1 / 73

Introduction to Object Oriented Technology

Introduction to Object Oriented Technology. Contents. Computational Model Why object orientation two responses to software crisis Key 00 concepts object, class, message passing, inheritance, encapsulation What is “object oriented” object oriented user interfaces

rsoto
Download Presentation

Introduction to Object Oriented Technology

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Introduction to ObjectOriented Technology

  2. Contents • Computational Model • Why object orientation • two responses to software crisis • Key 00 concepts • object, class, message passing, inheritance, encapsulation • What is “object oriented” • object oriented user interfaces • object oriented software design and analysis methods • object oriented databases • object oriented programming languages • object oriented integrated systems

  3. Computational Model • Sequential programs • Assembly language, Pascal , C • Turing Machines • Recursive functions • Lisps • Recursive relations • Prologs, predicate calculus • Data Flow • Dataflow diagrams[Yourdon, DeMarco] • Pertri Nets, State machines

  4. Conventional Programming:Imparative Programming Control data • Algorithm = Data + Control • Based on the computation model of von Neumann • machines: assembly language, FORTRAN, Pascal, C,etc • Centralized control - think globaly

  5. Procedural Programming Programs Data โปรแกรมและข้อมูลอยู่คนละส่วน

  6. Program Coding Integer Real Declaration Character Boolean Array Record ต้องประกาศชื่อตัวแปรทุกครั้ง

  7. Program Coding Text & Numeric Declaration Data Input Records ต้องเขียนคำสั่งที่แตกต่างกัน เพื่อที่จะให้รับข้อมูลของแต่ละอุปกรณ์รับข้อมูล Image Sound Voice

  8. Computing Procedure Function Program Coding โปรแกรมประยุกต์ขนาดใหญ่ ต้องเขียนคำสั่งประมวลผลข้อมูลต่อเนื่องกันหลายร้อยหรือหลายพันบรรทัด เมื่อเกิดข้อผิดพลาด ทำให้ยากต่อการค้นหา Declaration Data Input Processing Looping • If • Case Selection

  9. Program Coding Declaration Text , Graphics and Animation Data Input Processing Sound Data OutPut Text & Graphics คำสั่งให้แสดงผล มีความยุ่งยากซับซ้อน ไม่แตกต่างไปจากการรับข้อมูล

  10. Why object orientation • Software crisis • การพัฒนาของฮาร์ดแวร์เร็วมาก (the Moore law) • แต่การพัฒนาของซอฟต์แวร์ช้าและมี bug … • ในปี 1979 รัฐบาบ USA ใช้จ่ายในการพัฒนาซอฟต์แวร์ดังกราฟ Delivered , not used Payed, never finished Usefull with minor changes Major changes required

  11. The reasons for software crisis • ช่องว่างระหว่าง users และ programmers • การเปลี่ยนแปลง(change) • การพัฒนาฮาร์ดแวร์ที่มีประสิทธิภาพมาก ทำให้ซอฟต์แวร์ที่ ต้องใช้ มีความซับซ้อนมากตามไปด้วย • The responses to the crisis : • วิศวกรรมซอฟต์แวร์ • paradigmsใหม่สำหรับ decomposition ของซอฟต์แวร์และการออกแบบและวิเคราะห์ปัญหา

  12. Software engineering illustration of software engineering rationale Maintenance Maintenance Testing Testing Implementation Implementation Design

  13. Software engineering • “art of computer programming” แบบเดิมถูกแทนด้วย engineering design และ planning techniques เพื่อใช้ในการพัฒนาโปรแกรม • สนับสนุนโดยซอฟต์แวร์ CASE (computer aided soft engineering) • Early software engineering • ไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโดยพยายามใช้การหา requirementsและ design • สนับสนุนการใช้ re-use of components (programs, functions, objects) • management of complexity of software (decomposition) • OO software engineering • Plan for change, ease change • reuse of higher level components • new ways of decomposition

  14. The cost of change 60 - 100 x Cost of change 1.5 - 6 x 1 x design development maintenance

  15. Decomposition • เป็นวิธีการปกติที่มนุษย์ใช้แก้ปัญหาที่มีความซับซ้อนมาก ๆ • มีหลายวิธีที่ใช้สำหรับ software decomposition : • Function oriented • Focus : simulation some functional behavior of the real world • Information oriented • Focus : the abstraction (modeling) the information about the real world

  16. Software decomposition (cont.) • Process oriented • focus : the (business) processes and interactions among participants • object oriented: • focus : objects which include information and functionality • component oriented: • focus : components of applications available to other software

  17. History of OO • 1970s - basic research at Xerox PARC • 1981 - Smalltalk language - first popular OO language and operating system • 1984 - object Oriented GUI on Apple Macintosh • 1984 - C++ language … OO language to write real software • 1990s - development of C++ language and several OO analysis and design methods • 1995 - Java language … OO language for the Web

  18. OO View of the world • The world can be broken into “objects” • e.g. a dog • objects are things : • we have information about (dog‘s name, age ...) • we do something to (ask a dog to fetch slippers) • objects are similar • all dogs are similar … they belong to a class of dogs • difference between a generic concept (dogs) and instances (Lessee) • classes are similar to other classes (e.g. all dogs are animals, all animals have age, so dogs have age too . )

  19. OO View of the World (2) • วิธีการของ OO ทำให้เราเข้าใจสิ่งต่างๆในโลก, ปํญหาต่างๆรอบตัวเราในรูปของวัตถุ( objects) และ classes • to organize classes into hierarchies (Pluto, dog, animal) … from instance to a very generic term • the origins of object oriented view can be traced back to Aristotle • Man is a rational animal. • Man, animal … classes of things • animals … genus • rational … differential

  20. OO and information modeling techniques • Constructs in information modeling techniques • entity, attribute, relationship … • can be mapped into OO constructs • object, data property, pointer to other object

  21. What is an object? วัตถุ (object) เป็น collection ของ data (Attribute , properties) และ function logic ซึ่ง data จะบอกถึงคุณสมบัติหรือสถานะของ Object และ Method จะบอกถึงพฤติกรรมต่างๆของ object นั้นๆ

  22. What is an object? (2) • object = data structure + behavior tight coupling • Software = Collection of objects that send each other messages m4 m1 m2 m3

  23. What is an object(3) • Attribute คือข้อมูลที่เราสนใจเกี่ยวกับ Object นั้น • Method จะแบ่งเป็น 2 ประเภทคือ interface method (เป็น method ที่ถูกใช้ได้จาก Object อื่น) และ internal method (เป็น method ที่จะถูกเรียกใช้ได้เฉพาะภายใน Object ที่เป็นเจ้าของเท่านั้น) • ตัวอย่าง • circle : x, y, r, area() = 2,3,5,15 • a slide • a world document Circle #23223 x = 2 y = 3 r = 5 area()

  24. Objects are defined by • Variables ใช้ในการเก็บข้อมูล • Methods ใช้ดำเนินการกับ data

  25. วัตถุ The nature of object มีชีวิต ไม่มีชีวิต

  26. นาฬิกาเรือนนี้เป็น วัตถุ (Object) ไม่มีชีวิต แต่ทำงาน (เดิน) ได้ เพราะมีกลไกที่จะทำให้เข็มทั้งสองเคลื่อนที่แบบสัมพันธ์กันได้

  27. การกำหนด ขั้นตอน และวิธีที่จะให้กับนาฬิกาเดินได้ ทำได้ด้วยการบรรจุกลไก และ/หรือ กระแสไฟฟ้าเข้าไป เช่น เฟืองนาฬิกากับลาน หรือเฟืองนาฬิกากับกระแสไฟฟ้า การกระทำเช่นนี้เรียกว่า การกำหนดวิธีการกระทำ (Method) ให้กับวัตถุ

  28. วัตถุที่ไม่มีชีวิต จะไม่เริ่มทำงานด้วยตัวเอง ถึงแม้จะใส่วิธีการกระทำไว้เรียบร้อยแล้ว หากต้องการให้วัตถุทำงาน ต้องมีเหตุการณ์ (Event) จากวัตถุอื่นมากระทบ

  29. Message passing • คือการที่ วัตถุติดต่อกันด้วยการส่งข้อความ (message) ถึงกันและกันซึ่งข้อความจะประกอบด้วยจุดหมายปลายทาง (destination) ของข้อความนั้นและข้อมูลที่สำคัญ (argument หรือ parameter) • Message Passing เปรียบได้กับ function call หรือ procedure call ที่มีใน structured programming โดยผ่าน Interface • method ของ Object นั้นๆ มีผลทำให้Object ที่เป็นผู้รับข้อความ (received object) นั้นกระทำการอย่างใดอย่างหนึ่ง

  30. Message passing • วัตถุหนึ่งสามารถส่ง message ถึงกันและกันได้ • RECEIVER determines the code to be executed • Procedural language: function name + scope code • OO language:message name + receiving object code

  31. Object collaboration • messages ประกอบด้วย components ดังนี้ • address • method • parameters • the reply is an object What is your area ? 15.232

  32. Features of objects • Identity • Classification • Inheritance • Polymorphism • Information hiding

  33. Identity • Data is associated with discrete differentiable entities • Object has a built-in identity two objects with identical data are allowed • Object identity can be realized by unique name/key, pointer • Objects are accessed via the unique id mixed collections are possible

  34. Class and Instance • Class เป็นพิมพ์เขียวของ Object ไม่สามารถนำมาใช้ได้โดยตรง โดยจะมีการบอกถึง Method ที่ใช้ได้โดย Object และมีการแสดง data type ที่บอกถึงสถานะของ Object โดยยังไม่ระบุค่าใน Attribute แต่ละตัว • ถ้าเป็น Objectจะมีการระบุค่าของ Attribute ที่แน่นอน

  35. Classification • Class : Grouping of similar objects: same attributes (instance variables) same operations (services/messages) • Class: abstraction to relevant features • Definition of classes is determined by the application • Class describes (infinite) set of objects = instances of the class

  36. Class

  37. Example: class polygon • class polygon • attributes • set of points • line color • fill color • operations • draw • delete • move

  38. Objects and classes • วัตถุแบบเดียวกันจะอยู่ในclass เดียวกัน, วัตถุชนิดเดียวกันจะเป็นสมาชิกของ class เดียวกัน • circle เป็น class ของวัตถุซึ่งมี x,y,r และสามารถคำนวณหาพื้นที่ได้จากสูตร a = r2 • objects are instances of classes … circle number #23 at (x,y) = (2,3) with r = 5

  39. Class versus type • OO type = protocol understood by an object = set of methods that are implemented • Class = implementation oriented construct • implements one or more types • Type: Used for specification

  40. Features of object oriented systems • Classes เป็น abstract data types • Concept และ implementation ของclass จะแยกจากกัน • Classes มีลักษณะ hierarchically ordered, Child classes สืบทอดคุณสมบัติ (data, methods) จาก parent classes • circle class from shape class • การเข้าถึงคุณสมบัติของวัตถุขะถูก controlled. คุณสมบัตินี้คือ encapsulation และ data hiding.

  41. Abstract data typing • Circle : x, y, r; area() • circle เป็นสิ่งที่มีข้อมูลประกอบด้วยตำแหน่งและรัศมี และ method ที่ใช้คำนวณพื้นที่ • จากนิยามของ Circle ข้างต้นcเราจะทราบถึงวิธีการคำนวณหาพื้นที่ • concept และ implementation จะถูกดำเนินการแยกจากกัน

  42. Inheritance • การถ่ายทอดคุณสมบัติ คือการ class ที่ต่างกันมี attributes และ operations ที่เหมือนกันPublication Journal paper Book • Subclasses inherit all properties of the super class

  43. Hierarchy of objects and inheritance • Shape : x, y; area() • shape เป็นสิ่งที่ประกอบด้วยข้อมูลคือ position และการ คำนวนหาพื้นที่ (area) • circle : shape, r • a circle is a shape which also has a radius • circle inherits some information from shape class but it should also define its own area routine • single and multiple inheritance

  44. Inheritance CIRCLE SHAPE Is kind of draw radius draw Is kind of move center SQUARE uses draw VERTEX edge move x y

  45. Separation of concept and implementation • Class declaration what is a circle • class definition - how you calculate circle’s methods • object definition - creation a new circle with an ID and at a certain position in space

  46. รถยนต์ มีสี่ล้อขึ้นไป มีพวงมาลัย มีเกียร์ มีน้ำมันเชื้อเพลิง มีแบตเตอรี มีแบตเตอรี มีน้ำมันหล่อลื่น มีไดนาโม

  47. Advantages of inheritance • Avoiding redundancies • Identical code must only be written once • Reduced code size • Code reuse

  48. Concept of generalization • Class: Implicitly defines a set of objects • aCar  Car = Set of all cars • Generalization: Subset relation • Truck  Car classification generalization aFordTruck Car Truck aMercedes

  49. Encapsulation and data hiding • กำหนดว่าใครสามารถเห็นหรือใช้ data และ methods ของวัตถุนั้นได้ OBJECT OBJECT method 1 method 1 method 2 method 2 method 3 method 3 data 1 data 1 data 2 data 2 data 3 data 3 a. b.

  50. รถยนต์ บิดกุนแจ สตาร์ท Event Methods Properties สตาร์ทเตอร์หมุน เก๋ง หัวฉีดจ่ายน้ำมัน สี่ประตู ลูกสูบทำงาน 1600 CC หัวฉีด ปั้มน้ำมันหล่อลื่น ทำงาน ABS ทั้งสี่ล้อ ปั้มน้ำระบายความร้อนทำงาน ล้อแมกซ์ สีแดง ไดนาโมจ่ายไฟเข้าแบตเตอรี แอร์ วิทยุ เทป

More Related