Определение, характеристика объектов

Объекты — конкретные сущности, которые суще­ствуют во времени и пространстве. Объект — это конкретное представление абстракции. Объект обладает индивиду­альностью, состоянием и поведением. Структура и поведение подобных объектов определены в их общем классе. Термины «экземпляр класса» и «объект» взаимозаменяемы. На рис. 1 приведен пример объекта по имени «Стул», имеющего опре­деленный набор свойств и операций.

Рис.1. Представление объекта с именем Стул

Индивидуальность — это характеристика объекта, которая отличает его от всех других объектов.

Состояние объекта характеризуется перечнем всех свойств объекта и текущими значениями каждого из этих свойств (рис.1). Объекты не существуют изолированно друг от друга. Они подвергаются воздей­ствию или сами воздействуют на другие объекты.

Поведениехарактеризует то, как объект воздействует на другие объекты (или под­вергается воздействию) в терминах изменений его состояния и передачи сообще­ний. Поведение объекта является функцией как его состояния, так и выполняе­мых им операций (купить, продать, взвесить, переместить, покрасить). Говорят, что состояние объекта представляет суммарный результат его поведения. Операция обозначает обслуживание, которое объект предлагает своим клиентам.

Возможны пять видов операций клиента над объектом: модификатор (изменяет состояние объекта); селектор (дает доступ к состоянию, но не изменяет его); итератор (доступ к содержанию объекта по частям, в строгом порядке); конструктор (создает объект и инициализирует его состояние); деструктор (разрушает объект и освобождает занимаемую им память).
Примеры операций приведены в табл.1

Таблица 1. - Разновидности операций

В чистых объектно-ориентированных языках программирования операции могут объявляться только как методы — элементы классов, экземплярами которых являют­ся объекты. Гибридные языки (C++, Ada 95) позволяют писать операции как свобод­ные подпрограммы (вне классов). Соответствующие примеры показаны на рис. 2

Свободные подпрограммы

Рис.2. Методы и свободные подпрограммы

В общем случае все методы и свободные подпрограммы, ассоциированные с конк­ретным объектом, образуют его протокол. Таким образом, протокол определяет оболочку допустимого поведения объекта и поэтому заключает в себе цельное (ста­тическое и динамическое) представление объекта. Большой протокол полезно разделять на логические группировки поведения. Эти группировки, разделяющие пространство поведения объекта, обозначают роли, которые может играть объект. Принцип выделения ролей иллюстрирует рис. 3. С точки зрения внешней среды важное значение имеет такое понятие, как обязан­ности объекта. Обязанности означают обязательства объекта обеспечить опреде­ленное поведение. Обязанностями объекта являются все виды обслуживания, ко­торые он предлагает клиентам. В мире объект играет определенные роли, выполняя свои обязанности.

Наличие у объекта внутреннего состояния означает, что по­рядок выполнения им операций очень важен. Иначе говоря, объект может представ­ляться как независимый автомат. По аналогии с автоматами можно выделять ак­тивные и пассивные объекты (рис. 4).

Рис. 3. Пространство поведения объекта

Рис. 4. Активные и пассивные объекты

Активный объект имеет собственный канал (поток) управления, пассивный — нет. Активный объект автономен, он может проявлять свое поведение без воздействия со стороны других объектов. Пассивный объект, наоборот, может изменять свое состояние только под воздействием других объектов.