Владимир Биллигпрофессор кафедры информатики Тверского госуниверситета[email protected]

Основные положения
Программистская составляющая курса информатики
ОО проектирование и ОО программирование –основной метод современной программной инженерии
Объектный подход. Когда начинать?
ОО подход и ОО язык.

ОО язык и среда. Три кандидата
Язык C# и среда Visual Studio .Net
Язык Eiffel и среда Eiffel EnViSioN 2.0
Язык Visual Basic и среда Microsoft Office

Кандидаты. Достоинства и недостатки
C#. Достоинства
Перспективный язык разработки современных систем
Изначально объектный язык
Ориентирован на компонентное программирование
Открытая многоязычная среда, облегчающая интеграцию.
С#. Недостатки
Не поддерживает всех возможностей объектного подхода
Нет учебников, ориентированных на начальный курс обучения

Eiffel
Достоинства
Тщательно спроектирован Бертраном Мейером. Не отягощен прошлым наследием.
Поддержан авторской книгой “Object-Oriented Software Construction”
На его основе автор читает начальный курс информатики в ETH, Цюрих.
Доступна академическая версия языка и среды EnViSioN 2.0 : www.eiffel.com
Недостатки
Менее популярен, как практический язык разработки

Офисное программирование
См. доклад на предыдущей конференции:
«ОФП и его роль в образовании»
http:/www.it-education.ru/archive/2003/reports/presentation/billig.ppt

О сути подхода. Основные понятия
Классы. Две ипостаси – Тип и Модуль
Встроенные классы
Семейства классов. Отношения. Клиенты и наследники
Повторное использование
Динамическое связывание. Полиморфизм.

Объектное проектирование
Абстрактные классы
Универсальные классы
Ограниченная универсальность

Проектирование по контракту
Качество программ и спецификации
Система как совокупность классов, связанных контрактами
Корректные программы и триады Хоара
Корректность класса
Определение: Корректность класса
Класс C корректен по отношению к своим утверждениям, если и только если:
С1. Для любого правильного множества аргументов xp процедуры создания p:
{ DefaultC and prep(xp)} Bodyp { postp(xp) and Inv}
С2. Для каждой экспортируемой программы r и для любого множества правильных аргументов xr:
{ prer(xr) and Inv} Bodyr { postr(xr) and Inv}

Исключительные ситуации. Когда контракт нарушается
Что такое исключительная ситуация по Мейеру?
Как обрабатывать исключительные ситуации.
Два исхода – повторение и возврат управления вызывающей программе

Классы и события
Модель событий в C#

Детали C#
Указатели и автоматическая сборка мусора (Garbage Collector)
Ссылочные и значимые типы
Boxing и Unboxing
Иерархия классов и прародитель Object
Встроенные классы. Пример строковых классов – класс регулярных выражений
Структуры, интерфейсы, классы.
Наследование.

Эйфель. Детали
Факторы: корректность, устойчивость, расширяемость, повторное использование, совместимость, эффективность, переносимость, простота использования, функциональность, своевременность.
Критерии (Метод и язык): Бесшовность, Классы (как модули, как типы), Утверждения, Механизм вычислений. Скрытие информации, Обработка исключений, Статическая типизация, Наследование, Переопределение, Полиморфизм, Динамическое связывание, Отложенные классы, Универсальность, Ограниченная универсальность. Управление памятью и сборка мусора.
Критерии (Реализация и окружение): Автоматическое обновление, Быстрое обновление, Сохраняемость, Документирование, Просмотр и поиск.
Критерии (Библиотеки): Базисные библиотеки, Графические и пользовательские интерфейсы

5 критериев, 5 правил, % принципов
Метод проектирования, претендующий на звание «модульного» должен удовлетворять следующим критериям, правилам, принципам:
Критерии: Декомпозиции, Композиции, Понимаемости, Непрерывности, Защищенности
Правила: Прямое отображение, Минимум интерфейсов, Слабая связность, Явные интерфейсы, Скрытие информации
Принципы: Лингвистических единиц, Самодокументирование, Единый доступ, Открыт-Закрыт, Однозначный выбор.

Итоги
Одна цитата (из предисловия к русскому изданию книги Б. Мейера):
Слишком часто, объектно-ориентированные механизмы использовались просто как некоторый способ обтесывания программы, а не как систематический подход ко всему процессу разработки программного продукта в бесшовной модели, покрывающей не только реализацию, но и этапы анализа, проектирования, сопровождения. Упор на качество компонентов должен быть особенно важен для российских читателей. Россия может поддерживать свое лидерство в глобальном оффшорном рынке только при условии представления точной и документированной гарантии качества, на самом высоком уровне сертификации для программных продуктов и компонентов, которые она производит.

Итоги
ОО Метод следует вводить в начальном курсе информатики с тем, чтобы он стал основой во всем процессе обученийя инженерии программ.
Для программистов реальными кандидатами в поддержке ОО метода могут быть языки C# и Eiffel
Офисное программирование может быть положено в основу обучения студентов других специальностей.