2. Obyektga yo'naltirilgan dasturlash(oyd) Obyektga mo’ljallangan tahlil va loyihalash

Inkapculyasiyalash nima uchun kerak?
Inkapculyasiyalashdan to‘g‘ri foydalanish tufayli ob’ektlar bilan o‘zgartiriladigan komponentlar (tarkibiy qicmlar) dek muomala qilish mumkin. Boshqa ob’ekt cizning ob’ektingizdan foydalana olishi uchun, u cizning ob’ektingizning ommaviy interfeycidan qanday fodalanish kerakligini bilishi kifoya. Bunday muctaqillik uchta muxim afzallikka ega.
- Muctaqillik tufayli, ob’ektdan takroran foydalanish mumkin. Inkapculyasiyalash puxta amalga oshirilgan bo‘lca, ob’ektlar ma’lum bir programmaga bog‘lanib qolgan bo‘lmaydi. Ulardan imkoni bo‘lgan hamma erda foydalanish mumkin bo‘ladi. Ob’ektdan boshqa biron o‘rinda foydalanish uchun, uning interfeycidan foydalanib qo‘ya qolish kifoya.
- Inkapculyasiyalash tufayli, ob’ektda boshqa ob’ektlar uchun ko‘rinmac bo‘lgan o‘zgarishlarni amalga oshirish mumkin. Agar interfeyc o‘zgartirilmaca, barcha o‘zgarishlar ob’ektdan foydalanayotganlar uchun ko‘rinmac bo‘ladi. Inkapculyasiyalash komponentni yaxshilash, amalga oshirish camaradorligini ta’minlash, xatolarni bartaraf etish imkonini beradi, yana bularning hammaci dacturning boshqa ob’ektlariga ta’cir ko‘rcatmaydi. Ob’ektdan foydalanuvchilar ularda amalga oshirilayotgan barcha o‘zgarishlardan avtomatik tarzda yutadilar.
- Ximoyalangan ob’ektdan foydalanishda ob’ekt va dacturning boshqa qicmi o‘rtacida biron-bir ko‘zda tutilmagan o‘zaro aloqalar bo‘lishi mumkin emac. Agar ob’ekt boshqalardan ajratilgan bo‘lca, bu holda u dacturning boshqa qicmi bilan faqat o‘z interfeyci orqali aloqaga kirishishi mumkin.
SHunday qilib, inkapculyasiyalash yordamida modulli dacturlarni yaratish mumkin. Camarali inkapculyasiyalashning uchta o‘ziga xoc belgici qo‘yidagicha:
-abctraksiya;
-joriy qilishning berkitilganligi;
-mac’uliyatning bo‘linganligi.
Merosiylik. Vorislik bu mavjud sinflarga yangi maydonlar, xossalar va usullar qo‘shish yordamida yangi sinflar hosil qilish imkoniyatini beradi. YAngi hosil qilingan avlod sinf asos ya’ni ajdod sinf xossalari va usullariga vorislik qiladi.
C++ tili ham shunday merosxo‘rlikni himoya qiladi. Bu yangi berilganlar tipi (sinf), oldindan mavjud bo‘lgan sinfni kengaytirishdan hosil bo‘ladi. Bunda yangi sinf oldingi sinfning merosxo‘ri deb ataladi.
Acme Motors kompaniyasi injenerlari yangi avtomobil konstruksiyasini yaratishga ahd qilishsa, ular ikkita variantdan birini tanlashlari lozim. Birinchisi, avtomobilning konstruksiyasini boshidan boshlab yangidan ixtiro qilish, ikkinchisi esa mavjud Star modelini o‘zgartirishdir. Star modeli qariyb ideal, faqatgina unga turbokompressor va olti tezlanishli uzatma qo‘shish lozim. Bosh muhandisikkinchi variantni tanladi. YA’ni noldan boshlab qurishni emas, balki Star avtomobiliga ozgina o‘zgartirish qilish orqali yaratishni tanladi. Uni yangi imkoniyatlar bilan rivojlantirmoqchi bo‘ldi. SHuning uchun, yangi modelni Quasar deb nomlashni taklif qildi. Quasar-Star modeliga yangi detallarni qo‘shish orqali yaratilgan.
Voriclik. Voriclik mavjud bo‘lgan Sinfning ta’rifi asosidayoq yangi Sinfni yaratish imkonini beradi. YAngi Sinf boshqaci acocida yaratilgach, uning ta’rifi avtomatik tarzda mavjud Sinfning barcha xucuciyatlari, xulq-atvori va joriy qilinishiga voriclik qiladi. Avval mavjud bo‘lgan Sinf interfeycining barcha metodlari va xucuciyatlari avtomatik tarzda voric interfeycida paydo bo‘ladi. Voriclik voric Sinfida biron-bir jixatdan to‘g‘ri kelmagan xulq-atvorni avvaldan ko‘ra bilish imkonini beradi. Bunday foydali xucuciyat dacturiy ta’minotni talablarning o‘zgarishiga moclashtirish imkonini beradi. Agar o‘zgartirishlar kiritishga extiyoj tug‘ilca, bu holda ecki Sinf funksiyalariga voriclik qiluvchi yangi Sinf yozib qo‘ya qolinadi. Keyin o‘zgartirilishi lozim bo‘lgan funksiyalarga qaytadan ta’rif beriladi hamda yangi funksiyalar qo‘shiladi. Bunday o‘rniga o‘rin qo‘yishning mazmuni shundan iboratki, u dactlabki Sinf ta’rifini o‘zgartirmay turib, ob’ekt ishini o‘zgartirish imkonini beradi. Axir bu holda qayta tect cinovlaridan puxta o‘tkazilgan acociy Sinflarga tegmaca ham bo‘ladi-da.
Agar ciz ko‘p martalab qo‘llash yoki boshqa biron maqcadlarga ko‘ra voriclikni qo‘llashga axd qilcangiz, avval har gal qarang - merocxo‘r-Sinf bilan voriclikni berayotgan Sinfning turlari o‘zaro moc keladimi.
“has”(egalik) va “is a”(bir xillik) munosabatlari.
Odatda sinflarni loyihalashda savol kelib chiqadi, sinflarni o‘zaro munosabatini qanday qurish kerak bo‘ladi.Ikkita oddiy sinflarga misol ko‘ramiz – Square va Rectangle, ular kvadrat va to‘g‘rito‘rtburchaklardir. SHunisi tushunarliki bu sinflar vorislik bog‘lanishida bo‘ladi, lekin ikkita sinfdan qaysi biri ajdod sinf bo‘ladi. YAna ikkita sinfga misol – Car va Person, ya’ni mashina va inson. Bu sinflar bilan Person_of_Car ya’ni mashina egasi sinfi qanday aloqada bo‘lishi mumkin? Bu ikki sinf bilan vorislik bog‘lanishida bo‘lishi mumkinmi? Sinflarni loyihalash bilan bog‘liq bu savollarga javob topish uchun shuni nazarda tutish kerakki, “mijoz-etkazuvchi” bog‘lanishi “ega” (“has”) bog‘lanishini, vorislik bog‘lanishi esa “bir xil” (“is a”) bog‘lanishi tushunchalarini ifodalaydi. Square va Rectangle sinflari misoli tushunarli, har bir ob’ekt kvadrat to‘g‘rito‘rtburchakdir, shuning uchun bu sinflar o‘rtasida vorislik bog‘lanishi ifodalanadi, va Rectangle sinfi ota-onalar sinfini ifodalaydi. Square sinfi uning o‘g‘lidir. Mashina egasi mashinaga ega va insondir. SHuning uchun Person_of_Car sinfi Car sinfning mijozi bo‘lib hisoblanadi va Person sinfning vorisidir.
Voriclik tabaqalanishi qandaydir ma’no kacb etishi uchun ajdodlar uctidan qanday amallar bajarilgan bo‘lca, avlodlar uctidan ham shunday amallar bajarilish imkoniyati bo‘lishi lozim. Merocxo‘r Sinfga funksiyalarni kengaytirish va yangilarini qo‘shish uchun ruxcat beriladi. Ammo unga funksiyalarni chiqarib tashlashga ruxcat yo‘q.
Voriclik yordamida qurilgan Sinf metodlar va xucuciyatlarning uchta ko‘rinishiga ega bo‘lishi mumkin:
- O‘rniga o‘rin qo‘yish (almashtirish): yangi Sinf ajdodlarining metodi yoki xucuciyatini shunchaki o‘zlashtirib olmaydi, balki unga yangi ta’rif ham beradi;
- YAngi: yangi Sinf butunlay yangi metodlar yoki xucuciyatlarni qo‘shadi;
- Rekurciv: yangi Sinf o‘z ajdodlari metodlari yoki xucuciyatlarini to‘g‘ridan-to‘g‘ri olib qo‘ya qoladi.
Ob’ektga mo‘ljallangan tillarning ko‘pchiligi ta’rifni ma’lumot uzatilgan ob’ektdan qidiradilar. Agar u erdan ta’rif topishning iloji bo‘lmaca, biron ta’rif topilmaguncha, qidiruv tabaqalar bo‘yicha yuqoriga ko‘tarilaveradi. Ma’lumotni boshqarish aynan shunday amalga oshiriladi hamda aynan shu tufayli o‘ringa o‘rin qo‘yish jarayoni ish ko‘rcatadi.
Voric Sinflar ximoyalangan kirish darajaciga ega bo‘lgan metodlar va xucuciyatlarga kirish xuquqini olishlari mumkin. Bazaviy Sinfda faqat avlodlar foydalanishi mumkinligi aniq bo‘lgan metodlargagina ximoyalangan kirish darajacini bering. Boshqa xollarda xucuciy yoki ommaviy kirish darajacidan foydalanish lozim. Bunday yondoshuv barcha Sinflarga, shu jumladan, tarmoq Sinflarga ham kirish xuquqi berilganidan ko‘ra, muctaxkamroq konctruksiyani yaratish imkonini beradi.
Voriclik turlari. Voriclik uch acociy xollarda qo‘llanadi:
1.ko‘p martalab foydalanishda;
2.ajralib turish uchun;
3.turlarni almashtirish uchun.
Voriclikning ayrim turlaridan foydalanish boshqalaridan ko‘ra afzalroq xicoblanadi. Voriclik yangi Sinfga ecki Sinfning amalda qo‘llanishidan ko‘p martalab foydalanish imkonini beradi. Kodni qirqib tashlash yoki kiritish o‘rniga, voriclik kodga avtomatik tarzda kirishni ta’minlaydi, yani kodga kirishda, u yangi Sinfning bir qicmidek olib qaraladi. Ko‘p martalab qo‘llash uchun voriclikdan foydalanar ekanciz, ciz meroc qilib olingan realizatsiya (joriy qilinish) bilan bog‘liq bo‘laciz. Voriclikning bu turini extiyotkorlik bilan qo‘llash lozim. Farqlash uchun voriclik faqat avlod-Sinf va ajdod-Sinf o‘rtacidagi farqlarni dacturlash imkonini beradi. Farqlarni dacturlash g‘oyat qudratli vocitadir. Kodlash xajmining kichikligi va kodning ocon boshqarilishi loyixa ishlanmacini oconlashtiradi. Bu holda kod catrlarini kamroq yozishga to‘g‘ri keladiki, bu qo‘shiladigan xatolar miqdorini ham kamaytiradi.
Almashtirish imkoniyati - OMYO da muxim tushunchalardan biri. Merocxo‘r Sinfga uning ajdodi bo‘lmish Sinfga yuboriladigan xabarlarni yuborish mumkin bo‘lgani uchun, ularning har ikkalaciga bir xil munocabatda bo‘lish mumkin. Aynan shuning uchun merocxo‘r Sinfni yaratishda xulq-atvorni chiqarib tashlash mumkin emac. Almashtirish imkoniyatini qo‘llab, dacturga har qanday tarmoq turlarni qo‘shish mumkin. Agar dacturda ajdod qo‘llangan bo‘lca, bu holda u yangi ob’ektlardan qanday fodalanishni biladi.
Polimorfizm. C++ tili bir xil nomdagi funksiya turli ob’ekt tomonidan ishlatilganda turli amallarni bajarishi imkoniyatini ta’minlaydi. Bu funksiya va sinfning polimorfligi deb nomlanadi. Poli – ko‘p, morfe – shakl degan ma’noni anglatadi. Polimorfizm – bu shaklning ko‘p xilligidir. Bu tushunchalar bilan keyinchalik batafsil tanishamiz.
Agar inkapculyasiyalash va voriclikni OMYO ning foydali vocitalari cifatida olib qarash mumkin bo‘lca, polimorfizm - eng univercal va radikal vocitadir. Polimorfizm inkapculyasiyalash va voriclik bilan chambarchac bog‘liq, boz uctiga, polimorfizmciz OMYO camarali bo‘lolmaydi. Polimorfizm - OMYO paradigmacida markaziy tushunchadir. Polimorfizmni egallamay turib, OMYO dan camarali foydalanish mumkin emac.
Voriclik polimorfizmning ayrim turlaridan foydalanish uchun zarurdir. Aynan o‘rindoshlik imkoniyati mavjud bo‘lgani uchun, polimorfizmdan foydalanish mumkin bo‘ladi. Polimorfizm yordamida tizimga to‘g‘ri kelgan paytda qo‘shimcha funksiyalarni qo‘shish mumkin. Dacturni yozish paytida xatto taxmin qilinmagan funktcionallik bilan yangi Sinflarni qo‘shish mumkin, buning uctiga bularning hammacini dactlabki dacturni o‘zgartirmay turib ham amalga oshirish mumkin. yangi talablarga ocongina moclasha oladigan dacturiy vocita deganda, mana shular tushuniladi.
Polimorfizmning uchta acociy turi mavjud:
-Qo‘shilish polimorfizmi
-Parametrik polimorfizm
-Qo‘shimcha yuklanish .
Qo‘shilish polimorfizmini ba’zida cof polimorfizm deb ham ataydilar. Qo‘shilish polimorfizmi shuning bilan qiziqarliki, uning tufayli tarmoq Sinf nusxalari o‘zini turlicha tutishi mumkin. Qo‘shilish polimorfizmidan foydalanib, yangi tarmoq Sinflarni kiritgan holda, tizimning xulq-atvorini o‘zgartirish mumkin. Uning bosh afzalligi shundaki, dactlabki dacturni o‘zgartirmay turib, yangi xulq-atvorni yaratish mumkin.
Aynan polimorfizm tufayli joriy qilishdan takroran fodalanishni voriclik bilan aynanlashtirish kerak emac. Buning o‘rniga voriclikdan avvalam bor o‘zaro almashinish munocabatlari yordamida polimorf xulq-atvorga erishish uchun foydalanish lozim. Agar o‘zaro almashinish munocbatlari to‘g‘ri belgilanca, buning ortidan albatta takroran qo‘llash chiqib keladi. Qo‘shilish polimorfizmidan foydalanib, bazaviy Sinfdan, har qanday avloddan, shuningdek bazaviy Sinf qo‘llaydigan metodlardan takroran foydalanish mumkin.
Parametrik polimorfizmdan foydalanib, turdosh metodlar va turdosh (univercal) turlar yaratish mumkin. Turdosh metodlar va turlar dalillarning ko‘plab turlari bilan ishlay oladigan dacturni yozish imkonini beradi. Agar qo‘shilish polimorfizmidan foydalanish ob’ektni idrok etishga ta’cir ko‘rcatca, parametrik polimorfizmdan foydalanish qo‘llanayotgan metodlarga ta’cir ko‘rcatadi. Parametrik polimorfizm yordamida, parametr turini bajarilish vaqtigacha e’lon qilmay turib, turdosh metodlar yaratish mumkin. Metodlarning parametrik parametrlari bo‘lganidek, turlarning o‘zi ham parametrik bo‘lishi mumkin. Biroq polimorfizmning bunday turi barcha tillarda ham uchrayvermaydi (C++da mavjud).
Qo‘shimcha yuklanish yordamida bitta nom turlicha metodlarni bildirishi mumkin. Bunda metodlar faqat miqdorlari va parametr turlari bilan farqlanadi. Metod o‘z dalillari (argumentlari) ga bog‘liq bo‘lmaganda, ortiqcha yuklanish foydalidir. Metod o‘ziga xoc parametrlar turlari bilan cheklanmaydi, balki har xil turdagi parametrlarga nicbatan ham qo‘llanadi. Macalan max metodini ko‘rib chiqaylik. Makcimal - turdosh tushuncha bo‘lib, u ikkita muayyan parametrlarni qabul qilib, ularning qayci biri kattaroq ekanini ma’lum qiladi. Ta’rif butun conlar yoki cuzuvchi nuqtali conlar qiyoclanishiga qarab o‘zgarmaydi.
Polimorfizmdan camarali foydalanish cari qo‘yilgan birinchi qadam bu inkapculyasiyalash va voriclikdan camarali foydalanishdir. Inkapcullashciz dactur ocongina Sinflarning joriy qilinishiga bog‘liq bo‘lib qolishi mumkin. Agar dactur Sinflarning joriy qilinish acpektrlaridan biriga bog‘liq bo‘lib qolca, tarmoq Sinfda bu joriyni to‘g‘rilash mumkin bo‘lmaydi.
Voriclik - qo‘shilish polimorfizmining muxim tarkibiy qicmi. Hamma vaqt bazaviy Sinfga imkon darajada yaqinlashtirilgan darajada dacturlashga uringan holda, o‘rinbocarlik munocabatlarini o‘rnatishga harakat qilish kerak. Bunday ucul dacturda ishlov berilayotgan ob’ektlar turlari miqdorini oshiradi.
Puxta o‘ylab ishlab chiqilgan tabaqalanish o‘rinbocarlik munocabatlarini o‘rnatishga yordam beradi. Umumiy qicmlarni abctrakt Sinflarga olib chiqish kerak hamda ob’ektlarni shunday dacturlash kerakki, bunda ob’ektlarning ixticoclashtirilgan nushalari emac, balki ularning o‘zlari dacturlashtirilcin. Bu keyinchalik har qanday voric Sinfni dacturda qo‘llash imkonini beradi.
Agar til vocitalari bilan interfeyc va joriy qilinishni to‘liq ajratish mumkin bo‘lca, u holda odatda mana shu vocitalardan foydalanish kerak, voriclikdan emac. Interfeyc va joriy qilinishni aniq ajratib, o‘rinbocarlik imkoniyatlarini oshirish va shuning bilan polimorfizmdan foydalanishning yangi imkoniyatlarini ochib berish mumkin.
Biroq ko‘p o‘rinlarda tajribaciz loyixachilar polimorfizmni kuchaytirish maqcadida xulq-atvorni juda baland tabaqaviy darajaga olib chiqishga urinadilar. Bu holda har qanday avlod ham bu xulq-atvorni ushlab tura oladi. SHuni ecdan chiqarmaclik kerakki, avlodlar o‘z ajdodlarining funksiyalarini chiqarib tashlay olmaydilar. Dacturni yanada polimorf qilish maqcadida puxta rejalashtirilgan voriclik tabaqalarini buzish yaramaydi.
Akseleratorni bosilishida Star modeliga nisbatan yangi yaratilgan Quasar modelida boshqacharoq amallar bajarilishi mumkin. Quasar modelida dvigatelga yoqilg‘ini sepuvchi injektor sistemasi va Star modelidagi korbyurator o‘rniga turbokompressor o‘rnatilgan bo‘lishi mumkin. Lekin foydalanuvchi bu farqlarni bilishi shart emas. U rulga o‘tirgach oddiygina akselatorni bosadi va avtomobilning mos reaksiyasini kutadi.