Этапы реализации объектно-ориентированного подхода

Процесс разработки программного обеспечения с использованием объектно-ориентированного подхода включает те же основные этапы, что и с использованием структурного подходы: анализ, проектирование, реализацию и модификацию. Однако процедуры, выполняемые на каждом этапе, несколько меняются. Кроме того, этап реализации при объектном подходе называют эволюцией, что также связано с его особенностями.

Рассмотрим эти этапы.

Анализ предметной области задачи. Цель анализа - максимально полное описание задачи. На этом этапе выполняют объектную декомпозицию разрабатываемой системы и определяют основные особенности поведения объектов. Результаты объектной декомпозиции представляют в виде диаграммы объектов, на которой показывают основные объекты и сообщения, передаваемые между ними.

Проектирование системы. Логическое проектирование при объектном подходе заключается в разработке структуры классов: определяют поля для хранения составляющих состояния объектов и алгоритмы методов, реализующих аспекты поведения объектов. При этом используют рассмотренные выше механизмы реализации отношений классов (наследование, композиция, наполнение и полиморфизм). Результатом является иерархия или диаграмма классов, отражающая отношения между классами и включающая их описание.

Физическое проектирование заключается в объединении описаний классов в модули, определении способов взаимодействия с оборудованием, с операционной системой и/или другим программным обеспечением (например, базами данных, сетевыми программами), обеспечении синхронизации процессов для систем параллельной обработки и т.д. Результаты физического проектирования представляют в виде схемы композиции классов в модули, описания интерфейсов для взаимодействия с другими программами и т. п.

Эволюция системы. Эволюция системы - это процесс поэтапной реализации классов и подключения объектов к системе. Само название этапа подчеркивает поэтапный характер процесса, упрощающий сборку системы.

Реализацию начинают с создания основной программы или проекта будущего программного продукта. Затем описывают классы и подключают объекты этих классов так, чтобы создать грубый, но, по возможности, работающий прототип будущей системы, который тестируют и отлаживают.

Например, на первых этапах эволюции проект может включать только объекты, реализующие основной интерфейс программного продукта. На данном этапе передача сообщений в отсутствующую пока часть системы не выполняется. Отлаженный прототип системы может быть, например, показан заказчику для уточнения требований.

Далее к проекту подключают следующую группу классов, например, связанных с реализацией некоторого пункта меню. Полученный вариант также тестируется и отлаживается, и так далее, до реализации всех возможностей системы.

Модификация. Модификация - это процесс добавления новых функциональных возможностей или изменения существующих свойств системы. Как правило, изменения затрагивают реализацию класса, не трогая его интерфейс, что при использовании ООП обычно обходится без особых неприятностей, так как процесс изменений затрагивает локальную область.

Простота модификации позволяет сравнительно легко адаптировать программные системы к изменяющимся условиям эксплуатации, что увеличивает время жизни систем, на разработку которых затрачиваются огромные временные и материальные ресурсы.

Особенностью ООП является то, что объект или группа объектов могут разрабатываться отдельно, и, следовательно, их проектирование может находиться на различных этапах. Например, интерфейсные классы уже реализованы, а структура классов предметной области еще только уточняется. Обычно проектирование начинается, когда какой-либо фрагмент предметной области достаточно полно описан в процессе анализа.

Лекция 30. Объявление класса (2 часа)