Programarea orientată pe obiecte Curs 1

Organizare (1) Curs Alexandru IOVANOVICI E-mail: [email_address] Tel: 0746-173820 www.bjt.ro/~alex/poo Laborator la fel ;-) Atentie ! Odata la doua sapt. se face curs şi in cealalta saptamana se face laborator (cate 2 ore)

Eu si cursul ...

la sfarsitul cursului (lucrare scrisa)

pe activitate/ parcurs Notele vor fi folosite ca si note pe parcurs la informatica la clasele din care faceti parte (veti avea doua note in plus)

Portia de Dilbert

K. Arnold, J. Gosling, D. Holmes: “ The Java Programming Language ”, 4th edition, Addison Wesley, 2005

C. Marinescu, P. Mihancea: <cartea_de_lab>

Diverse altele, recomandate pe parcurs;

Google -;)

Clase şi obiecte

Moştenire şi polimorfism

Interfeţe

Clase şi interfeţe încuibate

Excepţii şi aserţiuni

Pachete

Operaţii de intrare/ieşire

Colecţii

Programare concurentă în Java

Interfeţe grafice (GUI)

Paradigme de programare

Caracteristicile orientării pe obiecte

Elemente ale UML

Ciclul de viaţă al software-ului

Maşini virtuale, cod virtual

Limbaje orientate pe obiecte

Prezentarea modului in care aceasta tehnica poate fi folosita pentru dezvoltarea de programe bune ; GOOD

Timpii de dezvoltare ai software-ului cresc, la fel si timpii de intretinere;

Erorile / defectele de software devin tot mai dese pe cand cele de hardware sunt aproape inexistente;

Tot mai multe proiecte esueaza din epuizarea fondurilor; Financial Times (27/08/2002, p. 12) The National Institute of Standards and Technologies recently reported that software bugs cost American companies approximately $60 billion in 2001 , while Bill Gutterman at CMU's Sustainable Computing Consortium pegs the real costs closer to three or four times that [...]

Reducerea timpului de “adaptare” a sistemelor existente => flexibilitate , reutilizabilitate ;

Cresterea fiabilitatii sistemului;

Dezvoltarea programelor implica crearea de modele ale situatiilor din lumea reala si scrierea programelor pe baza acelor modele;

Programele reprezinta o modalitate de implementare a modelului ;

Programele pot contine reprezentari informatice ale lucrurilor care constituie solutiile problemelor reale;

Filosofie … deci Modalitatea orientata pe obiecte va fi semnificativ mai usoara, mai flexibila si mai eficienta fata de celelalte alternative pe masura ce problemele devin mai mari si mai complexe … daca este aplicata corect.

Cunosterea reguluilor gramaticale nu este suficienta pentru a scrie programe bune;

Cel mai important lucru este sa ne concentram asupra conceptului fara a ne pierde in detalii de limbaj;

Tehnicile de proiectare sunt mult mai importante decat detaliile de implementare … acestea vin de la sine.

Intelegerea algoritmulu i este mai importanta decat invatarea “pe de rost” a implementarii sale in Microbe :)

Invatarea unui nou limbaj nu presupune imvatarea sintaxei ci a unei noi modalitati de a rezolva o cerinta, mai bine. Acesta este un curs de Programare Orientata pe Obiecte care are drept suport limbajul C# si NU un curs de C# .

util si utilizabil;

Un program trebuie sa indeplineasca cerintele de timp;

Un program nu trebuie sa iroseasca resursele sistemului

(fizice si logice);

Trebuie sa fie fiabil;

Trebuie sa poata fi actualizat;

Programul trebuie sa poata si actualizat in concordanta

cu cerintele;

Localizarea erorilor;

Modulelele programului trebuie sa fie reutilizabile;

Proiectul trebuie sa fie finalizat inainte de deadline :)

Trebuie sa aiba sufiecienta documentatie … de dezvoltare Utilizator Programator

Filosofie … deci Modalitatea orientata pe obiecte permite crearea de programe calitative. Pe tot parcursul proiectarii si implementarii (codarii) unui program este necesar a se lua in considerare respectarea acestor metrici.

Modele: conceptuale (abstracte) sau fizice

Modelul nu se confundă cu realitatea

Modelare şi programare (2) Calculatorul : model fizic bazat pe un model conceptual pentru calcul Model de calcul concret = algoritm ==> program Există mai multe modele generice de calcul => mai multe arhitecturi de calculatoare Există mai mulţi algoritmi pentru o problemă Există distanţă conceptuală între domeniile de aplicaţii şi limbajele de programare

Paradigme de programare (1) Programarea structurată: Programul este descompus in structuri „elementare”, direct implementate in limbaj

Paradigme de programare (2) Programarea procedurală : porţiunile de cod care se repetă sunt separate în subprograme. Fiecare “instructiune” instruieste calculatorul “sa faca ceva” Programul este impartit in functii si, in mod ideal, fiecare functie are un scop si o interfata bine definite.

Programele procedurale (functiile si structurile de date) nu modeleaza lumea reala suficient de bine . Luma reala nu e compusa din functii :)

Datele globale pot fi corupte de functii care nu au nimic de a face cu respectivele date;

La modificarea tipului unor date, toate functiile care lucreaza cu acele date trebuie sa fie modificate;

Creearea de noi tipuri de date poate fi dificila. Este posibila crearea de programe “bune” si folosind programarea procedurala. POO ne ofera unele avantaje care ne permit sa scriem programe mai bine si mai usor .

Caracteristicile orientarii pe obiecte Încapsularea Ascunderea info./implem. Păstrarea stării Identitatea obiectelor Comunicarea prin mesaje Clase Moştenire Polimorfism Genericitate

Referinţa poate fi înscrisă în mai multe locaţii;

Colectarea reziduurilor (când un obiect nu mai are referinţa în nici o locaţie)

Clase si obiecte

Cel mai “pur” limbaj OO

Slab tipizat

Doar 5 cuvinte cheie şi un număr redus de operatori (permite supraîncărcarea operatorilor)

Moştenire simplă

Colectarea reziduurilor

Toate operaţiile claselor sunt publice, toate variabilele sunt private

Are ierarhie predefinită de clase

Foloseşte maşină virtuală

A introdus un mediu integrat de dezvoltare (IDE)

A fost standardizat în 1998

Nu este “agreat” de marile firme de software, cu excepţia IBM

Permite moştenire multiplă cu precizarea funcţiilor care pot fi înlocuite în subclase

Obiectele se pot crea fie prin declararea unor variabile, fie prin

constructori

Nu are colectare a reziduurilor, clasele au destructori

Operatorii pot fi supraîncărcaţi

Controlul accesului: private, protected, public

Nu are o ierarhie de clase standard

Concepte mai recente: spaţii de nume, tipare pentru genericitate

Are bibliotecă standard de tipare (STL)

Este un limbaj complex, nu este pur obiectual

Compilatoarele generează cod executabil, foarte eficient la execuţie

Toate firmele mari de software oferă suport pentru C++

Denumirea sugerează “ proiect terminat la timp, cu costul prevăzut, cu un număr mic de tipare constructive robuste combinate pentru a obţine structuri complexe ” :)

Permite moştenire multiplă

“ Proiectarea prin contract ”: software-ul este construit pe baza unui contract între clienţi (apelanţi) şi furnizori (rutine), cu obligaţii şi beneficii explicitate prin aserţiuni (precondiţii, postcondiţii şi invarianţi)

Are mecanism pentru tratarea excepţiilor şi parametri formali generici pentru clase

Suport oferit de creator printr-o firmă proprie,dar există şi colaborări cu firmele mari (Microsoft, SUN) pentru a include Eiffel în platformele acestora

Mai puternic tipizat decât C++;

Nu există cod în afara claselor, clasa defineşte un tip

Tipurile numerice şi boolean nu sunt considerate clase (există însă clase înfăşurătoare)

Are moştenire simplă de implementare, conţine interfeţe pentru moştenire multiplă de proiectare

Nu are pointeri !!

Obiectele se creează numai prin apelarea explicită a unui constructor

Are ierarhie predefinită (clasa Object);

Include facilităţi de programare concurentă

Compilatorul produce cod virtual (WORA)

“Platforma Java”: J2SE, J2EE, J2ME

Nu are (încă!) standard recunoscut oficial

.NET permite integrarea limbajelor de programare , astfel ca programe scrise în diverse limbaje să poată colabora fără dificultăţi

Are multe elemente comune cu Java : clase cu moştenire simplă, interfeţe, programare concurentă

Are colectare automată a reziduurilor , dar permite şi definirea de destructori, neapelabili direct

Are şi caracteristici comune cu C++: supraîncărcarea operatorilor, pointeri

Suport de dezvoltare oferit de Microsoft, dar există şi variante gratuite

Proiectarea : identificarea elementelor principale ale solutiei . Se creeaza modele ale acestora. Are impact mare asupra calitatii produsului => trebuie facuta verificarea modelului . Procesul de proiectare este legat de cel de implementare. In cazul nostru este vorba de proiectarea/programarea orientata pe obiecte ;

Implementarea/Codarea : modelul solutiei este transpus in limbaj de programare;

Documentarea : fiecare faza trebuie documentata corect si detaliat;

Testarea : Componentele si produsul final trebuie testate pentru verificarea corectitudinii de functionare (!!!);

Ciclul de viata al software-ului (2) Problema/Cerinta Analiza/Planificare Proiectare/Modelare Implementare Testare Documentatie Produs

Requirements changing

Intrebari ???