АФТИ ООП 2013-2014. Лекция II/13

Вопросы к экзамену: https://gist.github.com/be9/595d85f63843415ea3bf

Transcript

1. ОБЪЕКТНО- ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ Лекция № II / 13
 19.05.2014 г.
2. https://gist.github.com/be9/595d85f63843415ea3bf
3. ОБЗОР КУРСА Основные концепции
4. ООП — ЭТО ПАРАДИГМА Из парадигмы растут языки и технологии,
 а не наоборот.
5. КЛАССЫ Разделяем свойства и поведение объектов. Объекты, имеющие схожее поведение, относим к одному классу.
6. ИНКАПСУЛЯЦИЯ Всё спрятали, наружу торчит только интерфейс.
7. ПРОТОТИП КЛАССА — СТРУКТУРА Она может хранить свойства, присущие классу, остаётся как-то добавить поведение. struct Point {! double x;! double y;! double z;! };
8. ПОВЕДЕНИЕ КЛАССА Функции с заданным первым аргументом. void rat_add(struct Rational *result, struct Rational *a, struct Rational *b);! void rat_sub(struct Rational *result, struct Rational *a, struct Rational *b);! void rat_mul(struct Rational *result, struct Rational *a, struct Rational *b);! void rat_div(struct Rational *result, struct Rational *a, struct Rational *b);! /* возведение в целочисленную степень. power может быть отрицательным! */! void rat_power(struct Rational *result, struct Rational *r, int power);! void rat_create(struct Rational *res, int a, int b);! /* возвращает -1 (a < b), 0 (a == b), 1 (a > b) */! int rat_compare(struct Rational *a, struct Rational *b);! int rat_to_i(struct Rational *a); /* округление до ближ. целого */! double rat_to_d(struct Rational *a); /* преобразование в число с плав. точкой */! void rat_print(struct Rational *a, FILE *fp); /*выводит в формате p/q */!
9. НАСЛЕДОВАНИЕ Поведение класса B такое же, как у класса A, но с некоторыми отличиями. Shape Circle Triangle Rectangle 2DShape 3DShape Sphere Cube Tetrahedron
10. ИНТЕРФЕЙС Базовый класс задаёт интерфейс, производные — реализуют его и дополняют. Vehicle —————— + brand + yearsModel —————— soundSample() Car Moped RowBoat
11. НАСЛЕДОВАНИЕ И КОМПОЗИЦИЯ Композиция (включение объекта как атрибута другого объекта) — менее обязывающая связь между объектами. struct Line {! Point a;! Point b;! }; is-a has-a
12. ОБЪЕКТНАЯ СИСТЕМА НА C Класс — набор указателей на методы. Каждый объект содержит указатель на класс. // new.h! struct Class {! size_t size;! void *(*ctor)(void *self,! va_list *app);! void *(*dtor)(void *self);! void (*draw)(const void *self);! };! ! void *new(const void *class, ...);! void delete(void *item);! void draw(const void *self); // point.h! struct Point {! const void *class;! int x, y; /* координаты */! };! ! extern const void *Point; p Объект size ctor dtor draw Класс struct Class // circle.h! struct Circle {! const struct Point _;! int rad;! };! ! extern const void *Circle;
13. ПОЛИМОРФИЗМ Вызываемый метод зависит от реального типа объекта, а не типа указателя. В терминологии C++ — виртуальный метод.
14. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КЛАССАМ «Что такое хорошо и что такое плохо?» • Декомпозиция. Подзадачи являются самостоятельными. • Модульная композиция. Модули свободно соединяются для создания новых систем. • Модульная понятность. Можно понять содержание модуля, не зная текста остальных. • Модульная непрерывность. Незначительное изменение спецификаций приведёт к изменению небольшого числа модулей. • Модульная защищённость. Аварийная ситуация в одном из модулей затронет только сам модуль или ещё несколько соседних, но не всю систему.
15. ПРИНЦИП ОДНОЙ ЗОНЫ ОТВЕТСТВЕННОСТИ Должна существовать только одна причина, приводящая к изменению класса. Класс Rectangle double area(); // calculate area ! void draw(); // draw rectangle Зона ответственности 1.
 Вычисление площади Зона ответственности 2.
 Отрисовка прямоугольника
16. ПРИНЦИП ОТКРЫТИЯ-ЗАКРЫТИЯ Программные модули открыты для расширения, но закрыты для модификации. Client Abstract
 Server Cheap
 Server Quick
 Server Cool
 Server
17. ПРИНЦИП ПОДСТАНОВКИ ЛИСКОУ Дочерние классы можно использовать через интерфейсы базовых классов без знания о том, что это именно дочерний класс. Rectangle Square ?
18. ПРИНЦИП ИНВЕРСИИ ЗАВИСИМОСТЕЙ Модули и низкого, и высокого уровня должны зависеть от абстракций, а не друг от друга (и не наоборот!). Слой Policy Policy Service Interface Слой Mechanism Mechanism Service Interface Слой Utility
19. ПРИНЦИП ОТДЕЛЕНИЯ ИНТЕРФЕЙСА Клиенты не должны попадать в зависимость от методов, которыми они не пользуются. Timer TimerClient Door TimedDoor
20. SOLID Solid – прочный, крепкий, надежный… Single responsibility principle
 Open-closed principle Liskov substitution principle Interface Segregation Principle Dependency Inversion principle
21. C++ Новое, по сравнению с C • Классы с конструкторами и деструкторами. • Ссылки. • Перегрузка функций. • Параметры функций и методов по умолчанию. • Расширение модификатора const. • Пространства имён (namespace). • Исключения. • Шаблоны. • Стандартная библиотека: контейнеры, ввод/вывод, алгоритмы.
22. КОНТЕЙНЕРЫ • std::vector. • std::list. • std::map, std::multimap, std::set. • std::deque. • std::stack, std::queue, std::priority_queue. • std::unordered_map, std::unordered_multimap, std::unordered_set.
23. ВОПРОСЫ РЕАЛИЗАЦИИ КЛАССОВ • Конструктор копирования. • Перегрузка операторов (оператор присваивания!). • RAII и умные указатели.
24. ПАТТЕРНЫ Способы организации классов, объектов и операций
 с ними, полезные во многих контекстах • Паттерны порождения объектов. • Структурные паттерны. • Поведенческие паттерны.
25. ПОРОЖДЕНИЕ ОБЪЕКТОВ Паттерны создания новых объектов • Одиночка (Singleton). • Абстрактная фабрика (Abstract Factory). • Строитель (Builder). • Фабричный метод (Factory Method). • Прототип (Prototype).
26. ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ ПАТТЕРНЫ Организация обработки данных • Итератор (Iterator). • Команда (Command). • Шаблонный метод (Template Method). • Состояние (State). • Стратегия (Strategy). • Интерпретатор (Interpreter). • Посетитель (Visitor).
27. СТРУКТУРНЫЕ ПАТТЕРНЫ Группы объектов, связи между объектами • Адаптер (Adapter). • Декоратор (Decorator). • Заместитель (Proxy). • Фасад (Facade). • Компоновщик (Composite).
28. ШАБЛОНЫ (TEMPLATES) Управляемая, параметризованная генерация кода • Шаблоны функций. • Шаблоны классов. • Полная и частичная специализация. • Классы свойств и значений. • Принцип SFINAE. • Метапрограммирование.
29. ХОРОШИЙ КОД НА C++ • Имена. • Функции и методы. • Технический долг и рефакторинг.