Лекция 1. Объектно-ориентированный анализ (ООА) - это метод отождествления важных сущностей реального мира для понимания и объяснения того

Объектно-ориентированный анализ (ООА) - это метод отождествления важных сущностей реального мира для понимания и объяснения того, как они взаимодействуют между собой. ООА - это моделирование проблемы с целью формирования словаря предметной области, определения объектов и классов.

Известны несколько подходов к проведению ООА.

В книге Салли Шлеер и Стефана Меллора «Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях» выделено три этапа ООА:

- Построение информационной модели, абстрагирование реальных сущностей в терминах объектов и атрибутов.

- Построение модели состояний для формализации жизненных циклов объектов и отображение этой модели диаграммами и таблицами переходов, взаимодействие между объектами осуществляется путем передачи сообщений о происходящих с ними событиях.
- Разработка модели процессов, в которой действия в моделях состояний расчленяются на фундаментальные и многократно используемые процессы.

В книге Гради Буча “Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения” отмечаются альтернативные подходы к ООА:

- Метод неформального описания, в котором выделяются существительные и глаголы в описании предметной области. Существительные рассматриваются как кандидаты для образования классов. а глаголы - кандидаты в операции над классами.

- Структурный анализ, при котором на основе модели системы, представленной диаграммами потоков данных, выделяются внешние события и объекты, база данных, поток управления, преобразования потока управления. Далее, на основе анализа потока данных и потока управления, выделяются классы и методы классов.

Основные понятия методов объектного анализа предметной области.

К основным понятиям методов объектного анализа ПрО отнесем следующие .

Объект - это простой объект, методами, свойствами и событиями которого вы можете управлять.

Объект- это осязаемая сущность, которая четко проявляет свое поведение.

Объект (предмет) вообще то, что дано в познании, или на что обращена наша познавательная деятельность.

Объект ПрО - это абстрактный образ с поведением, которое обусловлено его характеристиками и взаимоотношениями с другими объектами ПрО.

Согласно теории Фреге спецификацию объекта можно трактовать как треугольник:

где <имя объекта> - идентификатор, строка из литер и десятичных чисел; <денотат> - сущность реального мира ПрО, которую обозначает идентификатор; <концепт> - смысл (семантика) денотата в соответствии с интерпретацией сущности моделируемой ПрО.

Объект интерпретируется как понятийная структура, состоит из идентификатора, денотата - образа предмета и концепта, отображающего смысл этого денотата, исходя из цели объектного моделирования ПрО. Денотат можно идентифицировать различными символами алфавита. Одному объекту могут соответствовать несколько концептов в зависимости от избранного уровня абстракции. Объект определяется через его внешнее отличие от других объектов. Внутренняя особенность объекта (его структура, внутренние характеристики) не влияет на внешнее отличие и для объектного моделирования значения не имеет.

Сущность- это семантически важный объект или тип объекта, существующий реально в ПрО или является абстрактным понятием, информацию о котором необходимо знать и/или сохранять. Имя сущности должно быть уникальным и может представлять тип или класс объектов. Сущность может иметь синонимы, записываемые через знак "/" (например, аэропорт/аэродром).

Концепт- значение некоторой абстрактной сущности ПрО, обозначается уникальным именем или идентификатором. Группа подобных концептов - это родительский концепт, который заведомо определяется некоторым набором общих атрибутов. Концепт вместе со своими атрибутами представляется графически в ОМ или в текстовом виде.

Атрибут- это абстракция, которой владеют все абстрагированные концепты сущности. Каждый атрибут обозначается именем, уникальным в границах описания концепта. Множество объединенных в группу атрибутов обозначает идентификатор этой группы. Группа атрибутов может объединяться в класс и иметь идентификатор класса.

Отношение- это абстракция набора связей, которые имеют место между разными видами объектов ПрО, абстрагированных как концепты. Каждая связь имеет уникальный идентификатор. Отношения могут быть текстовыми или графическими. Для формализации отношений между концептами добавляются вспомогательные атрибуты и ссылки на идентификаторы этих отношений. Некоторые отношения образуются как следствие существования других отношений.

Класс- это множество объектов, обладающих одинаковыми свойствами, операциями, отношениями и семантикой. Любой объект - это экземпляр класса. Класс представляется различными способа-ми (например, списками объектов, операций, состояний). Измеряется класс количеством экземпляров, операций и т.п.

Предметная область - это мысленно ограниченная область реальной действительности, подлежащая описанию или моделированию и исследованию.

Предметная область состоит из объектов, различаемых по свойствам и находящихся в определенных отношениях между собой или взаимодействующих каким-либо образом.

Предметная область - это часть реального мира, она бесконечна и содержит как существенные, так и не значащие данные, с точки зрения проводимого исследования.

Предметная область - это то, что анализируется с целью выделения специфичного множества понятий (сущностей, объектов) и связей между ними. На множестве этих понятий определяются задачи в целях автоматизированного их решения. Пространство ПрО можно разделить на пространство задач (problem space) и пространство решений (solution space). Пространство задач - это сущности, концепты ПрО, а пространство решений - это множество программных реализаций задач, в том числе функциональные компоненты, которые обеспечивают решение задач и функций ПрО, представленных в этом пространстве.

Выделение сущностей ПрО проводится с учетом отличий, определяемых соответствующими понятийными структурами. Объект как абстракции реального мира и понятийная структура обладает поведением, обусловленным свойствами и отношениями данного объекта с другими объектами. Выделенные в ПрО объекты структурно упорядочиваются теоретико-множественными операциями (принадлежности, объединения, пересечения и др.).

Модель ПрО - это совокупность точных определений понятий, концептов, объектов и их характеристик, а также множества синонимов и классифицированных логических взаимосвязей между этими понятиями.

Концептуальная модель - это модель ПрО, она создается без ориентации на программные и технические средства выполнения задач ПрО в операционной среде.

Для объектов модели устанавливаются отношения или связи. Различаются статические (постоянные) связи, которые не изменяются или изменяются редко, и динамические связи, которые имеют определенные состояния и изменяются во время функционирования системы.

Связи между объектами могут быть следующие:

· связь один к одному (1:1) существует тогда, когда один экземпляр объекта некоторого класса связан с единственным экземпляром другого класса, т.е. в связи принимают участие по одному экземпляру из классов;

· связь один ко многим (1:N), существует тогда, когда один экземпляр объекта некоторого класса связан одновременно с одним или более экземплярами другого класса или того же самого класса;

· связь многие ко многим (M:N) существует тогда, когда в связях принимают участие несколько экземпляров объектов двух классов, т.е. один или больше экземпляров другого класса связан с одним или более экземплярами первого класса.

Состояние связей между объектами с течением времени может эволюционировать, и они могут существенно влиять на ход решения задачи. Для таких случаев связи строится ассоциативный объект и определяется модель состояний этого объекта путем добавления атрибута, фиксирующего текущее состояние.

Среди действий, которые сопровождают переходы объектов в определенные состояния в модели состояний, должны быть операции создания нового экземпляра ассоциативного объекта, если новая пара экземпляров вступает в связь или его уничтожения в случае, если объект или связь перестают существовать.

Метод - это процедура или просто набор команд, сообщающих объекту, что нужно выполнить некоторую задачу.

Свойство - это некоторый вид параметра объекта. Событие - это сигнал, подаваемый, если с объектом что-то происходит.