Проектирование системы классов

Проектирование системы классов начинается с обработки словаря предметной области. Эта обработка состоит в выявлении того, какие слова соответствуют объектам, классам, свойствам и методам. Список существительных служит основой для выделения классов и их свойств, а список глаголов – для определения методов.

Для приведённого выше примера можно указать следующее соответствие:

· классы: точка, шар;

· свойства: координата, угол, цвет, длина, ширина;

· методы: нарисовать, повернуть, масштабировать, переместить.

Следующий шаг является, фактически, завершающим на этапе проектирования классов. Он состоит в том, чтобы определить, какой из классов какие свойства и методы содержит. Следует обратить внимание на то, что наборы свойств и методов у разных классов могут «пересекаться». Например, и для класса «точка», и для класса «шар» справедливо наличие методов «нарисовать», «масштабировать», «переместить». В то же время, метод «повернуть» не имеет смысла по отношению к объектам данных классов, зато может присутствовать у класса «параллелепипед».

Ещё одним вопросом, требующим решения на данном шаге, является выявление отношений между классами. Речь идёт об отношениях наследования и включения. Следует обратить внимание, что понятие «наследование» чаще всего возникает тогда, когда разные классы обладают частично схожими наборами свойств и методов. При составлении словаря предметной области далеко не всегда в список могут попасть понятия, которым можно сопоставить базовые классы в иерархии наследования. Поэтому следует внимательно проанализировать список классов, свойств, методов, их соответствие, и, возможно, выделить ряд новых классов, связанных с имеющимися отношениями наследования и включения. На данном этапе можно уже учитывать не только законы предметной области, но и такие принципы объектно-ориентированного подхода как абстракция, инкапсуляция, полиморфизм.

В рассматриваемом примере можно выделить абстрактный класс «фигура» со свойствами «абсцисса», «ордината», «аппликата», «цвет» и методом «нарисовать». Классы «точка» и «шар» будут являться наследниками класса «фигура», а метод «нарисовать» может являться виртуальным, что даёт нам полиморфический кластер, включающий три класса.

Результаты такого анализа должны быть оформлены в виде диаграммы классов. Предпочтительным является использование нотации языка UML. В частности, следует придерживаться следующих правил:

· класс обозначается прямоугольником;

· прямоугольник делится на три части, в каждой из которых, соответственно, указываются: имя класса, список свойств, список методов;

· имена классов, свойств и методов могут быть записаны на русском языке, но в соответствии с нормами написания стандартных идентификаторов (одно слово, включающее буквы, цифры, символ подчёркивания и не начинающееся с цифры);

· имена классов записываются с заглавной буквы, имена свойств и методов – со строчной;

· перед именем свойства или метода ставится символ, указывающий на режим доступности: закрытый (-), защищённый (#), открытый (+);

· после имени метода ставятся круглые скобки, в которых могут быть перечислены параметры метода;

· наследование классов обозначается стрелкой с треугольным незакрашенным наконечником;

· стрелка при наследовании направляется от класса-наследника к родительскому классу.

Пример диаграммы классов приведён на рисунке 1.

Рисунок 1 – Диаграмма классов трёхмерных графических примитивов

Диаграмма классов с комментариями к ней является результатом данного этапа работы.