Видимость объектов
Рассмотрим два объекта, А и В, между которыми имеется связь. Для того чтобы объект А мог послать сообщение в объект В, надо, чтобы В был виден для А.
В примере из предыдущего подраздела объект РабочийКонтроллер должен видеть объект РабочийГрафик (чтобы иметь возможность использовать его как аргумент в операции Обрабатывать).
Различают четыре формы видимости между объектами.
1. Объект-поставщик (сервер) глобален для клиента.
2. Объект-поставщик (сервер) является параметром операции клиента.
3. Объект-поставщик (сервер) является частью объекта-клиента.
4. Объект-поставщик (сервер) является локально объявленным объектом в операции клиента.
На этапе анализа вопросы видимости обычно опускают. На этапах проектирования и реализации вопросы видимости по связям обязательно должны рассматриваться.
Агрегация
Связи обозначают равноправные (клиент-серверные) отношения между объектами. Агрегация обозначает отношения объектов в иерархии «целое/часть». Агрегация обеспечивает возможность перемещения от целого (агрегата) к его частям (свойствам).
В примере из подраздела «Связи» объект РабочийКонтроллер имеет свойство регулятор, чьим классом является РегуляторУгла. Поэтому объект РабочийКонтроллер является агрегатом (целым), а экземпляр РегулятораУгла — одной из его частей. Из РабочегоКонтроллера всегда можно попасть в его регулятор. Обратный же переход (из части в целое) обеспечивается не всегда.
Агрегация может обозначать, а может и не обозначать физическое включение части в целое. На рис. 9.7 приведен пример физического включения (композиции) частей (Двигателя, Сидений, Колес) в агрегат Автомобиль. В этом случае говорят, что части включены в агрегат по величине.
Рис. 9.7. Физическое включение частей в агрегат
На рис. 9.8 приведен пример нефизического включения частей (Студента, Преподавателя) в агрегат Вуз. Очевидно, что Студент и Преподаватель являются элементами Вуза, но они не входят в него физически. В этом случае говорят, что части включены в агрегат по ссылке.
Рис. 9.8. Нефизическое включение частей в агрегат
Итак, между объектами существуют два вида отношений — связи и агрегация. Какое из них выбрать?
При выборе вида отношения должны учитываться следующие факторы:
связи обеспечивают низкое сцепление между объектами;
агрегация инкапсулирует части как секреты целого.
Классы
Понятия объекта и класса тесно связаны. Тем не менее существует важное различие между этими понятиями. Класс — это абстракция существенных характеристик объекта.
Общая характеристика классов
Класс — описание множества объектов, которые разделяют одинаковые свойства, операции, отношения и семантику (смысл). Любой объект — просто экземпляр класса.
Как показано на рис. 9.9, различают внутреннее представление класса (реализацию) и внешнее представление класса (интерфейс).
Интерфейс объявляет возможности (услуги) класса, но скрывает его структуру и поведение. Иными словами, интерфейс демонстрирует внешнему миру абстракцию класса, его внешний облик. Интерфейс в основном состоит из объявлений всех операций, применимых к экземплярам класса. Он может также включать объявления типов, переменных, констант и исключений, необходимых для полноты данной абстракции.
Рис. 9.9. Структуре представления класса
Интерфейс может быть разделен на 3 части:
публичную (public), объявления которой доступны всем клиентам;
защищенную (protected), объявления которой доступны только самому классу, его подклассам и друзьям;
приватную (private), объявления которой доступны только самому классу и его друзьям.
Другом класса называют класс, который имеет доступ ко всем частям этого класса (публичной, защищенной и приватной). Иными словами, от друга у класса нет секретов.
ПРИМЕЧАНИЕ
Другом класса может быть и свободная подпрограмма.
Реализация класса описывает секреты поведения класса. Она включает реализации всех операций, определенных в интерфейсе класса.