Особенности проектирования программных систем
Необходимо отметить, что сами по себе объекты не представляют интереса: только в процессе взаимодействия объектов реализуется система. Поведение системы определяется сочетанием состояний объектов, которые свою очередь задаются некоторым состоянием агрегируемых объектов. Поэтому на ранних стадиях проектирования внимание проектировщика сосредотачивается на внешних проявлениях системы, что позволяет создать ключевые абстракции и механизмы.
Такой подход создает логический каркас системы: структуру классов, представляющий объекты реальной системы в заданной абстракции. На последующих фазах проектирования (включая и реализацию – где происходит распределение классов по модулям), внимание переключается на внутреннее поведение ключевых абстракций и механизмов, а также их физическое представление. Принимаемые в процессе проектирования решения задают архитектуру системы, архитектуру процессов и архитектуру модулей.
Наиболее адекватное определение архитектуры, на наш взгляд приведено в : архитектура – это логическая и физическая структура системы, сформированная всеми стратегическими и тактическими проектными решениями. Хорошей архитектуре присуще следующие основные черты:
-
многоуровневая система абстракции;
-
модульность;
-
простота.
Многоуровневая система абстракции основывается на иерархии классов, максимально взаимосвязанных по горизонтали и минимально по вертикали. Каждый уровень абстракции «сотрудничает» по вертикали с другим посредством четкого интерфейса с внешним миром и основываются на столь же хорошо продуманных средствах нижнего уровня. На каждом уровне интерфейс абстракции строго отграничен от реализации. Реализацию можно изменять, не затрагивая при этом интерфейс. Изменяясь внутренне, абстракции продолжают соответствовать ожиданиям внешних клиентов.
Модульность – это свойство программной системы, которая была разделена на связные и слабо зацепленные между собой модули, реализующие заданные абстракции разрабатываемой системы. Модуль – это единица кода, служащая строительным блоком физической структуры системы; программный блок, который содержит объявления, выраженные в соответствие с требованиями языка и образующие физическую реализацию части или всех классов и объектов логического проекта системы. Как правило, модуль состоит из интерфейсной части и реализации.
Как уже отмечалось выше, связность – это степень взаимодействия между элементами отдельного модуля (а для объектно-ориентированной декомпозиции еще и отдельного класса или объекта). Наиболее желательной является функциональная связность, при которой все элементы класса или модуля тесно взаимодействуют в достижении определенной цели.
Г.Буч приводит мнение Ингалса , отражающие суть модульности: «для построения системы должен использоваться минимальный набор неизменяемых компонент; сами компоненты должны быть по возможности стандартизованы и рассматриваться в рамках единой модели». Применительно к объектно-ориентированному проектированию такими компонентами являются классы и объекты, отражающие ключевые абстракции системы, а единство обеспечивается соответствующими механизмами реализации.
Архитектура считается простой, если она не содержит ничего лишнего, а общее поведение системы достигается общими абстракциями и механизмами. Необходимо отметить, что не существует единственно – верного способа классификации абстракции и проектирования архитектуры.
