Myślenie obiektowe w programowaniu. Wydanie V - ebook

Burzliwy rozwój obiektowości nastąpił w połowie lat 90. wraz z upowszechnieniem się takich języków jak C++ czy Smalltalk. Obecnie programowanie zorientowane obiektowo wciąż jest jednym z najważniejszych paradygmatów projektowania. Łatwo zauważyć, że większość nowoczesnych języków programowania i technologii sieciowych opiera się na technikach obiektowych. Nieco trudniej jest dostrzec, że mimo szybkiego ewoluowania technik i języków programistycznych podstawowe pojęcia programowania obiektowego pozostają niezmienne i niezależne od jakiejkolwiek platformy. Początkujący programiści powinni więc poświęcić nieco czasu na zapoznanie się z tymi pojęciami i naukę czegoś, co można nazwać "myśleniem obiektowym w programowaniu".

Ta książka jest kolejnym, poprawionym i uzupełnionym wydaniem wyczerpującego wprowadzenia do programowania zorientowanego obiektowo. Jej głównym celem jest przedstawienie podstaw myślenia obiektowego i najważniejszych pojęć w tym zakresie. Wyjaśniono tu, w jaki sposób poprawnie posługiwać się dziedziczeniem i kompozycją, odróżniać agregację od asocjacji oraz zrozumieć różnice między interfejsem a implementacją. Szczególną uwagę zwrócono na technologie, które przetrwały próbę czasu ostatnich 20 lat i stały się rdzeniem koncepcji programowania obiektowego. Opisano też najważniejsze wzorce projektowe, wskazano techniki unikania zależności i zaprezentowano zasady zwane SOLID, których przestrzeganie pozwala tworzyć kod wysokiej jakości, zrozumiały i elastyczny.

Dzięki tej książce:

• zrozumiesz podstawowe pojęcia obiektowości
• zaczniesz myśleć abstrakcyjnie podczas projektowania interfejsów
• nauczysz się budowy i zasad modelowania klas
• będziesz tworzyć kod, który będzie się nadawał do wielokrotnego wykorzystania
• zaczniesz unikać zależności i silnych powiązań między klasami
• przyswoisz sobie i będziesz stosować zasady SOLID

Techniki obiektowe. Zrozum, zanim zaimplementujesz!

O autorze 11

Podziękowania 11

Wstęp 13

Rozdział 1. Podstawowe pojęcia obiektowości 17

• Podstawowe pojęcia 17
• Obiekty a stare systemy 18
• Programowanie obiektowe a proceduralne 19
• Zamiana podejścia proceduralnego na obiektowe 23
  
  • Programowanie proceduralne 23
  • Programowanie obiektowe 23
• Definicja obiektu 24
  
  • Dane obiektu 24
  • Zachowania obiektu 24
• Definicja klasy 28
  
  • Tworzenie obiektów 28
  • Atrybuty 30
  • Metody 30
  • Komunikaty 30
• Modelowanie klas przy użyciu diagramów UML 31
• Hermetyzacja i ukrywanie danych 31
  
  • Interfejsy 31
  • Implementacje 32
  • Realistyczna ilustracja paradygmatu interfejsu i implementacji 33
  • Model paradygmatu interfejs - implementacja 33
• Dziedziczenie 34
  
  • Nadklasy i podklasy 35
  • Abstrakcja 36
  • Związek typu "jest" 37
• Polimorfizm 38
• Kompozycja 41
  
  • Abstrakcja 41
  • Związek typu "ma" 41
• Podsumowanie 41

Rozdział 2. Myślenie w kategoriach obiektowych 43

• Różnica między interfejsem a implementacją 44
  
  • Interfejs 46
  • Implementacja 46
  • Przykład implementacji i interfejsu 47
• Zastosowanie myślenia abstrakcyjnego w projektowaniu interfejsów 51
• Minimalizowanie interfejsu 52
  
  • Określanie grupy docelowej 53
  • Zachowania obiektu 54
  • Ograniczenia środowiska 54
  • Identyfikowanie publicznych interfejsów 54
  • Identyfikowanie implementacji 55
• Podsumowanie 56
• Źródła 56

Rozdział 3. Inne pojęcia z zakresu obiektowości 57

• Konstruktory 57
  
  • Kiedy wywoływany jest konstruktor 58
  • Zawartość konstruktora 58
  • Konstruktor domyślny 58
  • Zastosowanie wielu konstruktorów 59
  • Projektowanie konstruktorów 63
• Obsługa błędów 63
  
  • Ignorowanie problemu 64
  • Szukanie błędów i kończenie działania programu 64
  • Szukanie błędów i próba ich naprawienia 64
  • Zgłaszanie wyjątków 65
• Pojęcie zakresu 67
  
  • Atrybuty lokalne 67
  • Atrybuty obiektowe 68
  • Atrybuty klasowe 70
• Przeciążanie operatorów 71
• Wielokrotne dziedziczenie 72
• Operacje obiektów 73
• Podsumowanie 74
• Źródła 74

Rozdział 4. Anatomia klasy 75

• Nazwa klasy 75
• Komentarze 77
• Atrybuty 77
• Konstruktory 78
• Metody dostępowe 80
• Metody interfejsu publicznego 83
• Prywatne metody implementacyjne 83
• Podsumowanie 84
• Źródła 84

Rozdział 5. Wytyczne dotyczące projektowania klas 85

• Modelowanie systemów świata rzeczywistego 85
• Identyfikowanie interfejsów publicznych 86
  
  • Minimalizacja interfejsu publicznego 86
  • Ukrywanie implementacji 87
• Projektowanie niezawodnych konstruktorów i destruktorów 88
• Projektowanie mechanizmu obsługi błędów w klasie 89
  
  • Pisanie dokumentacji i stosowanie komentarzy 89
  • Tworzenie obiektów nadających się do kooperacji 90
• Wielokrotne użycie kodu 90
• Rozszerzalność 91
  
  • Tworzenie opisowych nazw 91
  • Wyodrębnianie nieprzenośnego kodu 92
  • Umożliwianie kopiowania i porównywania obiektów 92
  • Ograniczanie zakresu 93
• Konserwacja kodu 94
  
  • Iteracja 94
  • Testowanie interfejsu 95
• Wykorzystanie trwałości obiektów 96
  
  • Serializacja i szeregowanie obiektów 97
• Podsumowanie 98
• Źródła 98

Rozdział 6. Projektowanie z wykorzystaniem obiektów 99

• Wytyczne dotyczące projektowania 99
  
  • Wykonanie odpowiedniej analizy 103
  • Określanie zakresu planowanych prac 103
  • Gromadzenie wymagań 103
  • Tworzenie prototypu systemu 104
  • Identyfikowanie klas 104
  • Definiowanie wymagań wobec każdej z klas 104
  • Określenie warunków współpracy między klasami 104
  • Tworzenie modelu klas opisującego system 104
  • Tworzenie prototypu interfejsu użytkownika za pomocą kodu 105
• Obiekty opakowujące 105
  
  • Kod strukturalny 106
  • Opakowywanie kodu strukturalnego 107
  • Opakowywanie nieprzenośnego kodu 108
  • Opakowywanie istniejących klas 109
• Podsumowanie 110
• Źródła 110

Rozdział 7. Dziedziczenie i kompozycja 111

• Wielokrotne wykorzystywanie obiektów 111
• Dziedziczenie 112
  
  • Generalizacja i specjalizacja 115
  • Decyzje projektowe 116
• Kompozycja 118
  
  • Reprezentowanie kompozycji na diagramach UML 118
• Czemu hermetyzacja jest podstawą technologii obiektowej 120
  
  • Jak dziedziczenie osłabia hermetyzację 121
  • Szczegółowy przykład wykorzystania polimorfizmu 123
  • Odpowiedzialność obiektów 123
  • Klasy abstrakcyjne, metody wirtualne i protokoły 126
• Podsumowanie 127
• Źródła 128

Rozdział 8. Wielokrotne wykorzystanie kodu - interfejsy i klasy abstrakcyjne 129

• Wielokrotne wykorzystanie kodu 129
• Infrastruktura programistyczna 130
• Co to jest kontrakt 132
  
  • Klasy abstrakcyjne 133
  • Interfejsy 135
  • Wnioski 137
  • Dowód kompilatora 139
  • Zawieranie kontraktu 140
  • Punkty dostępowe do systemu 142
• Przykład biznesu elektronicznego 142
  
  • Biznes elektroniczny 142
  • Podejście niezakładające wielokrotnego wykorzystania kodu 143
  • Rozwiązanie dla aplikacji biznesu elektronicznego 145
  • Model obiektowy UML 145
• Podsumowanie 148
• Źródła 148

Rozdział 9. Tworzenie obiektów i projektowanie obiektowe 149

• Relacje kompozycji 149
• Podział procesu budowy na etapy 151
• Rodzaje kompozycji 153
  
  • Agregacja 153
  • Asocjacja 153
  • Łączne wykorzystanie asocjacji i agregacji 155
• Unikanie zależności 155
• Liczność 156
  
  • Kilka asocjacji 158
  • Asocjacje opcjonalne 159
• Praktyczny przykład 160
• Podsumowanie 161
• Źródła 161

Rozdział 10. Wzorce projektowe 163

• Historia wzorców projektowych 164
• Wzorzec MVC języka Smalltalk 165
• Rodzaje wzorców projektowych 166
  
  • Wzorce konstrukcyjne 167
  • Wzorzec Metoda Fabryczna 168
  • Wzorce strukturalne 170
  • Wzorce czynnościowe 172
• Antywzorce 174
• Podsumowanie 175
• Źródła 175

Rozdział 11. Jak uniknąć zależności i silnych powiązań między klasami 177

• Kompozycja a dziedziczenie i wstrzykiwanie zależności 179
  
  • 1. Dziedziczenie 179
  • 2. Kompozycja 181
• Wstrzykiwanie zależności 183
  
  • Wstrzykiwanie przez konstruktor 185
  • Wstrzykiwanie za pomocą metody ustawiającej 185
• Podsumowanie 186
• Źródła 186

Rozdział 12. Zasady SOLID projektowania obiektowego 187

• Zasady SOLID projektowania obiektowego 188
  
  • 1. Zasada jednej odpowiedzialności - SRP 188
  • 2. Zasada "otwarty/zamknięty" - OCP 191
  • 3. Zasada podstawiania Liskov - LSP 193
  • 4. Zasada segregacji interfejsów - IPS 195
  • 5. Zasada odwrócenia zależności - DIP 196
• Podsumowanie 201
• Źródła 202