Книга: Основы объектно-ориентированного программирования

Плоские структуры

Смена имен - лишь одно из средств, используемых мастером наследования для построения полноценных классов, удовлетворяющих потребностям своих клиентов. Другим таким средством является переопределение. В этой и следующей лекции мы увидим еще несколько таких механизмов: отмену определений (undefinition), соединение (join), выделение (select), скрытие потомков (descendant hiding). Мощь этих комбинируемых механизмов делает наследование излишне заметным, поэтому иногда возникает необходимость в существовании версии класса, свободной от наследования, - плоской форме (flat form).

Плоская форма класса

Наследование - это скорее инструмент поставщика класса, чем клиента; это прежде всего внутренний механизм эффективного построения классов. И действительно, клиенту нужно знать о наследовании и структуре семейства классов ровно столько, чтобы он мог применять полиморфизм и динамическое связывание.

Как следствие, у нас должна быть возможность представить класс в самодостаточном виде независимо от его генеалогии. Это особенно важно, когда наследование служит для разделения различных компонентов сложной абстракции, как в случае концепции окон, частями которой являются деревья и прямоугольники.

Эту задачу решает плоская форма класса. Но вам не придется ее создавать. Ее построит один из инструментов среды разработки, который можно запустить, введя команду сценария (flat class_name) или щелкнув по соответствующей пиктограмме.

Плоская форма класса C - это корректная запись класса, имеющая, - с точки зрения клиента, не использующего полиморфизм, - ту же семантику, что и класс C, но лишенная всех предложений наследования. Именно так выглядел бы любой класс, если бы его создатель не мог пользоваться наследованием. Построение плоской формы предполагает:

[x]. устранение предложения inherit, если оно есть;

[x]. сохранение в неизменном виде всех определений и переопределений из C;

[x]. введение в класс объявлений всех унаследованных компонентов, скопированных из соответствующих классов-родителей, с учетом всех указанных в inherit преобразований: переименования, переопределения, отмены определений, выделения (select), объединения компонентов;

[x]. добавление к каждому унаследованному компоненту строки комментария вида: from ANCESTOR, где указано имя ближайшего предка, (пере)определившего компонент (а в случае объединения компонентов - победившая сторона);

[x]. восстановление полной формы предусловий и постусловий унаследованных методов (по правилам наследования утверждений, изложенным в следующей лекции);

[x]. восстановление полного инварианта класса как конъюнкции (and) всех родительских инвариантов с последующим преобразованием в случае применения переименованных или выделенных компонентов.

Полученный в результате класс содержит все компоненты оригинала, как введенные в самом классе, так и полученные им от предков (вторая категория компонентов от первой отличается лишь комментарием). В случае наличия меток в секциях объявления компонентов, например, feature - Access, подобные метки остаются. Секции с одинаковыми метками объединяются. В каждой секции компоненты выстраиваются по алфавиту.

На рисунке показана часть плоской формы класса LINKED_TREE из библиотеки Base. Результат получен с применением Class Tool в среде разработки ISE. Для повторения результата настройте Class Tool на LINKED_TREE и щелкните по кнопке формата Flat.

Рис. 15.14.  Отображение плоской формы

Применение плоской формы

Плоская форма класса - ценный инструмент разработчика. Именно она позволяет увидеть все компоненты класса, собранные в одном месте, игнорируя то, как они были получены в играх с наследованием. При чтении текста класса трудно бывает понять, что стоит за именем каждого из его компонентов. Это один из недостатков наследования. Плоская форма класса решает эту проблему, формируя полную картину происходящего.

Кроме того, она может оказаться полезной при построении автономной версии класса, не обремененной историей порождения. Потеря полиморфизма снижает ценность такого класса.

Краткая плоская форма

Плоская форма класса дает корректное описание класса. Помимо роли, которую она играет в интересах документации, она представляет интерес для разработчиков, имеющих дело с самим классом или его потомками. Клиентам же класса нужна более абстрактная картина с меньшим числом деталей.

В одной из предыдущих лекций мы уже видели, роль краткой формы класса (кнопка short на рисунке обеспечивает ее построение).

Объединение двух понятий дает новое понятие краткой плоской формы (flat-short form). Как и краткая форма класса, она содержит лишь общедоступную информацию, в ней не указаны скрытые компоненты, а для экспортируемых компонентов не приводится реализация, в частности, предложения do. Как и плоская форма, краткая плоская форма задает все компоненты класса - и унаследованные, и описанные в нем самом.

Краткая плоская форма является основным методом документирования классов, в том числе повторно используемых классов библиотек. В этом виде информация о классе становится доступна его клиентам (и тем, кто занимается сопровождением класса). Краткая плоская форма служит для описания всех классов в библиотеке Base [M 1994a].

Оглавление книги