Измерение качества абстракции

Операции.

Операция – это услуга, которую класс может предоставить своим клиентам.

На практике типичный клиент совершает над объектами операции пяти видов:

• Модификатор Операция, которая изменяет состояние объекта
• Селектор Операция, считывающая состояние объекта, но не меняющая состояния
• Итератор Операция, позволяющая организовать доступ ко всем частям объекта в строго определенной последовательности
• Конструктор Операция создания объекта и/или его инициализации
• Деструктор Операция, освобождающая состояние объекта и/или разрушающая сам

Две последние операции являются универсальными; они обеспечивают инфраструктуру, необходимую для создания и уничтожения экземпляров класса.

Идентичность – это такое свойство объекта, которое отличает его от всех других объектов

Класс – это некое множество объектов, имеющих общую структуру и общее поведение.

По своей природе, класс – это генеральный контракт между абстракцией и всеми ее клиентами. Выразителем обязательств класса служит его интерфейс, причем в языках с сильной типизацией потенциальные нарушения контракта можно обнаружить уже на стадии компиляции.

Для построения системы должен использоваться минимальный набор неизменяемых компонент; сами компоненты должны быть по возможности стандартизованы и рассматриваться в рамках единой модели. Применительно к объектно-ориентированному проектированию такими компонентами являются классы и объекты, отражающие ключевые абстракции системы, а единство обеспечивается соответствующими механизмами реализации.

Опыт показывает, что процесс выделения классов и объектов является последовательным, итеративным. За исключением самых простых задач с первого раза не удается окончательно выделить и описать классы. Очевидно, такой процесс связан с дополнительными затратами на перекомпиляцию, согласование и внесение изменений в проект системы. Очень важно, следовательно, с самого начала по возможности приблизиться к правильным решениям, чтобы сократить число последующих шагов приближения к истине. Для оценки качества классов и объектов, выделяемых в системе, можно предложить следующие пять критериев:

• зацепление;
• связность;
• достаточность;
• полнота;
• примитивность.

Зацепление – это степень глубины связей между отдельными модулями.

Систему с сильной зависимостью между модулями гораздо сложнее воспринимать и модифицировать. Сложность системы может быть уменьшена путем уменьшения зацепления между отдельными модулями.

Кроме зацепления между модулями в объектно-ориентированном анализе, существенно зацепление между классами и объектами. Существует определенное противоречие между явлениями зацепления и наследования. С одной стороны, желательно избегать сильного зацепления классов; с другой стороны, механизм наследования, тесно связывающий подклассы с суперклассами, помогает выгодно использовать сходство абстракций.

Связность – это степень взаимодействия между элементами отдельного модуля (класса или объекта), характеристика его насыщенности.

Наименее желательной является связность по случайному принципу, когда в одном классе или модуле собираются совершенно независимые абстракции. Наиболее желательной является функциональная связность, при которой все элементы класса или модуля тесно взаимодействуют в достижении определенной цели.

К идеям зацепления и связности тесно примыкают понятия достаточности, полноты и примитивности.

Под достаточностью подразумевается наличие в классе или модуле всего необходимого для реализации логичного и эффективного поведения. Иначе говоря, компоненты должны быть полностью пригодны к использованию.

Для примера рассмотрим класс set (множество). Операция удаления элемента из множества в этом классе, очевидно, необходима, но будет ошибкой не включить в этот класс и операцию добавления элемента. Нарушение требования достаточности обнаруживается очень быстро, как только создается клиент, использующий абстракцию.

Полнота – это наличие в интерфейсной части класса всех характеристик абстракции.

Идея достаточности предъявляет к интерфейсу минимальные требования, а идея полноты охватывает все аспекты абстракции.

Полнотой характеризуется такой класс или модуль, интерфейс которого гарантирует все для взаимодействия с пользователями.

Полнота является субъективным фактором, и разработчики часто ею злоупотребляют, вынося на верх такие операции, которые можно реализовать на более низком уровне. Из этого вытекает требование примитивности.

Примитивными являются только такие операции, которые требуют доступа к внутренней реализации абстракции.

Так, в примере с классом set операция Add (добавление к множеству элемента) примитивна, а операция добавления четырех элементов не будет примитивной, так как вполне эффективно реализуется через операцию добавления одного элемента. Конечно, эффективность тоже вещь субъективная. Операция, которая требует прямого доступа к структуре данных, примитивна по определению. Операция, которая может быть описана в терминах существующих примитивных операций, но ценой значительно больших вычислительных затрат, также является кандидатом на включение в разряд примитивных [Примером может служить операция добавления к множеству произвольного числа элементов (а не обязательно четырех). – Примеч. Ред.].

Дата добавления: 2014-01-05