Файл: История и развитие методологии объектно-ориентированного программирования. Сферы применения.pdf

3.4 Идентичность

Буч приводит следующее определение по Хошафяну и Коуплэнду: Идентичность - это такое свойство объекта, которое отличает его от всех других объектов. Они отмечают, что «в большинстве языков программирования и управления базами данных для различения временных объектов их именуют, тем самым путая адресуемость и идентичность. Большинство баз данных различают постоянные объекты по ключевому атрибуту, тем самым смешивая идентичность и значение данных». Источником множества ошибок в объектно-ориентированном программировании является неумение отличать имя объекта от самого объекта. Идентичность (уникальность) объекта является очень важной его характеристикой. Практически всегда объекты можно различить хотя- бы потому, что они занимают отдельное место в памяти ЭВМ. При этом мы имеем дело с уникальностью, основанной на адресуемости. Разные языки могут предоставлять различные средства для поддержки идентичности объектов. Например, в C++ можно принимать решение об идентичности как на основе конкретного адреса размещения объекта, так и на основе результата определяемого пользователем оператора operator ==. В Java мы можем воспользоваться значением переменной ссылочного типа, которая ссылается на объект, а можем использовать метод equals() определенный в классе Object. Иногда, для идентификации объекта заводят специальное поле, в котором содержится уникальный ключ. Особенно часто такой метод встречается в приложениях, работающих с базами данных. В подобной ситуации всегда нужно отдавать себе отчет в том, насколько оправ- дано включение такого ключевого поля в класс объекта. Например, если для идентификации сотрудника используется табельный номер, то такой подход вполне оправдан, так как подобный ключ существует в реальной жизни и является существенной характеристикой объекта. В противном случае, данное решение выглядит «некрасиво» с точки зрения объектного подхода, так как порождает неявные связи между абстракциями. Для идентификации объекта во время исполнения программы, в большинстве случаев, достаточно использовать ссылку или указатель на объект. Потребность в ключевых полях возникает при решении задачи сохранения иерархии объектов в неструктурированном хранилище данных, когда, впоследствии, необходимо восстанавливать взаимосвязи между объектами. В любом случае, всегда лучше возложить обязанности по сохранению/восстановлению взаимосвязей на специально выделенный уровень сохранения, нежели вносить поля-ключи в объекты бизнес-логики. Здесь следует сказать, что по умолчанию решение об эквивалентности объектов в методе equals() класса Object принимается на основе адреса размещения объекта. Этот метод можно перегрузить, взяв контроль за уникальностью на себя. Так, например, классы String, Float, Integer, Double и им подобные перегружают этот метод и принимают решение об идентичности объектов на основе их содержимого, а не адреса.

3.5 Жизненный цикл объекта

Как мы уже говорили, объект существует в пространстве уже хотябы потому, что для сохранения его состояния требуется оперативная память. Мы не будем сейчас рассматривать ситуацию, когда объект существует в хранилище данных в некотором «сериализованном» виде, так как в конечном счете объект должен оказаться в оперативной памяти для того, чтобы с ним можно было работать. Поэтому, будем считать, что с точки зрения программы на этапе исполнения объект рождается тогда, когда под него выделяется память и происходит инициализация его состояния. Объект заканчивает свой жизненный путь тогда, когда высвобождаются занятые им ресурсы, и память возвращается в систему для дальнейшего использования. В разных объектно-ориентированных языках существуют разные механизмы управляющие рождением и уничтожением объектов. Вкратце перечислим основные моменты, присущие C++ и Java. Как уже было сказано, в C++ для управления процессом создания и уничтожения объектов используются конструкторы, деструкторы, а также операторы operator new и operator delete. Объект в программе на C++ может быть создан, как:

• Именованный объект в автоматической памяти (на стеке), который создается каждый раз, когда поток исполнения проходит через его декларацию и уничтожается, когда поток покидает блок, в котором данный объект объявлен. Этот случай включает в себя ситуацию, когда создается копия объекта-параметра функции (метода) при передаче аргумента по значению.

• Объект в свободной памяти (куче), который создается с помощью оператора new и уничтожается с помощью оператора delete.

• Нестатическое часть -поле другого объекта, которое создается и уничтожается одновременно с объектом, его содержащим.

• Элемент массива, который создается и уничтожается одновременно с самим массивом.

• Локальный статический объект, который создается один раз, когда поток исполнения проходит через его декларацию, и уничтожается, когда программа завершает свою работу.

• Глобальный объект, член namespace, или статический член класса. При этом объект создается в момент загрузки и запуска программы и уничтожается, когда программа завершает свою работу.

• Промежуточный результат при вычислении выражений, который создается в процессе вычисления выражения и уничтожается по завершении выражения. Этот случай включает в себя ситуацию, когда объект является возвращаемым результатом функции (метода) при возврате по значению.

• Объект, размещенный в памяти, выделяемой с помощью определенной пользователем функцией-аллокатором.

• Член объединения.

Как видно из приведенного списка, C++ является довольно сложным языком в вопросах управления жизненным циклом объектов. В отличие от C++, в Java меньше ситуаций, когда возможно создание объекта:

• Объект может быть создан при помощи оператора new.

• Объект может быть создан как копия другого объекта с помощью метода clone() для классов, реализующих интерфейс Cloneable. Объединения обычно используются при низкоуровневом программировании, и, поэтому, не следует использовать объекты-члены объединения в объектно-ориентированных программах. Компилятор не может обеспечить корректный жизненный цикл объекта, являющегося членом объединения

• Объект класса String может быть создан как промежуточный ре- зультат выполнения операции конкатенации строк с использованием оператора +.

• «Immediately enclosing instance of» объект создается во время вычисления «primary» конструкции при создании экземпляра класса, родитель которого является внутренним (inner) классом другого класса.

• Объект может быть создан с помощью вызова метода newInstance() объекта класса Class. Во всех случаях объект создается в свободной памяти, и его время жизни регулируется сборщиком мусора, который уничтожает объекты, на которые больше нет ссылок. Перед уничтожением объекта у него вызывается метод finalize().

3.6 Отношения между объектами

Так как только в процессе взаимодействия объектов реализуется система, то следующим нашим шагом будет рассмотрение вопросов, касающихся взаимоотношений между объектами. Все отношения между объектами могут быть сведены к двум типам:

• Ассоциация (связь) — отношение, позволяющее реализовать взаимодействие клиент-сервер.

• Агрегация (композиция) — отношение, служащее для определения понятия целое-часть и организации иерархий объектов.

Заключение

Объектно-ориентированное программирование есть парадигма программирования, основанная на представлении предметной области в виде взаимосвязанных абстрактных объектов и их реализаций. Основными концепциями ООП являются Классы и Объекты.

Литература

[1] Г. Буч Объектно ориентированный анализ и проектирование с при- мерами приложений на С++, 2-е изд./Пер. с англ. — СПб.; М.: «Нев- ский Диалект» — «Издательство БИНОМ», 1999 г.