Страница 4 из 10
Компромиссах +
Требованиях +
Технических диаграммах
Макетах +
Основные понятия
Объектно-ориентированный подход зародился в программировании в середине прошлого века.
Первым объектно-ориентированным языком был Simula (Simulation of real systems – моделирование реальных систем), разработанный в 1960 году исследователями Норвежского вычислительного центра.
В 1970 году Алан Кей и его исследовательская группа в Xerox PARK создали персональный компьютер Dynabook и первый чистый объектно-ориентированный язык программирования – Smalltalk для программирования Dynabook.
В 1980-х годах Грэди Буч опубликовал документ под названием «Объектно-ориентированный дизайн», в котором в основном был представлен дизайн для языка программирования Ada. В последующих изданиях он расширил свои идеи до полного объектно-ориентированного метода проектирования.
В 1990-х годах Coad включил поведенческие идеи в объектно-ориентированные методы.
Другими значительными нововведениями были методы моделирования объектов Object Modelling Techniques (OMT) Джеймса Рамбо и объектно-ориентированная программная инженерия Object-Oriented Software Engineering (OOSE) Ивара Джекобсона.
С появлением первых компьютеров появились языки программирования низкого уровня.
Языки программирования, ориентированные на конкретный тип процессора, и, операторы которых были близки к машинному коду.
Дальнейшая эволюция языков программирования привела к появлению языков высокого уровня, что позволило отвлечься от системы команд конкретного типа процессора.
При этом происходило смещение от программирования деталей к программированию компонентов, развитие инструментов программирования и возрастание сложности программных систем.
Также развивался подход или стиль написания программ.
В начале использовалось процеду́рное программи́рование, при котором последовательно выполняемые операторы собирались в подпрограммы.
При этом данные и процедуры для их обработки формально не были связаны.
Как следствие возрастания сложности программного обеспечения появилось структу́рное программи́рование – методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков.
И наконец появилось объектно-ориентированное программирование – методология программирования, основанная на представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определённого класса, а классы образуют иерархию наследования.
Событи́йно-ориенти́рованное программи́рование – парадигма программирования, в которой выполнение программы определяется событиями – действиями пользователя, сообщениями других программ и потоков, и событиями операционной системы.
Компонентно-ориентированное программирование – парадигма программирования, опирающаяся на понятие компонента – независимого модуля исходного кода программы, предназначенного для повторного использования и развёртывания, и реализующегося в виде множества языковых конструкций.
В 1960-х годах двумя наиболее популярными языками программирования были COBOL и Fortran.
Эти языки следовали императивной парадигме, которая разбивала большие программы на более мелкие программы, называемые подпрограммами, которые похожи на методы в Java.
В 1960-х, время обработки компьютера было дорогостоящим.
Поэтому было важно максимизировать производительность обработки.
Это достигалось за счет наличия глобальных данных, так как они все располагались в одном месте в памяти компьютера для программы.
С глобально доступными переменными все подпрограммы могли получить к ним доступ для выполнения необходимых вычислений.
Однако при этом возникали некоторые проблемы.
С глобальными данными возможно, что изменения в данных могут иметь побочные эффекты для программы.
Иногда подпрограммы запускались с теми данными, которые были не такими, как ожидалось.
Необходимость лучшего управления данными привела к изменениям в императивном программировании и появлению таких языков, как Algol 68 и Pascal в 1970-х годах.
Была введена идея локальных переменных.
Подпрограммы назывались процедурами, которые могут содержать вложенные процедуры.
И каждая процедура могла иметь свои собственные переменные.
Алгол 68 и Паскаль поддерживают понятие абстрактного типа данных, который является типом данных, который определен программистом и не встроен в язык.
Абстрактный тип данных представляет собой, по существу, сгруппированную связанную информацию, которая обозначается типом.
Это был способ организации данных.
Разработчики могли писать свое программное обеспечение с использованием этих типов аналогично встроенным типам языков.
Имея переменные в разных областях видимости, можно было разделить данные на разные процедуры.
Таким образом, процедура могла быть единственной, которая могла модифицировать эту часть данных, позволяя помещать данные в локальную область действия и не беспокоится о том, что они могли изменяться другой процедурой.
По мере того, как время обработки данных компьютерами становилось дешевле, а человеческий труд становился дороже, основным фактором в разработке программного обеспечения стал человеческий фактор.
И задачи становились все более сложными.
Это означало, что программное обеспечение становилось настолько большим, что, имея только один файл для всей программы, программу становилось трудно поддерживать.
Появились новые языки, такие как C и Modula-2, которые предоставили средства для организации программ и позволяли разработчикам легко создавать несколько уникальных копий своих абстрактных типов данных.
Теперь программы могли быть организованы в отдельные файлы.
В C каждый файл содержал все связанные с ним данные и функции, которые обрабатывали эти данные, и объявлял, к чему можно получить доступ с помощью отдельного файла, называемого файлом заголовка.
Но при этом еще существовали проблемы, которые не решались этими языками программирования.
Эти языки не позволяли абстрактному типу данных наследовать от другого типа данных.
Это означает, что можно было определять столько типов данных, сколько было нужно, но не нельзя было объявить, что один тип является расширением другого типа.
В 1980-х годах, при разработке программного обеспечения стали популярными концепции объектно-ориентированного дизайна, которые являются центральными для объектно-ориентированного программирования.
Цель объектно-ориентированного дизайна состоит в том, чтобы облегчить запись абстрактного типа данных, структурировать систему вокруг абстрактных типов данных, называемых классами, и ввести возможность абстрактного типа данных расширять другой, введя понятие, называемое наследованием.
С помощью объектно-ориентированной парадигмы программирования теперь можно было создавать программную систему, состоящую из полностью абстрактных типов данных.
Преимущество этого заключается в том, что система будет имитировать структуру задачи, а это означает, что любая объектно-ориентированная программа способна представить объекты или идеи реального мира с большей точностью.
Файлы классов заменили стандартные файлы в C и Modula-2.
Каждый класс определяет тип со связанными данными и функциями.
Эти функции также известны как методы.
Класс действует как фабрика, создавая отдельные объекты определенного типа.
Это позволяет разделять данные и как ими можно манипулировать в отдельные классы.
Объектно-ориентированное программирование стало преобладающей парадигмой программирования.
Популярные современные языки, такие как Java, C ++ и C #, основаны на объектах.