Файл: Основные понятия объектно-ориентированного программирования (Главные понятия и разновидности).pdf

Указанные преимущества могут быть реализованы только при правильном проектировании систем в соответствии с принципами инкапсуляции, наследования и полиформизма.

Инкапсуляция – это, во-первых, процесс объединения в один объект данных и действий (операций), осуществляемых над ними, или, иначе говоря, поведения системы в процессе обработки этих данных. Во-вторых, инкапсуляция предполагает введение ограничений на последствия изменений, вносимых в систему. Эти ограничения вводятся за счет скрытия внутренней информации, когда доступ к объекту возможен только опосредованно – через его операции (характеризующие взаимодействие объекта с внешней средой) и свойства (атрибуты). Операции и свойства объекта представляют собой интерфейсобъекта.

Наследование – это механизм, позволяющий создавать новые объекты, основываясь на уже существующих объектах. Наследование позволяет выделить свойства, операции и события одного объекта и приписать их другому объекту, иногда с модификацией. Порождаемый объект-потомок (child) наследует свойства порождающего, родительского объекта (parent). Например: если «Автомобиль» –некий родительский объект, то «Легковой автомобиль» –объект-потомок, которому присущи все свойства объекта «Автомобиль».

Полиформизм – это возможность порождаемых объектов, создаваемых на основе родительских объектов, изменять свою реакцию на одни и те же воздействия при различных внешних условиях. Иными словами, полиформизм – это способность объектов выбирать операцию на основе данных, принимаемых в сообщении из внешнего мира или от другого объекта.

Полиформизм можно также определить как свойство некоторых объектов принимать различные внешние формы в зависимости от обстоятельств, т. е. действия, выполняемые одноименными методами, могут отличаться в зависимости от того, к какому классу относится тот или иной метод. Например, операция «Выключить» имеет разный смысл и результат, будучи применена к разным классам – «Автомобилю», «Свету в комнате» или «Компьютеру».

Фундаментальным понятием ООП является Объект, представляющий собой некую сущность реального мира или концептуальную сущность с четко определенными границами и значением для системы. Объект может быть чем-то конкретным, например студент Иванов или кассовый аппарат № 4, или концептуальным, например банковская операция, торговый заказ, зачетная сессия или ставка прибыли.

---

Каждый объект имеет три характеристики: состояние, поведение и индивидуальность.

Состояние – одно из условий, в котором объект может находиться, меняется во времени и определяется атрибутами и отношениями между объектами.

Поведение определяет, как объект реагирует на запросы других объектов и что может делать сам объект. Поведение реализуется с помощью наборов операций для объекта. В системе регистрации успеваемости объект Студенты группы № 1 может иметь операции перевести на следующий курс или направить на экзамен.

Индивидуальность означает, что каждый объект уникален, даже если его состояние аналогично состоянию другого объекта. Например, студент Иванов и студент Петров – два объекта в системе регистрации успеваемости. Хотя они оба являются студентами группы № 1, каждый из них уникален.

Класс – фундаментальное понятие ООП, представляющее собой описание группы объектовс общими свойствами(атрибутами), поведением(операциями), определяющим взаимодействие объектов с внешней средой, а также отношениямис другими объектами и семантикой. Т. о. класс – шаблон для создания объекта. Каждый объект является экземпляром конкретного класса и не может быть экземпляром нескольких классов. Например, класс Студенты группы № 1 может определяться следующими характеристиками:

· атрибуты – время экзамена, место проведения экзамена;

· операции – получить время экзамена, получить аудиторию для проведения экзамена, сдавать экзамен.

Студент Петров и студент Иванов – это объекты, принадлежащие классу Студенты группы № 1. Каждый из них имеет значения атрибутов и доступ к операциям, определенным классом Студенты группы № 1.

В соответствии с традиционным подходом данные располагаются в базе данных, а поведением занимается собственно приложение. Объектно-ориентированный подход предполагает объединение некоторого количества данных и поведения, обрабатывающего эти данные. Мы берем немного данных и немного поведения, а затем инкапсулируем все это в некоторую структуру, называемую классом.

2.1 Подходы к проектированию информационных систем

Важнейшим фактором успешной деятельности предприятия является умение его руководства чувствовать рынок и ориентироваться на него. Перед любой компанией стоят две основные задачи: уметь заботиться о себе и видеть окружающую действительность. “Заботиться о себе” — значит наводить порядок в технологиях деятельности, процедурах документооборота, организационно-штатной структуре. Одним из механизмов решения задачи наведения порядка является постановка на предприятии методологии управленческого учета, применение которого даст ответы на вопросы: “что”, “где”, “когда”, “как”, “почему”, “сколько”, “в чем причина” и т.д. Наведение порядка на предприятии приведет к повышению внутренней эффективности предприятия. Однако успешная внутренняя жизнь предприятия — это необходимое, но не достаточное условие выживания, а тем более для занятия ведущих позиций на рынке. Чтобы повысить внешнюю эффективность, следует адаптироваться к требованиям окружающего мира, потребностям рынка, научиться управлять поставщиками и заказчиками. Возможность правильно и своевременно реагировать на внешнюю среду позволяет стратегически мыслить.

---

В последнее время отчетливо проявляется тенденция перехода от детального управления внутренней деятельностью к управлению заказчиками и поставщиками. Конкурентоспособность компании все больше зависит от способности создавать и углублять взаимоотношения с другими компаниями (партнерами, конкурентами, заказчиками или поставщиками). Причинами этого являются:

расширение экономического пространства, на котором функционируют предприятия;

появление нового стратегического ресурса — информации;

необходимость учитывать фактор времени.

Для решения вышеперечисленных задач необходимо иметь эффективную систему управления предприятием, включающую систему менеджмента качества, и информационную систему ее поддержки.

Два подхода к проектированию

Можно выделить два основных подхода к проектированию систем управления предприятием и информационных систем их поддержки: структурный и процессный.

Первый подход основан на использовании организационной структуры компании, когда проектирование системы идет по структурным подразделениям. Технологии деятельности в этом случае описываются через технологии работы структурных подразделений, а взаимодействие структурных подразделений — через модель верхнего уровня. Если компания представляет собой сложную структуру типа холдинга, или предприятие-сеть, то необходимо также иметь модель взаимодействия всех входящих в него элементов, в которой будут отражены не только технологические, но также финансовые и юридические моменты.

Главным недостатком структурного подхода является привязка к организационной структуре, которая очень быстро меняется, поэтому в Системный проект информационной системы приходится часто вносить изменения. О важности и структуре Системного проекта авторы уже писали в статье “Реорганизация АСУ промышленных предприятий” (КомпьютерПресс № 7’97) и в статье “Методологический подход проектирования корпоративной информационной системы предприятия” (материалы конференции “Корпоративные системы’96”, компания “СофтСервис”). Хорошо, если на предприятии есть обученные специалисты, способные быстро и качественно актуализировать этот документ. Но это только начало! Ведь актуализировать надо также и саму информационную систему! Как правило, это достаточно трудоемкий, длительный и утомительный процесс.

Несколько по-иному обстоит дело при процессном подходе. Этот подход ориентирован не на организационную структуру, а на бизнес-процессы. С точки зрения авторов, он наиболее перспективен. Бизнес-процессы, в отличие от организационной структуры, меняются реже. Как правило, основных бизнес-процессов на предприятии немного, обычно не более десяти.

---

Процессный подход подводит к необходимости перехода на так называемое тощее производство или тощую ресурсосберегающую организационную структуру (Lean production). Основными чертами такой реорганизации являются:

широкое делегирование полномочий и ответственности исполнителям;

сокращение количества уровней принятия решения;

сочетание принципа целевого управления с групповой организацией труда;

повышенное внимание к вопросам обеспечения качества продукции или услуг, а также работы предприятия в целом;

автоматизация технологий выполнения бизнес-процессов.

Далее мы рассмотрим, каким образом процессный подход был применен при проектировании информационной системы одного из предприятий пищевой промышленности (далее “Компании”).

Применение процессного подхода. Цели проекта

Основными целями проектирования интегрированной системы Компании являлись:

проведение системного анализа бизнес-процессов и моделирование рациональных технологий работы Компании;

разработка перспективной организационной структуры центрального офиса и филиала с вариантом распределения между структурными подразделениями элементов рациональных технологий работ;

разработка положения по организации управления Компании (центрального офиса и филиала);

разработка системного проекта интегрированной информационной системы Компании (центрального офиса и филиала).

2.2 Сущность объектно-ориентированного подхода

Суть объектно-ориентированного подхода (ООП) состоит в том, что проектируются не данные и программы в отдельности, а объекты, сочетающие в себе и данные, и программы, информационно и функционально характеризующие соответствующие сущности предметной области.

Основное преимущество ООП – возможность создавать классы и объекты визуальным способом, т.е. прорисовывать на экране основные элементы, определять цвет, местоположение элементов и т.д. При определённом навыке объекты можно быстро создавать, записывая в методы фрагменты программного кода, определяющие их поведение при наступлении определённых событий. В дальнейшем из визуальных элементов и этих программных фрагментов генерируется общая программа. Этим занимается сама система.

Подход полезен как с методической точки зрения (две разнородные характеристики предметной области – данные и программы – объединяются в объекты), так и с точки зрения техники проектирования и разработки программных систем (вместо двух технически не связанных, но логически переплетенных веток образуется один надёжный ствол).

---

На различных этапах анализа и синтеза систем возникают проблемы разбиения (декомпозиции) системы на подсистемы, задачи на подзадачи, программного обеспечения на отдельные программы и подпрограммы. При этом объекты каждого последующего уровня разбиения представляют собой абстрактные компоненты (объекты) системы предыдущего уровня, реализация которого зависит от конкретной рассматриваемой проблемы.

В объектно-ориентированных системах декомпозиция системы на объекты осуществляется с учётом удобства последующего детального анализа, разработки и внедрения системы. Одним из наиболее важных критериев выделения компонентов системы является минимизация числа аппаратно-зависимых её компонент. Это позволяет снизить затраты на адаптацию системы при переносе на другую аппаратную платформу, а также уменьшить количество неиспользуемых компонент при работе на конкретной платформе. Решение этой проблемы осуществляется путём исследования существующих платформ, оценки направлений их развития, анализа возможностей использования принятых и (или) предложения новых стандартов взаимодействия системы с аппаратной платформой.

На основе декомпозиции системы:

	выделяют задачи, подлежащие автоматизации;
	определяют необходимое множество процедур реализации заданного множества функциональных задач и необходимой для этого информации;
	осуществляют предварительную оценку уровня стандартизации используемых алгоритмов и интерфейсов.

Использование объектно-ориентированного подхода позволяет свести проектирование системы к оптимальному синтезу функционально независимых компонент (объектов), совместно выполняющих заданные функции системы. Таким образом, значительно снижаются затраты на разработку, внедрение и модификацию систем.

В пользу объектно-ориентированного подхода (ООП) говорит большое количество успешно реализованных систем различной природы, спроектированных по этому принципу. Он породил создание распределённой среды обработки данных, включающей системы обработки данных, информации и знаний.

Под распределённой обработкой данных понимают обработку приложений несколькими территориально разделёнными ЭВМ. При этом в приложениях, связанных с обработкой базы данных, собственно управление базой данных может выполняться централизованно

№5 Управление требованиями, выработка требований и определение требований — краеугольные камни успеха любого IT-проекта. По данным исследования, проведенного IBM в области IT, 60% затрат времени организации-разработчики программного обеспечения несут в результате неэффективного подхода к управлению требованиями. В организациях, не располагающих достаточными возможностями бизнес-анализа, проекты в три раза чаще заканчиваются неудачей, чем успехом. При правильном определении требований и управлении ими перерасходы по проекту можно снизить на 20% благодаря сокращению числа неточных, неполных и упущенных требований.

---