МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

   УО  «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ» 
 

ОТЧЕТ 
 
 

По лабораторному  практикуму «Объектно-ориентированное  программирование» 
 

Объектно-ориентированное  описание и моделирование ИС «Интернет  магазин» на унифицированном языке моделирования UML. 

Реализация  отдельных модулей ИС «Интернет магазин» в C++ Builder 
 
 
 

   Студентки

     Александры 

                                              

                                  
 
 

         Минск 2011

Оглавление

 

Введение

  Концепция объектно-ориентированного программирования подразумевает, что основой управления процессом реализации программы является передача сообщений объектам. Поэтому объекты должны определяться совместно с сообщениями, на которые они должны реагировать при выполнении программы. В этом состоит главное отличие ООП от процедурного программирования, где отдельно определённые структуры данных передаются в процедуры в качестве параметров. Таким образом, объектно-ориентированная программа состоит из объектов отдельных фрагментов кода, обрабатывающего данные, которые взаимодействуют друг с другом через определённые интерфейсы. Объектно-ориентированное программирование позволяет моделировать объекты определённой предметной области путем программирования их содержания и поведения в пределах класса. Конструкция «класс» обеспечивает механизм инкапсуляции для реализации абстрактных типов данных. Инкапсуляция как бы скрывает и подробности внутренней реализации типов, и внешние операции и функции, допустимые для выполнения над объектами этого типа. Каждый объект системы обладает своим собственным поведением, моделирующим поведение объекта реального мира

 UML - язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML-моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования в основном программных систем. UML не является языком программирования, но в средствах выполнения UML-моделей как интерпретируемого кода возможна кодогенерация.

 

1. Методология объектно-ориентированного программирования

 Объектно-ориентированное программирование -  это парадигма программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов.   Объектно-ориентированное программирование предоставляет технологию управления элементами любой сложности. Суть ООП состоит в том, чтобы обращаться с данными и процедурами, которые выполняют действия над этими данными, как с единым объектом, т.е. самодостаточным элементом, который в чём-то идентичен другим таким же объектам, но в то же время отличается от них определёнными уникальными свойствами.

 Методы  ООП позволяют перейти от алгоритмических  моделей программ к объектным. При  ООП пользователя в первую очередь  заботят типы объектов, с которыми приходится иметь дело их программам, свойства этих объектов, а также то, как они взаимодействуют между собой и с другими пользователями.

 Ключевыми чертами ООП являются:

1. Инкапсуляция — это определение классов - пользовательских типов данных, объединяющих своё содержимое в единый тип и реализующих некоторые операции или методы над ним. Классы обычно являются основой модульности, инкапсуляции и абстракции данных в языках ООП.
2. Наследование - способ определения нового типа, наследуя элементы (свойства и методы) существующего и модифицируя или расширяя их. Это способствует выражению специализации и генерализации.
3. Полиморфизм - позволяет единообразно ссылаться на объекты различных классов (обычно внутри некоторой иерархии). Это делает классы ещё более удобными и делает программы, основанные на них, легче для расширения и поддержки.

 Инкапсуляция, наследование и полиморфизм — фундаментальные свойства, требуемые от языка, претендующего называться объектно-ориентированным (языки, не имеющие наследования и полиморфизма, но имеющие только классы, обычно называются основанными на классах). Различные объектно-ориентированные языки используют совершенно разные подходы.

  Разработка объектно-ориентированных программ состоит из следующих последовательных работ:

   - определение основных объектов, необходимых для решения данной задачи;

   - определение закрытых данных (данных состояния) для выбранных объектов;

  - определение второстепенных объектов и их закрытых данных;

   - определение иерархической системы классов, представляющих выбранные объекты;

   - определение ключевых сообщений, которые должны обрабатывать объекты каждого класса;

  - разработка последовательности выражений, которые позволяют решить поставленную задачу;

   - разработка методов, обрабатывающих каждое сообщение;

  - очистка проекта, то есть устранение всех вспомогательных промежуточных материалов, использовавшихся при проектировании;

   - кодирование;

  - отладка, компоновка и тестирование.

1.1 Общие сведения об унифицированном языке моделирования UML

  Унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language) - это преемник того поколения методов ООП, которые появились в конце 80-х и начале 90-х гг. Создание UML фактически началось в конце 1994 г., когда Гради Буч и Джеймс Рамбо начали работу по объединению методов Booch и Object Modeling Technique под эгидой компании Rational Software. К концу 1995 г. они создали первую спецификацию объединенного метода, названного ими Unified Method, версия 0.8. Тогда же, в 1995 г., к ним присоединился создатель метода OOSE (Object-oriented Software Engineering) Ивар Якобсон.

  Таким образом, UML является прямым объединением и унификацией методов Буча, Рамбо  и Якобсона, однако дополняет их новыми возможностями. Главными в разработке UML были следующие цели:

  • предоставить пользователям готовый к использованию выразительный язык визуального моделирования, позволяющий разрабатывать осмысленные модели и обмениваться ими;

  • предусмотреть механизмы расширяемости  и специализации для расширения базовых концепций;

  • обеспечить независимость от конкретных языков программирования и процессов разработки;

  • обеспечить формальную основу для понимания  этого языка моделирования;

  (язык  должен быть одновременно точным  и доступным для понимания,  без лишнего формализма);

1.2 Основные типы UML-диаграмм, используемые в проектировании информационных систем

   Графические изображения моделей системы в UML называются диаграммами. В терминах языка UML определены следующие их  виды:

• диаграмма классов(class diagram)
• диаграмма вариантов использования или прецедентов(use case diagram)
• диаграмма последовательности(sequence diagram)
• диаграммы поведения(behavior diagrams)
• диаграмма состояний(statechart diagram)
• диаграмма деятельности(activity diagram)
• диаграмма взаимодействия(interaction diagram)
• диаграмма кооперации(collaboration diagram)
• диаграммы реализации(implementation diagrams)
• диаграмма компонентов(component diagram)
• диаграмма развертывания(deployment diagram)

 Каждая  из этих диаграмм конкретизирует различные  представления о модели системы. При этом, диаграмма вариантов использования представляет концептуальную модель системы, которая является исходной для построения всех остальных диаграмм. Диаграмма классов является логической моделью, отражающей статические аспекты структурного построения  системы, а диаграммы поведения, также являющиеся разновидностями логической модели, отражают динамические аспекты её функционирования. Диаграммы реализации служат для представления компонентов системы и относятся к ее физической модели.

 Из  перечисленных выше диаграмм некоторые служат для обозначения двух и более подвидов. В качестве же самостоятельных представлений используются следующие диаграммы: вариантов использования,  классов, состояний, деятельности, последовательности, кооперации, компонентов и развертывания.

1.2.1. Диаграмма классов 

Диаграмма классов (Class diagram) — статическая структурная диаграмма, описывающая структуру системы, она демонстрирует классы системы, их атрибуты, методы и зависимости между классами.

Существуют  разные точки зрения на построение диаграмм классов в зависимости от целей их применения:

• концептуальная точка зрения — диаграмма классов описывает модель предметной области, в ней присутствуют только классы прикладных объектов;
• точка зрения спецификации — диаграмма классов применяется при проектировании информационных систем;
• точка зрения реализации — диаграмма классов содержит классы, используемые непосредственно в программном коде (при использовании объектно-ориентированных языков программирования).

 Диаграмма классов представляет собой граф, вершинами которого являются элементы типа «классификатор», связанные различными типами структурных отношений. Диаграмма классов может также содержать интерфейсы, пакеты, отношения и даже отдельные экземпляры, такие как объекты и связи.

1.2.2 Диаграмма вариантов использования

  Диаграмма вариантов использования (Use case diagram) — диаграмма, на которой отражены отношения, существующие между акторами и вариантами использования. Основная задача — представлять собой единое средство, дающее возможность заказчику, конечному пользователю и разработчику совместно обсуждать функциональность и поведение системы.

  Диаграммы вариантов использования описывают  функциональное назначение системы  или то, что система должна делать. Разработка диаграммы преследует следующие  цели:

• определить общие границы и контекст моделируемой предметной области;
• сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы;
• разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей;
• подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями

1.2.3 Диаграммы взаимодействия

     Диаграммы последовательностей и кооперации (и те, и другие называются диаграммами  взаимодействий) относятся к числу пяти видов диаграмм, применяемых в UML для моделирования динамических аспектов системы. На диаграммах взаимодействий показывают связи, включающие множество объектов и отношений между ними, в том числе сообщения, которыми объекты обмениваются. При этом диаграмма последовательностей акцентирует внимание на временной упорядоченности сообщений, а диаграмма кооперации - на структурной организации посылающих и принимающих сообщения объектов. Диаграммы взаимодействий могут существовать автономно и служить для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования динамики конкретного сообщества объектов, а могут использоваться для моделирования отдельного потока управления в составе прецедента. Поскольку диаграмма взаимодействий - это частный случай диаграммы, ей присущи общие для всех диаграмм свойства: имя и графическое содержание, являющееся одной из проекций модели. От других диаграмм ее отличает содержание. Как правило, диаграммы взаимодействий содержат: объекты; связи; сообщения.