Презентация на тему: Объектно-ориентированное программирование как система идей

Объектно-ориентированное программирование Лекций: 34 часа Лаб. работ: 36 часов (8 работ) Курсовая работа Самостоятельная работа Сайт дисциплины: http://vt.cs.nstu.ru/~malyavko/OOP/index.html E-mail: [email protected] Малявко Александр Антонович

Литература Васильев А.Н. Java. Объектно-ориентированное программирование. – СПб.: Питер, 2011. Монахов В. В. Язык программирования Java и среда Netbeans. – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. Хорев П. Б. Объектно-ориентированное программирование: учебное пособие по направлению "Информатика и вычислительная техника". М. : Академия , 2011. Хабибуллин И.Ш. Самоучитель JAVA. 3-е изд. перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008. Шилдт Г. Java. Полное руководство. М.: Вильямс, 2012 Флэнаган Д. Java. Справочник. СПб.-М.: Символ, 2004. Эккель Б. Философия Java. Библ. программиста. СПб.: Питер, 2011.

Парадигмы программирования Паради гма программи рования  — это система идей, понятий и средств, определяющих стиль написания компьютерных программ, т.е. по сути — это стиль мышления программиста.

Перечень известных парадигм программирования (1) Агентно-ориентированная (ООП с ограничениями) Компонентно-ориентированная ( – "" – ) Конкатенативная ( PostScript, Forth, Joy, … ) Декларативная (контрастирует с Императивной) Ограничениями ( Jaffar, Lassez, GNU Prolog, … ) Функциональностью (Lisp, Erlang, ML, Haskell, … ) Потоком данных Таблично-ориентированная (электронные таблицы: Excel, … ) Реактивная ( AWK, *HDL, Verylog, … ) Логическим выводом ( Prolog, Mercury, Oz, … )

Список парадигмы программирования (2) Событийно-ориентированная ( OS Windows, пользовательские интерфейсы, сервера, … ) Сервис-ориентированная ( технологии SOAP, CORBA, DCOM, Web-services, … ) Комбинấторная ( разновидность функциональной ) Императивная (контрастирует с Декларативной) Процедурная Предметно-ориентированная ( *DSL, XML, XSL, … ) Метапрограммирование ( программы, порождающие другие программы) Автоматизация разработки ПО или решение задач без программирования ( человеко-машинные языки, ИИ ) Обобщённое программирование ( шаблоны, generics, … ) Рефлексивно-ориентированная ( расширения ООП: самоверификация, самомодификация, …; Objective-C, MOO, Common Lisp, …)

Список парадигм программирования (3) Структурная ( иерархия блоков, запрет GOTO ) Модульная ( процедуры/функции, библиотеки ) Рекурсивная ( частный случай модульности ) Объектно-ориентированная ( стандарт написания хорошо структурированных модульных программ ) Класс-ориентированная ( статическое, определяемое полностью в процессе разработки, наследование: С++, Java, C#, … ) Прототип-ориентированная ( динамическое наследование от прототипа, изменяющегося в процессе функционирования приложения: Self, JavaScript, Lua, … ) Параллельная ( масса параллельных версий популярных языков всех прочих парадигм)

Основные модели программирования Функциональное программирование Логическое программирование Императивное программирование Структурное программирование Объектно-ориентированное программирование

Предшественники ООП Процедурное программирование Структурное программирование Модульное программирование Событийно-ориентированное программирование Компонентное программирование Первое применение принципов ООП: язык Симула (1967 год) Первый действительно и полностью объектно-ориентированный язык: Smalltalk (1971 год)

Что такое ООП? ООП имеет уже более чем сорокалетнюю историю, но, несмотря на это, до сих пор не существует чёткого общепринятого определения данной технологии. Основные принципы, заложенные в первые объектные языки и системы, подверглись существенному изменению (или искажению) и дополнению при многочисленных реализациях последующего времени. Кроме того, примерно с середины 1980-х годов термин «объектно-ориентированный» стал модным, в результате с ним произошло то же самое, что несколько раньше произошло с термином «структурный»  — его стали искусственно «прикреплять» к любым новым разработкам, чтобы обеспечить им привлекательность.

Так что же такое ООП? По мнению Алана Кея, создателя языка Smalltalk, которого считают одним из «отцов-основателей» ООП, объектно-ориентированный подход заключается в согласованном применении следующего набора основных принципов: Всё является объектом. Вычисления осуществляются путём взаимодействия (обмена данными) между объектами, при котором один объект требует, чтобы другой объект выполнил некоторое действие. Объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение — это запрос на выполнение действия, дополненный набором аргументов, которые могут понадобиться при выполнении действия.

Объекты Каждый объект имеет независимую память, которая содержит данные примитивных типов и другие объекты. Каждый объект является представителем (экземпляром) класса, который определяет общие свойства объектов. В классе задаётся поведение (функциональность) объекта.

Объекты и классы: Тем самым все объекты, которые являются экземплярами одного класса, могут выполнять похожие действия. Классы организованы в единую древовидную структуру с общим корнем, называемую иерархией наследования. Память и поведение, связанное с экземплярами определённого класса, автоматически доступны любому классу, расположенному ниже в иерархическом дереве.

ОО-программа – это набор объектов, имеющих состояние и поведение. Объекты взаимодействуют посредством посылки сообщений или путем вызова методов. Программа в целом — это тоже объект, для выполнения своих функций она в определенной последовательности обращается к входящим в неё объектам. Каждый из внутренних объектов программы , в свою очередь, при получении запроса извне выполняет требуемое действие либо путём обращения к другим объектам (возможно – входящим в его состав), либо возвращая сформированный им самим результат.

Основные термины ООП Абстракция — это способ выделить набор значимых характеристик объекта, исключая из рассмотрения незначимые (для данного уровня абстракции). Класс — описываемая на языке исходного кода модель ещё не существующей сущности (объекта). Фактически он описывает устройство объекта, являясь своего рода чертежом. Говорят, что объект — это экземпляр класса. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали реальным объектам предметной области. Прототип — это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты. Объекты-копии могут сохранять связь с прототипом, автоматически наследуя изменения в нем – динамическое наследование. Объект — сущность, появляющаяся при создании экземпляра класса или при копировании прототипа.

Основные термины ООП Инкапсуляция — это свойство системы программирования, позволяющее объединить некоторые данные класса и методы, работающие с ними, и скрыть детали реализации от пользователя. Наследование  — это свойство системы программирования, позволяющее описать новый класс на основе уже существующего с частично или полностью заимствованной функциональностью. Класс, от которого производится наследование, называется базовым, родительским или суперклассом. Новый класс — потомком, наследником или производным классом. Полиморфизм — это свойство системы программирования, позволяющее одинаковым образом использовать объекты разных классов, имеющие одинаковый (полностью или частично) интерфейс.

Цели ООП уменьшение сложности разработки составных частей программной системы, тем самым – увеличение сложности создаваемых приложений; повышение надежности, устойчивости и управляемости программного обеспечения; взаимная независимость, т.е. обеспечение возможности модификации некоторых компонентов программного обеспечения без изменения остальных его компонентов; обеспечение возможности повторного использования отдельных компонентов программного обеспечения.