В Камаев - Технологии программирования

Для составления и понимания проекта часто необходимо знать, какие классы и каким способом они используются, другими словами, отношения использования. Возможно следующим образом классифицировать те способы, с помощью которых класс X может использовать класс Y.

— X использует Y;

— X вызывает функцию-член (метод) Y;

— X читает член Y;

— X пишет в член Y;

— X создает Y;

— X размещает переменную из Y

Анализ подобных взаимосвязей позволяет выявить потребности в определенных методах классов или, наоборот, выявить их ненужность.

Запрограммированные отношения — те отношения проекта, которые не могут быть прямо представлены в виде конструкций языка. Допустим, в проекте оговорено, что каждая операция, не реализованная в классе А, должна обслуживаться объектом класса В. К запрограммированным отношениям относят также операции преобразования типов. Следует, по возможности, избегать применения этого вида отношений из-за усложнения реализации. Идеальный класс должен в минимальной степени зависеть от остального мира. Следовательно, следует стараться минимизировать зависимости.

Спрячем подробности реализации за фасадом интерфейса. Объект инкапсулирует поведение, если он умеет выполнять некоторые действия, но подробности, как это делается, остаются скрытыми за фасадом интерфейса. Эта идея была сформулирована специалистом по информатике Дэвидом Парнасом в виде правил, которые часто называются принципами Парнаса.

Правило 1. Разработчик программы должен предоставлять пользователю всю информацию, которая нужна для эффективного использования приложения, и ничего кроме этого.

Правило 2. Разработчик программного обеспечения должен знать только требуемое поведение объекта и ничего кроме этого.

Следствие принципа отделения интерфейса от реализации состоит в том, что программист может экспериментировать с различными алгоритмами, не затрагивая остальные классы объектов программы.

На этом шаге дается четкое описание классов, их данных и методов (опуская реализацию и, возможно, скрытые методы). Всем методам задаются точные типы параметров.

Идеальный интерфейспредставляет пользователю полный и последовательный набор понятий; согласован со всеми частями компоненты; не открывает подробности реализации и может быть реализован различными способами; ограниченно и четко определенным образом зависит от других интерфейсов.

Интерфейсы классов предоставляют полную информацию для реализации классов на этапе кодирования.

Существует золотое правило: если класс не допускает, по крайней мере, двух существенно отличающихся реализаций, то что-то явно не в порядке с этим классом, это просто замаскированная реализация, а не представление абстрактного понятия. Во многих случаях для ответа на вопрос: "Достаточно ли интерфейс класса независим от реализации?" — надо указать, возможна ли для класса схема обычных вычислений.

Пытаясь провести классификацию некоторых новых объектов, задаем следующие вопросы: В чем сходство этого объекта с другими объектами общего класса? В чем его различия? Каждый класс имеет набор поведений и характеристик, которые его определяют. Начнем с верхушки фамильного дерева образца и будем спускаться по ветвям, задавая эти вопросы на протяжении всего пути. Более высокие уровни являются более общими, а вопросы — более простыми. Каждый уровень является более специфическим, чем предыдущий уровень, и менее общим.

Без сомнения, это тривиальная задача, но установить идеальную иерархию классов для определенного применения очень трудно. Прежде чем написать строку кода программы, необходимо хорошо подумать о том, какие классы необходимы и на каком уровне. По мере того как увеличивается понимание, может оказаться, что необходимы новые классы, которые фундаментально изменяют всю иерархию классов.

На втором и третьем шагах итеративной процедуры проектирования производится выявление того, насколько адекватно классы и их иерархия подходят по сути проекта. Проектировщики вынуждены реорганизовывать, улучшать проект и повторять все шаги сначала, и так до тех пор, пока качество проекта не будет удовлетворительным.

При перестройке иерархии классов применяются четыре процедуры: расщепление класса на два и более; абстрагирование (обобщение); слияние; анализ возможности использования существующих разработок.