статический контроль типов. Тогда еще на этапе

компиляции подобные ошибки будут обнаружены, и во время выполнения гарантируется отсутствие

ошибок типа: “компонент недоступен объекту”. В языке Python используется динамическая типиза-

ция.

Универсальность (genericity)

Для того чтобы типизация была практичной, необходимо иметь возможность определять классы

с параметрами, задающими тип. Такие классы известны как родовые. Родовой класс (параметри-

ческий класс) List<G>описывает списки элементов произвольного типа G - “формальным родовым

параметром”.

Единичное наследование (single inheritance)

Разработка ПО включает создание большого числа классов, многие из которых являются вариантами

ранее созданных классов. Для управления потенциальной сложностью такой системы необходим

механизм классификации, известный как наследование. Класс A будет наследником (heir) класса B,

если он встраивает (наследует) компоненты класса B в дополнение к своим собственным. Потомок

(descendant)- это прямой или непрямой наследник; обратное понятие - предок (ancestor).

Должно быть возможным объявить класс наследником другого класса.

Наследование - одно из центральных понятий ОО-метода; оно оказывает большое влияние на

процесс разработки ПО.

Множественное наследование (Multiple inheritance)

Часто необходимо сочетать различные абстракции.

Класс должен иметь возможность быть наследником нескольких классов.

Конфликты имен при наследовании разрешаются адекватным механизмом.

Дублируемое наследование (Repeated inheritance)

При множественном наследовании возникает ситуация дублируемого наследования (repeated inheritance),

когда некоторый класс многократно становится наследником одного и того же класса, проходя по

разным ветвям наследования:

В этом случае язык должен обеспечить точные правила, определяющие, что происходит с компо-

нентами, наследованными повторно от общего предка (на рисунке - это A). В некоторых случаях

желательно, чтобы компонент из A создавал только один компонент в D (разделение), а в других -

нужно, чтобы он создавал два (дублирование). Разработчики должны обладать гибкими средствами,

позволяющими предписывать одну из возможностей независимо для каждого компонента.

При дублируемом наследовании судьбой компонентов должны управлять точно определенные пра-

вила, позволяющие разработчикам выбирать для каждого такого компонента разделение, либо дуб-

лирование.

Рис. 2.1: Дублируемое наследование

Ограниченная универсальность (Constrained genericity)

Сочетание универсальности и наследования дает полезную технику - ограниченную универсальность

(constrained genericity). Теперь вы можете определить класс с родовым параметром, представляющим

не произвольный тип, а лишь тип, являющийся потомком некоторого класса.

Родовой класс SortableList описывает списки; он содержит компонент sort, сортирующий элементы

списка в соответствии с заданным отношением порядка. Параметр этого родового класса задает тип

элементов списка. Но этот тип не может быть произвольным: он должен поддерживать отношение

порядка. Фактический родовой параметр должен быть потомком библиотечного класса Comparable,

описывающего объекты, снабженные отношением порядка. Ограниченная универсальность позволяет

объявить наш родовой класс следующим образом: SortableList<G, Comparable>.

Механизм универсальности должен поддерживать форму ограниченной универсальности.