Объектный
подход к информационному моделированию берёт своё начало в сфере объектно-ориентированного
программирования (ООП), возникшего в 1970-х гг. Главным понятием здесь
является понятие объекта.
Объект
– часть окружающей нас действительности.
|
Понятие объекта является очень широким и объединяет в себе как реальные,
осязаемые предметы (например, кресло, автомобиль, мост), так и образы,
созданные мышлением человека (например, стихотворение, музыкальное
произведение, математическая теорема).
Информационная
модель объекта должна отражать некоторый набор его свойств.
Свойства
объекта
– это совокупность признаков, которые отличают его от других
объектов.
|
Примеры
объектов и их свойств приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Имя
объекта |
Свойства |
Студент |
Фамилия,
имя, отчество
Институт
Факультет
Специальность
Курс |
Жёсткий
диск |
Объём
Количество занимаемой памяти |
У
каждого конкретного объекта свойства имеют определённые значения.
В
табл. 6.2 приведены значения свойств.
Таблица
6.2
Имя
объекта |
Свойства |
Значения
свойств |
Студент |
Фамилия,
имя, отчество |
Институт |
Факультет |
Специальность |
Курс |
|
Иванов
Иван Иванович |
ИГиМ |
Геодезический |
Прикладная
геодезия |
1 |
|
Жёсткий
диск |
Объём
Количество занимаемой памяти |
300
Гб
150 Гб |
Состояние
объекта характеризуется перечнем всех возможных его
свойств и текущими значениями каждого из этих свойств. Изменение состояния
объекта отражается в его информационной модели изменением значений
его свойств. Как правило, объекты не остаются неизменными.
Например,
растёт стаж работы учителя И.И. Иванова; на жёстком диске изменяется
объём занятой памяти; документ может быть перенесён на другой диск,
в другую папку и пр. Все эти процессы в информационной модели отражаются
изменениями значений свойств.
В объектно-информационной
модели отражаются не только свойства, но и поведение объекта.
Поведение
объекта
– действия, которые могут выполняться над объектом или которые может
выполнять сам объект. В табл. 6.3 приведён пример поведения объектов.
Таблица
6.3
Имя
объекта |
Свойства |
Значения
свойств |
Поведение
(действия) |
Студент |
Фамилия,
имя, отчество |
Институт |
Факультет |
Специальность |
Курс |
|
Иванов
Иван Иванович |
ИГиМ |
Геодезический |
Прикладная
геодезия |
1 |
|
Посещение
лекций,
сдача экзаменов,
зачётов,
посещение консультаций |
Жёсткий
диск |
Объём
Количество занимаемой памяти |
300 Гб
150 Гб |
Форматирование
Копирование |
Объекты,
обладающие одинаковыми свойствами и поведением, образуют класс
объектов.
Каждый
объект является экземпляром какого-либо класса. Все студенты обладают
одним и тем же набором свойств (имя, институт, факультет, специальность,
курс) и поэтому образуют класс объектов. Присвоим этому классу имя
«СТУДЕНТ». Каждый конкретный студент – экземпляр этого класса (или
объект). Следовательно, «Студент» – экземпляр класса «СТУДЕНТ».
Аналогично
можно ввести класс «ЖЁСТКИЙ ДИСК», объединив в нём все жёсткие диски.
Тогда «Жёсткий диск» – экземпляр класса «ЖЁСТКИЙ ДИСК». Таким образом,
экземпляр класса (объект) – это конкретный предмет или образ, а класс
определяет множество объектов с одинаковыми свойствами и поведением.
Класс может порождать произвольное число объектов, однако любой объект
относится к строго фиксированному классу [20].
Иерархии классов.
Объектно-информационные
модели имеют иерархическую структуру (дерево). Иерархичность проявляется
в том, что некоторый класс сам может быть подмножеством другого, более
широкого класса. Пример иерархической классификации: вид «Автомобили»
включает в себя два класса: «Легковые» и «Грузовые»; в свою очередь,
«Легковые» автомобили делятся на следующие: «Хэтчбек», «Седан», «Универсал»,
«Джип», «Кабриолет» и т. д. (рис.
6.5).
В такой
иерархической структуре между классами определяется отношение наследования.
Наследование
– это такое отношение между классами, когда один класс повторяет свойства
и поведение другого класса.
Пример.
На рис.
6.6 рассмотрена система классов, отражающих сведения о различных
видах печатных устройств.
Свойства
и поведение, присущие каждому классу, отражены в табл. 6.4.
Таблица
6.4
Имя
класса |
Имя
объекта |
Индивидуальные
свойства |
Наследуемые
свойства |
Принтеры |
лазерные |
Марка,
картридж (тонер) |
Скорость
печати
Качество печати
Нагрузка |
струйные |
Марка,
картридж (чернила) |
матричные |
Марка,
картридж (печатная лента) |
Общие
свойства располагаются в суперклассе «Печатные устройства». Эти свойства
наследуются классами «Принтеры», «Копиры», «Многофункциональные устройства»,
«Печатная машинка». Свойства объектов «Скорость печати», «Качество
печати», «Нагрузка» наследуются от класса «Принтеры».
Таким
образом, объектно-информационная модель включает в себя описание иерархической
системы классов, между которыми действуют отношения наследования.
Для каждого класса определяется совокупность присущих ему свойств,
указывается, какие свойства являются наследуемыми, а какие – индивидуальными.