Inżynieria 1-11, „Metodologia programowania” sem


„Inżynieria oprogramowania I ” sem. III 28 w. + 28 lab.

Podstawowe cele

Wprowadzenie do profesjonalnego tworzenia oprogramowania w ujęciu obiektowym.

Podstawy programowania obiektowego: hermetyzacja, konstruktory i destruktory, konstruktory kopiujące, obiekty automatyczne, dynamiczne i statyczne.

Analiza obiektowa OOA: Dziedzina problemu i zakres obowiązków systemu. Pięciowarstwowy model analizy - klasy i obiekty, struktura klas, atrybuty klas, warstwa tematów, warstwa usług i komunikatów.

Dziedziczenie klas. Rodzaje dziedziczeń. Kontrola zakresu dostępu. Polimorfizm składowych. Zasłanianie, przeciążanie i przywracanie zakresu dostępu składników klasy. Dziedziczenie wielobazowe. Dziedziczenie wirtualne.

Drugorzędne cechy klas: Składowe statyczne. Obiekty stałe i ulotne. Funkcje uprzywilejowane. Zagnieżdżanie obiektów. Funkcje i klasy zaprzyjaźnione. Obiekty trwałe.

Operatory i ich przeciążenie (Funkcje operatorowe).

Przykłady reprezentacji obiektów: tablica asocjacyjna, klasy-iteratory, klasy-uchwyty i klasy-kontrolery. Klasy abstrakcyjne i interfejsy.

Szablony funkcji i klas. Obsługa błędów i wyjątków.

Inżynieria oprogramowania: modelowanie struktury klas, modelowanie dynamiki obiektów. Standaryzacja modelowania obiektowego UML.

Literatura:

  1. Bjarne Stroustrup: Język C++, WNT, 1994-2000

  2. Edward Yourdon Carl Argila: Analiza obiektowa
    i projektowanie - przykłady zastosowań, WNT, 2000

  3. Andrzej Jaszkiewicz: Inżynieria oprogramowania, Helion, 1997

  4. Mariusz Kaliszewski: Inżynieria oprogramowania obiektowego, Respekt, 1994

  5. Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson: UML przewodnik użytkownika, WNT, 2001,2002

Jak się uczyć ?

Cytaty [ Bjarne Stroustrup ]

"Główna trudność, a zarazem przyjemność i zysk, tkwi w nabyciu biegłości w stosowaniu nowych technik projektowania ..."

"Projektowanie i programowanie obiektowe, to zajęcie praktyczne, a nie teoretyczne. Koncepcje stosowane tylko na przykładach modelowych mogą stać się niebezpiecznymi 'religiami'."

"Ucząc się języka C++ trzeba stale pamiętać o podstawowych pojęciach, aby nie zagubić się w szczegółach technicznych języka. Skupianie się na szczegółach może bardzo rozproszyć i przyczynić się do niepełnego wykorzystania możliwości języka. Wszak nie powinno się uczyć obcego języka ze słownika i opisu gramatyki !"

"Dopóki uczeń nie zrozumie istoty abstrakcyjnych typów danych i programowania obiektowego, dopóty jedynym skutkiem będzie niewłaściwe 'barokowe' użycie właściwości języka ..."

"Na ogół kogoś, kto tego nie chce, nie można niczego nauczyć."

Metodologie tworzenia oprogramowania:

- podejście strukturalne (proceduralne),

- podejście obiektowe.

Etapy tworzenia oprogramowania zorientowanego obiektowo:

- analiza obiektowa (OOA),

Notacje:

- Coad'a-Yourdona( 1994),

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
(parametry, dane

składowe, pola)

0x08 graphic

(usługi, funkcje

składowe)

Paradygmaty programowania obiektowego:

Korzyści:

Przykłady:

  1. Podejście proceduralne

struct DATA

{ int dzień, miesiąc, rok; };

............................................................

DATA dzisiaj; // deklaracja zmiennej typu DATA

............................................................

// deklaracje procedur obsługi danych typu DATA

void wstaw_date( DATA *, int, int, int);

void nast_data( DATA * );

void drukuj_date( const DATA * );

  1. Podejście obiektowe

    1. Niepełne wykorzystanie definicji klasy

struct DATA

{ int dzień, miesiąc, rok;

void ustaw( int, int, int);

void pobierz( int *, int *, int * );

void nast( void);

void drukuj( void );

};

............................................................

DATA dzisiaj, moje_urodziny, data; // deklaracja zmiennych

............................................................

// przykład definicji funkcji

void DATA:: ustaw(int dd, int mm, int yy)

{ dzień = dd; miesiąc = mm; rok = yy; }

DATA:: - kwalifikator zakresu

// przykłady wywołania funkcji składowych na rzecz obiektu

moje_urodziny.ustaw( 30, 12, 1950 );

dzisiaj.drukuj( );

    1. Pełne wykorzystanie definicji klasy

class DATA

{ int dzień, miesiąc, rok;

public:

void ustaw( int, int, int);

void pobierz( int *, int *, int * );

void nast( void);

void drukuj( void );

};

  • Metody zadeklarowane w części publicznej definicji klasy stanowią interfejs do obiektów klasy.

  • Atrybuty obiektów klasy mogą być obsługiwane tylko przez własne metody klasy.

Ogólny schemat definicji i deklaracji obiektów klasy:

class < oznacznik klasy >

{

private:

............................

protected:

............................

public:

............................

} < lista obiektów, wskazań i referencji do obiektów klasy > ;

  • Specyfikatory sekcji mogą być użyte wielokrotnie w obrębie danej definicji klasy.

  • Nie określenie kwalifikatora dostępu (specyfikatora sekcji) w pierwszej części definicji czyni składowe domyślnie prywat-nymi.

  • Kwalifikator private (sekcja prywatna) chroni pola obiektów klasy i niektóre funkcje ( o znaczeniu lokalnym) przed użyciem z zewnątrz obiektu.

  • Pola i funkcje umieszczone w sekcji zabezpieczonej (kwali-fikator protected ) będą widoczne poza obiektem klasy wy-łącznie w obiektach klas pochodnych.

  • Pola i funkcje umieszczone w sekcji publicznej (kwalifikator public ) będą widoczne poza obiektami klasy do końca pliku.

Metody publiczne służą do:

- sterowania obiektem, - zmiany jego stanu,

- sterowania obiektami innych typów (komunikaty)

Poniżej szkic przykładowej definicji klasy PACJENT w opisanej wyżej dziedzinie problemu z punktu widzenia założonych obowiązków systemu:

class PACJENT {

Imie

Nazwisko

Płeć

DataUrodzenia

AdresZamieszkania

StanCywilny

Pesel

Stan:(Hospitalizowany, Wypisany_z_Oddziału,

Wypisany_ze_Szpitala)

IdOddzialu

. . .

public:

Przyjmij_na_Oddział(IdOddziału)

GdzieLeży

Wypisz_z_Oddziału

Wypisz_ze_Szpitala

Wiek_Pacjenta } ;

Dziedzina problemu i zakres obowiązków systemu

0x08 graphic

0x08 graphic
Obiekt jest składową dzie-

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
dziny problemu i posiada:

- tożsamość,

- stan,

- zachowanie.

  • Klasa opisuje możliwie wiernie zbiór obiektów realnego świata w kategoriach konkretnej dziedziny problemu podany z punktu widzenia obowiązków systemu.

Przykłady:

Przykłady dziedzin problemu:

Przykłady obowiązków systemu dla dziedziny działalność szpitala:

1. Przyjęcie pacjenta, 2. Przechowywanie wyników badań laboratoryjnych, 3. Prowadzenie historii chorób, 4. Sporzą-dzenie karty wypisowej.

Pięciowarstwowy model analizy:

Typowe klasy to:

Weryfikacja klas i obiektów:

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

klasa abstrakcyjna

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

11

Nazwa klasy

Atrybuty klasy

Metody klasy

Model analizy

Dziedzina problemu

Figura_2D

Narysuj

Ukryj

Punkt_2D

int x, y;

Przesuń

Okrąg

int promień;

Skaluj

Trójkąt

Punkt A, B, C;

Skaluj

Obróć



Wyszukiwarka