Mechanizmy abstrakcji



Pobieranie 41.12 Kb.
Data06.05.2016
Rozmiar41.12 Kb.
Mechanizmy abstrakcji - pozwalają operować jednostkami bez wnikania w ich wewnętrzną strukturę, co znacząco ułatwia proces rozumienia: np. poprzez pominięcie mniej istotnych elementów, czy oddzielenie specyfikacji od implementacji czy też wyodrębnienie cech wspólnych i niezmiennych (inwariantnych) dla pewnego zbioru bytów.
Mechanizmy kompozycji i dekompozycji, czyli podział na części o dobrze wyrażonej semantyce i dobrze wyspecyfikowanej wzajemnej interakcji (strukturalizację oprogramowania)
Ponowne użycie - pozwala na wykorzystanie wcześniej wytworzonych schematów, metod, wzorców, komponentów projektu, komponentów oprogramowania, itd.
Kohezja (cohesion) oznacza zwartość, spoistość. Terminu tego używa się np. w odniesieniu do komponentu oprogramowania (klasy, modułu, itp.) na oznaczenie wzajemnego zintegrowania jego elementów składowych. Wysoka, duża kohezja (high cohesion) oznacza silną interakcję wewnątrz i relatywnie słabszą interakcję z zewnętrzem. Komponenty powinna cechować duża kohezja, co oznacza, że komponent stanowi dobrą, intuicyjną abstrakcję “czegoś”, czyli posiada precyzyjnie określoną semantykę, jest dobrze wyizolowany z kontekstu (maksymalnie od niego niezależny) oraz posiada dobrze zdefiniowany interface.

(Jeśli klasa ma zbyt dużo odpowiedzialności (niska kohezja)) ??


Skojarzenie (coupling) określa stopień powiązania między komponentami, np. dla klas: jak często obiekty jednej klasy występują razem z obiektami innych klas, jak często obiekty jednej klasy wysyłają komunikaty do obiektów innej klasy, itp. Możliwe są skojarzenia silne, słabe czy w ogóle brak skojarzenia. Duża ilość silnych skojarzeń miedzy elementami składowymi (high coupling) jest tym, czego powinno się unikać.
Model przypadków użycia: definiuje zewnętrze (aktorzy = systemy zewnętrzne = kontekst) oraz wnętrze (przypadki użycia) systemu; służy określeniu zachowań systemu w odpowiedzi na akcję pochodzącą z zewnętrza sytemu.
Obiektowy model dziedziny: odwzorowywuje byty świata rzeczywistego (dziedziny problemowej, przedmiotowej) w obiekty istniejące w systemie

Obiektowy model analityczny: podzbiór modelu dziedziny (dotyczy konkretnego zastosowania).


Model projektowy (logiczny): opisuje założenia przyszłej implementacji

Model implementacyjny (fizyczny): reprezentuje konkretną implementację systemu.
Model testowania: określa plan testów, specyfikuje procedury, dane testowe, raporty
Przypadek użycia Reprezentuje sekwencję operacji, niezbędnych do wykonania zadania zleconego przez aktora, np. potwierdzenie pisma, złożenie zamówienia, itp.
Trwała wartość to taka, która żyje dłużej niż czas działania wykorzystującego ją programu - innymi słowy, wartość trwała przenosi się pomiędzy kolejnymi uruchomieniami tego programu. (Wszystko, co zawierają bazy danych, jest trwałe)
Trwała zmienna: zmienna programistyczna, która ma wszystkie własności normalnej zmiennej (w sensie konstrukcji programistycznych, w których może być użyta), ale której wartość przy nowym uruchomieniu programu jest taka sama jak przy zakończeniu poprzedniego uruchomienia programu.
Ortogonalna trwałość oznacza własność języka programowania polegającą na tym, że cecha trwałości jest ortogonalna do konstruktorów typu.
Obiekt - struktura danych, występująca łącznie z operacjami dozwolonymi do wykonywania na niej, odpowiadająca bytowi wyróżnialnemu w analizowanej rzeczywistości. Między dwoma tymi samymi obiektami może wystąpić więcej niż jedno powiązanie
Tożsamość obiektu - wewnętrzny identyfikator obiektu, który pozwala na odróżnienie go od innych obiektów.
Hermetyzacja - rozróżnienie pomiędzy interfejsem do obiektu opisującym co obiekt robi, a implementacją definiującą, jak jest zbudowany i jak robi, to co ma zrobić
Klasa - Zbiór własności grupy obiektów o tych samych charakterystykach.
Dziedziczenie - Wielokrotne użycie tego, co wcześniej zostało zrobione: definiowanie klas, które mają wszystkie cechy zdefiniowane wcześniej (z nadklasy) plus cechy nowe.
Polimorfizm - Wybór nazwy dla operacji jest określony wyłącznie semantyką operacji. Decyzja o tym, która z metod implementujących daną operację zostanie wybrana, zależy od przynależności obiektu do odpowiedniej klasy.
Byt jest wyróżnialny w otaczającym nas świecie poprzez fakt swojego istnienia, a nie przez jakąkolwiek własność, która odróżnia go od innych bytów. (dwa byty są nieodróżnialne)Tożsamość, która odróżnia go od innych obiektów.
Tożsamość obiektu jest niezależna zarówno od wartości atrybutów czy powiązań obiektu, jak i od lokacji bytu odwzorowywanego przez obiekt w świecie rzeczywistym czy też od lokacji samego obiektu w przestrzeni adresowej komputera. (tożsamość = trwały wewnętrzny identyfikator obiektu)
Obiekt ma przypisane zachowanie, tj. zestaw operacji, które wolno stosować do danego obiektu
Klasa jest nazwanym opisem grupy obiektów, które współdzielą ten sam zbiór własności (inwariantów). Klasa nie jest zbiorem obiektów, lecz jest używana do deklarowania obiektów. Stosunek klasa/podklasa oznacza, że obiekty podklasy posiadają wszystkie inwarianty nadklasy, plus (ewentualnie) inwarianty swoje. Np. klasa Student ma wszystkie inwarianty klasy Osoba, plus inwarianty własne

Hermetyzacja: zgromadzenie elementów struktury i implementacji obiektu w postaci jednej manipulowalnej bryły; oddzielenie specyfikacji obiektu od jego implementacji. Hermetyzacja pośrednio oznacza także ukrycie struktury i implementacji obiektu. Tę własność określa się jako ukrywanie informacji. Hermetyzacja i ukrywanie informacji są różnymi pojęciami, choć mocno powiązanymi.


Hermetyzacja ortodoksyjna - Na zewnątrz są widoczne metody, atrybuty obiektu są ukryte
Hermetyzacja ortogonalna Dowolna własność obiektu (atrybut, metoda,...) może być prywatna (ukryta) lub publiczna
Operacja jest funkcją, która może być zastosowana do obiektu. Operacja jest własnością klasy obiektów, ponieważ jest przechowywana w klasie.
Metoda jest implementacją operacji w jednej z klas połączonych związkiem generalizacji-specjalizacji, co oznacza, że może być wiele metod implementujących daną operację.
Komunikat: obiekt-adresat poprzedza wywołanie operacji: obiekt.operacja (arg1, arg2,...) - obiekt jest tu domyślnym argumentem metody
Wołanie funkcji: obiekt jest komunikowany jako parametr: funkcja (obiekt, arg1, arg2, ...)
Z greckiego, polimorfizm - oznacza „wiele form” („wiele postaci”) jednego bytu. Słowo “polimorfizm” też jest polimorficzne, istnieje co najmniej kilka rodzajów polimorfizmu.
Polimorfizm metod - (co zostało już wyjaśnione wcześniej w punkcie „Operacja a metoda”) polega na tym, że operacja wywoływana za pośrednictwem komunikatu może być różnie wykonana, w zależności od rodzaju obiektu, do którego ten komunikat został wysłany; innymi słowy - może istnieć wiele metod implementujących daną operację.
Polimorfizm typów (z teorii typów) - polimorfizm w tzw. polimorficznych językach programowania - oznacza istnienie funkcji, które mogą zarówno przyjmować wartości wielu typów jako swoje argumenty, jak też i zwracać wartości wielu typów.

Polimorfizm parametryczny. Rodzaj polimorfizmu typów, który oznacza, że typ bytu programistycznego może być parametryzowany innym typem, np. klasa WEKTOR (int) czy WEKTOR (char).


Dziedziczenie pozwala na specjalizowanie struktur i zachowania obiektów podklasy bez ingerowania w struktury i zachowania obiektów nadklas. Poprzez dostarczenie opisu wyjaśniającego zasady organizacji struktury dziedziczenia, można pośrednio wpływać na jej racjonalny rozwój, nawet nie zawsze w kierunku przewidzianym przez jej twórcę
Polimorfizm metod wspiera redukcję złożoności pozwalając, by nowe bardziej wyspecjalizowane komponenty mogły być wykorzystywane w tym samym środowisku, co mniej wyspecjalizowane, bez potrzeby zmiany środowiska przy każdej zmianie komponentów.

Polimorfizm parametryczny wspomaga redukcję złożoności umożliwiając definiowanie rodziny klas o takim samym interfejsie i implementacji, różniących się jedynie typem wyspecyfikowanym jako parametr klasy, np. klasa WEKTOR(int) czy WEKTOR(char).


Metodyka (metodologia) - w inżynierii oprogramowania - jest zestawem pojęć, oznaczeń, języków, modeli, diagramów, technik i sposobów postępowania wspierających proces konstruowania systemu (realizacji projektu).
Notacja, czyli zbiór oznaczeń, jest wykorzystywana do dokumentowania wyników poszczególnych faz projektu - pośrednich i końcowych
Semantyka określa, co należy rozumieć pod przyjętymi oznaczeniami (notacją).

Składnia określa, jak wolno łączyć ze sobą przyjęte oznaczenia.

Pragmatyka określa, w jaki sposób należy używać przyjętych oznaczeń, jak do konkretnej sytuacji dopasować pewien wzorzec notacyjny - zgodnie z intencją autorów języka
Model - pewna abstrakcja projektowanego systemu, widziana z określonej perspektywy, na określonym poziomie szczegółowości.
Diagram - środek służący do opisu modelu. Dany model może być opisany przy pomocy wielu diagramów. Dany element modelu może pojawiać się na wielu diagramach jednego modelu
model przypadków użycia opisujący system widziany z perspektywy jego przyszłego użytkownika (za pomocą diagramów przypadków użycia)
model obiektowy przedstawiający statyczną budowę, czyli strukturę systemu (za pomocą diagramów klas i diagramów obiektów). Diagram klas może zawierać obiekty. Diagram obiektów nie zawiera klas, ale wyłącznie obiekty.
Stereotypy stanowią jeden z trzech mechanizmów rozszerzalności UML (pozostałe to wartości etykietowane i ograniczenia). Jak każdy mechanizm rozszerzalności, dają możliwość definiowania nowych elementów, co ułatwia przystosowanie UML do modelowania specyficznego procesu, do specyficznych preferencji użytkownika czy też pozwala na uszczegóławianie semantyki modelu

Wartości etykietowane są następnym z mechanizmów rozszerzalności UML Wartość etykietowaną stanowi ciąg znaków o postaci: słowo kluczowe = wartość

disjont (domyślne): podział rozłączny

overlapping: podział nierozłączny

complete (domyślne): podział całkowity

incomplete - nie wszystkie podklasy zostały zdefiniowane
mandatory - synonim słowa obowiązujący, obowiązkowy
Klasy parametryzowane podnoszą poziom abstrakcji i wpływają na zmniejszenie długości kodu źródłowego programu. Klasy parametryzowane posiadają duży potencjał ponownego użycia

Pojęcie wystąpienie klasy (instancja klasy) oznacza obiekt, który jest “podłączony” do danej klasy, jest jej członkiem.


Obiekt jest wystąpieniem bezpośrednim swojej klasy i wystąpieniem pośrednim wszystkich jej nadklas.
Klasa abstrakcyjna nie ma (nie może mieć) bezpośrednich wystąpień i służy wyłącznie jako nadklasa dla innych klas. Stanowi jakby wspólną część definicji grupy klas o podobnej semantyce
Klasa konkretna może mieć (ma prawo mieć) wystąpienia bezpośrednie.

Metoda abstrakcyjna jest to metoda wyspecyfikowana w nadklasie, której implementacja musi znaleźć się w którejś z podklas.


Ekstensja klasy (class extent) = aktualny (zmienny w czasie) zestaw wszystkich wystąpień tej klasy. Ekstensja klasy w implementacji oznacza specjalną strukturę danych, konkretny byt programistyczny dołączony do klasy. Ta struktura stanowi skład obiektów, przechowując wszystkie obiekty będące członkami danej klasy. (Klasa może mieć nie jedną lecz wiele ekstensji).
Atrybut może być nazwaną wartością lub obiektem (podobiekt). Atrybut, będący wartością, nie posiada tożsamości. Wartości atrybutów są przechowywane przez obiekty, ponieważ nie należą do inwariantów klasy. Atrybuty klasowe należą do inwariantów danej klasy.
Inwariant - niezmiennik
metoda abstrakcyjna - chociaz jedna/wszystkie podklasy musza miec implementacje tej metody. metody moga byc: abstrakcyjne, obiektu, klasowe.
Przesłanianie (overriding) - metoda z klasy bardziej wyspecjalizowanej może przesłonić metodę z klasy bardziej ogólnej. Wybierana jest metoda znajdująca się najbliżej obiektu, w sensie hierarchii dziedziczenia. obj1.zwolnj() obj2.zwolnj()
Wiązanie (binding): zamiana identyfikatora symbolicznego (nazwy) występującego w programie na: wartość, adres lub wewnętrzny identyfikator bytu programistycznego

Wczesne (statyczne) wiązanie: przed uruchomieniem programu, podczas kompilacji i konsolidacji
Późne (dynamiczne) wiązanie: w czasie wykonania programu.
Przeciążanie (overloading) oznacza, że jakiś symbol (np. operatora czy funkcji) ma znaczenie zależne od kontekstu jego użycia, np. od ilości/typu argumentów.
Typ bytu programistycznego nakłada ograniczenia na jego budowę (lub argumenty i wynik) oraz ogranicza kontekst, w którym odwołanie do tego bytu może być użyte w programie.
Mocna kontrola typów oznacza, że każdy byt programistyczny (obiekt, zmienna, procedura, funkcja, metoda, moduł, klasa, ...) podlega obowiązkowej specyfikacji typu. Każde odwołanie do tego bytu w programie jest sprawdzane na zgodność ze specyfikacją jego typu.
Podtyp - Pracownik jest podtypem Osoba, Ekstensja podtypu jest podzbiorem ekstensji typu
Typy masowe to typy, dla których rozmiar bytu nie da się ani przewidzieć ani sensownie ograniczyć.
Powiązanie, Relacja - zachodząca między obiektami, odwzorowywująca fizyczny lub pojęciowy związek istniejący między odpowiednimi bytami w analizowanej dziedzinie przedmiotowej. Powiązanie łączące dwa obiekty nazywane jest powiązaniem binarnym.
Aocjacja - Grupa powiązań posiadających wspólną strukturę i semantykę. Powiązanie jest wystąpieniem asocjacji. Asocjacja, która łączy dwie klasy nazywana jest binarną.
Asocjacje skierowane - Na diagramach UML można oznaczać kierunek nawigowania wzdłuż danej asocjacji. W takim przypadku asocjacja jest rysowana w postaci strzałki; nawigowanie jest możliwe tylko w kierunku wyznaczanym przez strzałkę.
Agregacja jest szczególnym rodzajem asocjacji wyrażającym zależność część-całość. Np. silnik jest częścią samochodu. Jako pomocniczy środek do modelowania dowolnej innej sytuacji, kiedy grupę obiektów warto potraktować jak całość
Kompozycja oznacza, że cykl życiowy składowej zawiera się w cyklu życiowym całości, oraz że składowa nie może być współdzielona.

Asocjacja kwalifikowana - Kwalifikator jest atrybutem asocjacji (lub zestawem atrybutów), którego wartości służą do podziału zbioru obiektów definiowanych przez klasę znajdującą się na jednym z końców tej asocjacji.
Asocjacja n-arna to asocjacja, której wystąpienia łączą n obiektów, będących instancjami co najwyżej n klas.
Ograniczenia stanowią kolejny z mechanizmów rozszerzalności w UML (po stereotypach i wartościach etykietowanych).
Uszczegóławianie wyników analizy - poprzez podanie reguł odwzorowania notacji dla danych (notacji stosowanej w modelu pojęciowym - wyniku fazy analizy) w struktury tego języka programowania, który będzie wykorzystany do implementacji systemu.

Asocjacje skierowane: oprócz oznaczenia asocjacji zaznacza się też kierunek przesyłania komunikatów (nawigację).
Wzorce klas – szablony
Metaklasy, tj. klasy zawierające atrybuty i metody dotyczące klasy jako całości, a nie pojedynczych obiektów, np. atrybuty i metody statyczne (klasy)
Wolne funkcje - funkcje nie będące metodami żadnej z klas.
Perspektywa pojęciowa (koncepcyjna) - model przedstawia wyłącznie pojęcia funkcjonujące w dziedzinie problemu (w analizowanej rzeczywistości ): np. mówimy o operacjach wykonywanych na bytach, a nie o implementujących je metodach, a atrybuty to cechy opisujące byty. Asocjacje opisują związki semantyczne istniejące między bytami. Model pojęciowy w ogóle (lub w bardzo niewielkim stopniu) powinien interesować się implementującym go softwarem.
Perspektywa projektowa - tu uwzględniamy już software, ale interfejs a nie implementację, czyli myślimy raczej o typach niż o klasach. Typ reprezentuje interfejs, który może mieć wiele implementacji, np. uzależnionych od środowiska programowania (przyjętej platformy), żądanych charakterystyk wydajnościowych czy nawet sprzedawcy. Chociaż podejście obiektowe kładzie wielki nacisk na rozróżnienie między interfejsem a implementacją, w praktyce w wielu językach obiektowych nie oddziela się wyraźnie interfejsu od implementacji, co się zresztą zmienia na lepsze (przykład: Java, Corba).

CRC wykorzystuje się wspólnie z przypadkami użycia - postępując w zgodzie ze scenariuszem identyfikuje klasy, których odpowiedzialności włączają potrzebną operację i znajduje ewentualnych współpracowników, zaangażowanych w realizację danego przypadku użycia. Upraszczając - odpowiedzialności każdej klasy mogą być postrzegane jako suma operacji, które można wykonywać na obiektach tej klasy.
Rola wielowartościowa to taka rola, dla której górna granica liczności jest większa od 1
Stereotyp «history» - podobnie jak ograniczenie {bag} - pozwala na utworzenie więcej niż jednego powiązania (o danej semantyce) między dwoma obiektami; wykorzystywanie go jest ukierunkowane na rejestrowanie zmian w czasie.
Agregacja jest rodzajem asocjacji; zadaniem agregacji jest modelowanie związku całość-część.


W UML istnieją trzy rodzaje mechanizmów rozszerzalności: stereotypy, wartości etykietowane, ograniczenia.
Wartości etykietowane są używane do skojarzenia arbitralnej informacji z pojedynczym elementem modelu. Wartości etykietowane są szczególnie przydatne do przechowywania informacji związanych z zarządzaniem projektem czy szczegółów implementacyjnych.

Ograniczenia specyfikują restrykcje nakładane na elementy modelu. Mogą stanowić wyrażenia języka naturalnego czy języka formalnego (np. OCL w UML), mogą też przyjmować postać formuły matematycznej lub fragmentu kodu (czy też pseudokodu).

Asercja - to wyrażenie typu Boolean (warunek), którego wartość = FALSE prowadzi do błędu. Zwykle asercje są testowane jedynie podczas debuggowania.

warunek wstępny (precondition) - definiuje, co powinno być spełnione, aby dana operacja wykonała się poprawnie (jak powinien wyglądać “świat sprzed”),

warunek końcowy (postcondition) - określa, co będzie po poprawnym wykonaniu operacji (“świat po”),

inwariant - asercja, definiowana w oparciu o atrybuty zdefiniowane w klasie, określa warunek, który musi być spełniony dla wszystkich wystąpień klasy po wykonaniu danej operacji.

OCL jest językiem o notacji tekstowej służącym do specyfikowania warunków, ograniczeń, asercji i zapytań (zapisu wyrażeń ścieżkowych). OCL zawiera pewien zestaw predefiniowanych operatorów do operowania na elementach kolekcji czy typach podstawowych, ale nie jest przeznaczony do zapisywania kodu.

Zasada zamienialności (byt programistyczny typu B może zastąpić byt typu A, o ile B jest podtypem A)

Abstrakcyjny typ danych (ADT) - pojęcie udostępniane w niektórych językach programowania oparte na założeniu, że typ struktury danych jest skojarzony z operacjami działającymi na elementach tego typu

Delegacja to alternatywa dla dziedziczenia

Dowolny obiekt może stać się prototypem. Pod pojęciem prototypu rozumie się zarówno obiekt jako wzorzec dla innego obiektu (przy tworzeniu nowego obiektu), jak i to, że informacje z obiektu-prototypu są dynamicznie (w czasie działania programu) dostępne dla innych obiektów.

Każdy obiekt w czasie swojego życia może nabywać i tracić wiele ról, nie zmieniając swojej tożsamości. Role zmieniają się dynamicznie.




©absta.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna