Projektowanie obiektowe wst p

ę

Ad a m migielski

Ś

a d a m. s migiels ki@g m ail.co m

Cel:

Cele m a r ty k u u je s t ag o d n e w p r o wa d z e nie d o p r o je k t ow a nia o biek t o weg o,

ł

ł

p r z e d s t awie nie z a s a d nic zyc h idei i wr a z z z a s t o s o w a nie m w d w óc h w z o rc ac h.

Wymagania:

Zak a d a m z n a j o m o

C + + , n a p o zio mie p o z w alaj cy m n a z r o z u mie nie c z e m u

ł

ść

ą

d e s t r u k t o r p o wi nie n by wir t u al ny.

ć

Oc zywi cie nie c hc z n iec h ca nik og o. Tylko p a mi t ajcie, t o nie je s t k u r s j zy k a,

ś

ę

ę ć

ę

ę

wi c nie z n a j d ziecie t u in t e r p r e t acji k o d u. Zak a d a m, e k a d y r o z u m ie co pi s z .

ę

ł

ż

ż

ę

Sa meg o k o d u nie b d zie z r e s z t z a d u o. I b d zie t o b a r d ziej p s e u d o k o d C + + ,

ę

ą

ż

ę

ni r e al nie d zi a aj cy.

ż

ł ą

Pojawi si t e Java. Je d n a k tylk o jak o p r zy k a d d o b ryc h p o m y s ów.

ę

ż

ł

ł

Interfejs:

Co to ?

In te rfej s t o w s zy s t kie p u blic z n e p ola i m e t o d y n a s z ej kla sy. Czyli t o jak
k o m u ni k u je my si z ni .

ę

ą

Na idee in t e rfejs u n a t k n

e m si p o r a z pie rw s z y d aw n o d aw n o t e m u, z a la s a mi i

ął

ę

g ó r a mi, w biblio tece DirectX 7. Oc zywi cie wi n a pi nie je s t z b y t o biek t o we, wi c

ś

ę

t a k n a p r a w d b a r d ziej p o s u giwa o si ni m nic zy m u c h wy t e m.

ę

ł

ł

ę

Na in te rfej sy z p r a w d ziweg o z d a r z e nia p r zy s z o m i p o c z e k a je s z c z e ja ki c z a s,

ł

ć

ś

Java. Nie t o, e by Javy j u w te dy nie by o, p o p r o s t u jej nie z n a e m.

ż

ż

ł

ł

In te rfej sy s m oi m z d a nie m n ajwa niej s zy m ele m e n t e m p oli m o rfi z m u. Bez nic h

ą

ż

ca y m e c h a ni z m w z a s a d zie by by d o nic z eg o.

ł

ł

int e rf ace Zega r {

flo a t Up y ni tyC z a s();

ł

ę

}

W C + + nie m a t a kiego p o j cia. S je d n a k kla sy c zy s t o wir t u al n e, k t ó r e ideal nie

ę

ą

z a s t p u j in te rfej sy. Ty m k t ó r zy nie wie d z wy mie ni cec hy Java in te rf ace is t o t n e

ę

ą

ą

ę

d la n a s z e g o a r ty k u u:

ł

–

m e t o d y in te rf ej s u s p u blic z n e.

ą

–

m e t o d y in te rf ej s u s a b s t r a kcyj n e. a d nyc h d efi nicji.

ą

Ż

–

in te rfej s nie m a k o n s t r u k t o r a.

–

in te rfej s m o e m i e tylk o p ola p u blic z n e.

ż

ć

Klasy a b s t r a kcyj n e s nieco m n iej o g r a nic z o n e. Cz s t o p r o w a d zi t o d o sy t u acji

ą

ę

g dy kla s a a b s t r a kcyj n a je s t tylk o c z

ciowo wir t u al n a. No b o c z e m u pi s a jak

ęś

ć

ąś

f u n k cje d la w s zy s t kic h i m ple m e n t acji, je eli w s z d zie je s t ideal nie t a k a s a m a?

ż

ę

Po niew a k t o z a jaki c z a s, m o e c hcie n a pi s a t a k we r sj , k t ó r a b d zie si

ż

ś

ś

ż

ć

ć

ą

ę

ę

ę

wyr ó nia :)

ż

ć

Po co nam to ?

Ka d a gr a p o t r z e b u je zlic z a c z a s. Mier zy my c z a s ge n e r acji kla t ki, c z a s p o mi d zy

ż

ć

ę

k olej ny mi tick'a mi d o o blic z e fi zyc z nyc h, n a j r ó niej s z e in n e c z a sy d l a celów

ń

ż

s t a ty s tyc z n yc h it d. Po niewa je s t d o sy c z s t o wyk o r zy s tyw a n e tw o r zy my s o bie

ż

ć

ę

kla s Zegar, a by nie m u sie k a d o r a z o w o pi s a t eg o s a m e g o.

ę

ć

ż

ć

cla s s Zega r {

p u blic:

Zegar();

~ Z eg a r();

voi d Star t();

voi d Sto p();

flo a t Up y ni tyC z a s();

ł

ę

p riva te:

lo n g lo ng o s t a t niC z a s;

}

Nie t r u d n o wyo b r a zi s o bie sy t u acj w k t ó r ej o d k rywa my, e je d n a kla s a Zega r t o

ć

ę

ż

t r o c h m a o n a n a s z e p o t r z e by. Je li p r z y k a d o w o k t o r z u ci gr a n a t, k t ó ry m a

ę

ł

ś

ł

ś

wy b uc h n

p o 5 s e k u n d ac h, t o c hcieliby my m i e z e g a r, k t ó ry s t a r t u je r a z, i

ąć

ś

ć

z w r aca c z a s o d s t a r t u. A d o m ie r z e nia c z a s u r e n d e r o w a nia kla t ki, faj nie by o by

ł

m i e z e g a r, k t ó ry p o d aje c z a s nie o d s t a r t u, lec z o d p o p r z e d nieg o p y t a nia.

ć

cla s s Zega rSt a t {

...

}

cla s s Zega rSt o p e r {

...

}

it d.

Prowa d zi t o d o p o w s t a nia kilk u kla s Zega r... . No i faj nie. W z ale n o ci o d p o t r z e b

ż

ś

tw o r z y my s o bie o d p o wie d ni o biek t i w s zy s t k o d zi a a. Tr z e b a s o bie je d n a k

ł

z d a w a s p r aw , e t a ki k o d je s t r ac z ej t r u d n y w z a r z d z a ni u. Dowol n a z mi a n a w

ć

ę ż

ą

n a s zyc h kla s ac h b d zie p o ci ga z a s o b k o niec z n o

w p r o w a d z e nia z mi a n we

ę

ą ć

ą

ść

w s zy s t kic h o d w o a niac h. Po n a d t o z k a d eg o Zega r a k o r z y s t a si in ac z ej. Z

ł

ż

ę

p o m o c p r zyc h o d zi n a m p oli m o rfi z m. Os t a t ec z nie ws zy s t k o t o s z e g a ry.

ą

ą

Wyci ga my, wi c c z e

ws p ól n p r z e d n a wia s, n a z ywa my j Zegar, a n a s z e kla sy

ą

ę

ść

ą

ą

p o niej d zie d zic z . Klas a Zegar jes t in te r fejs e m, a p o t o m n e s jego

ą

ą

i m ple m e n t acja mi.

cla s s Zega r {

p u blic:

vir t u al ~ Z e ga r() { ; };

vir t u al floa t Up yni tyC z a s() = 0;

ł

ę

}

cla s s Zega rI m pl 1 : p u blic Zega r {

}

cla s s Zega rI m pl 2 : p u blic Zega r {

}

Jak pisa interfejsy ?

ć

Tak ja k w Javie. Ko m ple t nie p u blic z n e i a b s t r a kcyj n e. W t e n s p o s ó b n a r z u c a my
kla s o m, tylk o t o co m a j r o bi , a nie jak. Daje t o le p s z za r z d z al n o

k o d u.

ą

ć

ą

ą

ść

Kiedy pisa interfejsy ?

ć

Os t a t ni mi c z a s u fa ni Te s t Drive n Develo p m e n t r o s n w si

. Sa m d o nic h n ale

.

ą

łę

żę

In te rfej sy t w o r z y my pi s z c t e s ty, a t e s ty pi s z e m y jes zc z e z a ni m n a pi s z e m y t o co

ą

b d zie my t e s t ow a . To co r o bi my je s t wa niej s z e o d t eg o jak t o r o bi my.

ę

ć

ż

Obiekt funkcyjny:

Co to ?

Obiek t f u n kcyj ny t o n aj p r o ciej m ó wi c o biek t kla sy z p r z e d e fi niowa ny m

ś

ą

o p e r a t o r e m (). Po niewa o p e r a t o r t e n m o e p r zyj m o w a d o w ol n ilo

ż

ż

ć

ą

ść

a rg u m e n t ó w i z w r ac a d o w ol ny m ty p, o biek t z a c zy n a z a c h o wywa si jak

ć

ć ę

f u n k cja.

Po z a ty m t o ty p o wy o biek t.

Po co nam to ?

Do s t aje my d o n a pi s a nia f u n kcj voi d go t oxy(u n sig n e d in t x, u n sig n e d in t y) d la

ę

k o n s oli Win d ow s. Jes t je d n a k m a y h ac zy k, a plik acja w k t ó r ej m a t o by u y te m a

ł

ć ż

kilka w t k ów, a k a d y w te k m a w a s n k o n s ol . Dla tyc h co nie wie d z

ą

ż

ą

ł

ą

ę

ą

p r z e s u ni cie k u r s o r a n a k o n s oli Win d ow s wy m ag a u c h wy t u d o s t r u k t u ry

ę

Scree nBufe r t ej k o n s oli. Jak wi d a m a m y p r o ble m, p o niewa nie m a jak p r z e k a z a

ć

ż

ć

t eg o u c h wy t u. Naj p r o ciej by o by s tw o r zy z m ie n n a glo b al n , ale s a mi nie wie my

ś

ł

ć

ą

ile tyc h w t k ów z k o n s ola mi b d zie.

ą

ę

cla s s GotoXY {

p u blic:

Go t oXY(co n s t Scree nBufe r &arg) : s c re e n(a rg) {

;

}

voi d o p e r a t o r () (u n sig ne d in t x, u n sig n e d in t y);

}

Ter a z wy s t a rc zy w k a d y m w t k u u t w o r zy o biek t:

ż

ą

ć

Got oXY g o t oxy(ActiveScree nBufer);

I j u m a m y d zia aj c f u n kcj go t oxy(50,1 0 0); :)

ż

ł ą ą

ę

Delegacja:

Co to ?

Delegacja t o z r z u ce nie o d p o wie d zial n o ci z a wyk o n a nie jakiej f u n kcjo n al n o ci

ś

ś

ś

n a in n kla s . Deleg u je my p r o ble m :)

ą

ę

Po co nam to ?

C za s a mi kie dy pi s z e my jak

kla s wie my, e b d zie co r o bi , tylko nie wie my co

ąś

ę

ż

ę

ś

ć

t o d o k a d nie b d zie. Pr zyk a d e m m o e by o b r a z e k wek t o r owy. Na o b r a z k u

ł

ę

ł

ż

ć

m a m y ele m e n ty. Je d n a k nie wie my co t o z a ele m e n ty. Chce my a by t a d ecy zj a
z o s t a a p o d j t a j u p o d c z a s d zia a nia p r o g r a m u. Two r zy my, wi c co n a t e n

ł

ę

ż

ł

ę

ś

w z ó r:

cla s s Ele m e n t {

p u blic:

Ele m e n t(co n s t Rys owal ny & a rg) : o bie k tF u n k cyj ny(arg) {

;

}

voi d ry s uj(in t x, in t y) {

o biek tFu n kcyj ny(x,y);

}

}

Ele m e n ty o b r a z k a d eleg u j ry s ow a nie, d o in nyc h kla s.

ą

Czemu obiekt funkcyjny ?

Nie je s t t o k o niec z n e. Rów nie d o b r a, jak o p e r a t o r (), b d zie k a d a in n a m e t o d a.

ę

ż

Ist o t n e jes t tylk o a by by a w in te rfej sie z n a ny m kla sie d eleg uj cej.

ł

ą

To ju jest koniec ?

ż

W z a s a d zie t u t aj m o n a by o by p r z e r w a t e n a r ty k u , a z ai n t e r e s o wa nyc h o d e s a

ż

ł

ć

ł

ł ć

d o k si g ar ni, alb o p o d ga r

lin k ów.

ę

ść

Pr z e d s t a wi e m d w a n ajwa niej s z e ele m e n ty p r oj ek t o wa nia o biek t ow eg o. Res z t a

ł

ż

je s t j u tylk o ich u miej t ny m

c z e nie m.

ż

ę

łą

My l je d n a k, e p o k a z a nie kilk u w z o rc ów wr a z z wyja nie nie m jak z o s t a y

ś ę

ż

ś

ł

z b u d o w a n e, m o e by b a r d z o r o z wijaj ce. St d je s z c z e o pi s d w óc h w z o rc ów.

ż

ć

ą

ą

Prototyp:

Opis

Jes t t o w z o r z ec k r eacyj ny. O z n ac z a t o, e jego cele m je s t tw o r z e nie in s t a n cji.

ż

G ów n p r z e s a n k a by go z a s t o s o w a je s t nie z n aj o m o

k o n k r e t n eg o ty p u w

ł

ą

ł

ą

ć

ść

m o m e n cie k o m pilacji. Two r zy my wi c in te rfej sy Pro t o ty p ó w:

ę

cla s s Pro t o ty p {

vir t u al Pro t o ty p * Klo n uj() = 0;

vir t u al ~ P r o t o ty p() {;};

}

A n a s t p nie ich i m ple m e n t acje. Oc zywi cie i m ple m e n t acji m o e by wi cej ni

ę

ś

ż

ć

ę

ż

je d n a.

cla s s Klas aI m plPro t o ty p : p u blic Prot o ty p {

vir t u al Klas aI m plPr o t o ty p * Klo n uj();

vir t u al ~ Klas aI m plPr o t o ty p();

}

Meto d a Klo n u j() m a z a z a d a nie z w r óci k o pi o biek t u. Mo n a p o p r o s t u z w r óci

ć

ę

ż

ć

n o wy o biek t k o n s t r u k t o r e m k o pi u j cy m *this.

ą

Ter a z tw o r zy my s o bie kla s Fab ry k aI m plPr o t o ty p ó w

ę

cla s s Fab ry k aI m plPro t o ty p ów {

Fab ryk aI m plPro t o ty p ó (Im plPro t o ty p u 1 *, Im plPr o t o ty p u 2 *);

ł

Pro t o ty p 1 * Zro bI m plPro t o ty p u 1();

Pro t o ty p 2 * Zro bI m plPro t o ty p u 2();

}

Jak to dzia a ?

ł

Powie d z m y, e c hce my z r o bi a plikacj w k t ó r ej b d zie m o n a z m ie ni s tyl

ż

ć

ę

ę

ż

ć

in te rfej s u. Nie c hce my tylk o z m ie ni o b r a z k ó w. Chce my m ie m o liwo

wy mia ny

ć

ć

ż

ść

ca ej logiki ry s u j cej jego ele m e n ty.

ł

ą

Po u r u c h o mie ni u a plik acji jak o u s t ala m y, k t ó r wer sj UI n ale y wyk o r zy s t a .

ś

ą

ę

ż

ć

Two r zy my s o bie o biek t kla sy Fab ryk aEle m e n t ó wUI. W k o n s t r u k t o r z e
p r z e k a z u je my jej o d p o wie d nie o biek ty. O d t e r a z pi s z e m y s o bie n a p r z y k a d:

ł

Ok n o *ok n o = Fab ryk aEle m e n t ó wUI.Zro bOk n o();

I d o s t aje m y o d p o wie d ni o biek t i m ple m e n t u j cy in te rfej s o k n o.

ą

Ma my in t e rfej s i jego i m ple m e n t acje. Meto d a Klo n u j b d zie wywo ywa n a

ę

ł

p oli m o rfic z nie. D zi ki c z e m u z w r aca ny b d zie z a w s z e w a ciwy o biek t.

ę

ę

ł ś

Ma my t e d eleg acje. Meto dy Zro bI m plPr o t o ty p u wywo uj m e t o d Klo n u j i

ż

ł ą

ę

z w r acaj t e n s a m wy nik.

ą

Py ek:

ł

Opis

Jes t t o w z o r z ec s t r u k t u r al ny. Jego cele m je s t, wi c s t r u k t u ry z acj a o biek t ów.

ę

Ko n k r e t niej, jes t w z o r z ec jak n a we t b a r d z o d u a ilo

o biek t ó w m a w s p ó d zieli

ż

ść

ł

ć

p ew n ilo

o biek t ów.

ą

ść

Pr zyk a dy growe . Ma my b a r d z o d u o m o d eli k o r zy s t aj cyc h z tyc h s a m yc h

ł

ż

ą

t e k s t u r. Nawe t c hy b a le p s z y m a m y b a r d z o d u o o biek t ów k o r zy s t aj cyc h z tyc h

ż

ą

s a m yc h m o d eli. Powie d z m y, e r o bi my siecioweg o f p p. Fab u a ty p o w a d o b ól u:

ż

ł

Wojn a w ca y m ws z ec h wiecie . Grac z e (d u o, s e t ki, ty si ce) d ziel si n a d wie

ł

ś

ż

ą

ą ę

g r u p y, a p o t e m z ac zy n a si r eg ula r n a bi tw a o ja ki p u n k t n a m a pie. W g r z e

ę

ś

wy s t p u j e kilka n a cie ty p ó w b r o ni. I jakie z o n a s p o d k u si o d o wy wietla nia

ę

ś

ś ł

ł

ś

lec cyc h p o cis k ó w ;) Ma my s e t ki ty si cy o biek t ó w n a s ce nie. Ale m o d eli b d zie

ą

ę

ę

d u o m niej. Oc zywis te je s t, e m o d ele n ale y w s p ó d zieli .

ż

ż

ż

ł

ć

Jak to dzia a ?

ł

W z a s a d zie, s p r a wa wy d aje si oc zywis t a. Two r zy m y s o bie z a r z d c e m o d eli.

ę

ą

clas s Fab ryk aPylkow {

Pylek Zwr ocPylek( kl uc z )

}

Meto d a Zwr ocMo d el n a p o d s t awie kl uc z a s twie r d z a c zy t a ki m o d el je s t
z a a d o w a ny, a d u je m o d el, je li je s z c z e nie by z a a d o w a ny, i z w r ac a ja k

ł

ł

ś

ł

ł

ąś

r efe r e ncj d o nieg o. Sa m m o d el p o t r afi si n a ry s ow a n a p o d s t a wie inf o r m acji

ę

ę

ć

p r z e k a z a nyc h p r z e z o biek t z e w n t r z n y.

ę

clas s Pylek {

O p e r acja( s t a nO biek t uZew n e t r z n eg o );

}

Gd zie t u p oli m o rfi z m ? Klas m o d eli m o e by s p o r o. Mog by m o d ele 3 d, m o g

ż

ć

ą

ć

ą

by 2 d, m o g by a ni m o w a n e, lu b nie.

ć

ą

ć

A co z m o d ela mi, k t ó r e m o g by z m ie nia n e w c z a sie ? Na p r z y k a d c hce my m ó c

ą

ć

ł

o d s t r z eli r k p r z eciw nik owi, ale t a k, e by ist o t ny by p u n k t t r afie nia. Po p r o s t u

ć ę ę

ż

ł

tw o r z y my Im ple m e n t acjePylk u, k t ó r a nie je s t w s p ó d zielo n a.

ł

Gd zie w ty m d eleg acja ? W z a s a d zie t o nie m a. Nie m niej tw o r zy my Py ki w in n ej

ł

kla sie. C zyli t a k jak by d eleg uje my s t w o r z e nie Py k u d o Fab ryki.

ł

Tym razem to koniec.

Nie m a m a m bicji o pi s a w s zy s t kic h w z o rc ów, b o t o m a t e ria n a p o w a n a

ć

ł

ż

p u blik acj , alb o r ac z ej kilka t a kic h p u blik acji.

ę

O pis ó w w z o r ców je s t s p o r o. O d siebie m o g p oleci Desig n Pat te r n s: Ele m e n t s of

ę

ć

Reu s a ble Object - Orie n t e d Softwa r e c zyli p o p ol s k u Wzo rce p r o je k t o we
a u t o r s tw a Erich Ga m m a, Rich a r d Hel m, Ral p h Jo h n s o n, Jo h n Vlissi d e s.

Ko n s t r u k tyw n a k ry tyk a mile wid zia n a.