7-mavzu: Muhandislik masalalarini ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash tillaridan
foydalanib yechish.
Ob’ektga
yo‘naltirilgan
dasturlash
atamasi
dastlab
60-
yillarning o‘rtalarida, Simula-67 dasturlash tilida paydo bo‘lgan. Ammo, bu til
FORTRAN, ALGOL, PL/1 kabi tillarga nisbatan o‘zining imkoniyatlari past
bo‘lganligi hamda shu davrda yechish talab qilingan masalalar uchun yetarli
vositalarni taklif qila olmagani uchun dasturchilar orasida keng ommalasha olmadi.
Keyinchalik ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash Smalltalk, Object Pascal, C++, Ada,
hozirda esa C# kabi yuqori darajali dasturlash tillarining topologiyasi asosida
rivojlandi va ommalashdi.
Ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash – bu dasturlashning shunday yangi yo‘nalishiki,
dasturiy tizimda o‘zaro aloqada bo‘lgan ob’ektlar majmuasi sifatida qaraladi va xar
bir ob’ektni ma’lum bir klassga mansub hamda xar bir klass qandaydir
shajarani hosil qiladi deb hisoblanadi. Alohida olingan klass ma’lumotlar to‘plami
va ular ustida bajariladigan amallarning to‘plami sifatida qaraladi. Bu klassning
elementlariga faqat shu klassda aniqlangan amallar orqali murojaat qilish mumkin.
Dasturdagi ma’lumotlar va ular ustida bajariladigan amallar o‘rtasidagi o‘zaro
bog‘liqlik an’anaviy dasturlash tillariga nisbatan dasturiy tizimlarning
ishonchliligini ta’minlaydi. Ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlashning eng asosiy
tushunchasi ob’ekt va klass hisoblanadi.
Ob’ekt. Oldimizda turgan olma mevasini dasturlash terminologiyasi orqali
ko‘raylik. An’anaviy dasturlashda biz uni qismlarga bo‘lib o‘rganganmiz: S-olma
po‘stining yuzi, J – olma mevasidagi sharbat hajmi, F – po‘st orasidagi meva
og‘irligi, D-urug‘lar soni va x.k. Endi ana shu olmaga rassom ko‘zi bilan qaraylik.
Olmaning rasmi bu meva emas, balki olma mevasining yassi tekisliklikdagi
tasviridir. Uni har biri alohida va bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan biror ma’lumotlar
segmentida turgan bir nechta ma’lumotlardan iborat bo‘lgan ko‘rinishda
abstraksiyalash mumkin emas. Olmaning komponentalari doimo birgalikda va bu
komponentalar orasidagi o‘zaro aloqalarni saqlagan holda qaraladi.
Ob’ekt - biz yashayotgan olamdagi biror elementga hos bo‘lgan barcha ma’lumot va
hulqlarni, ya’ni shu element ustida bajarish mumkin bo‘lgan xarakatlarni ifodalaydi
hamda ma’lumotlarning tugal abstraksiyasidan iborat bo‘ladi. Bu ma’lumot va
hulqlar ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash atamasida mos ravishda hususiyat va
metod deb ataladi. Hususiyatni ob’ektning maydoni deb ham yuritiladi. Masalan,
shashka ob’ekti rang, vertikal maydondagi o‘rni, gorizontal maydondagi o‘rni kabi
maydonlarga, surish, urish, «damka» ga chiqish, shashka taxtasidan chetga olish
kabi metodlarga ega bo‘ladi. Maydon va metodlar birgalikda ob’ektning a’zolari
deyiladi. Ob’ektlarning strukturasi ularning o‘zaro aloqasini ifodalaydi. Ob’ektlar
o‘zlarining barcha xarakteristika va hulqlarining o‘ziga hos tomonlarini birgalikda
saqlaydi.
Klass. Har bir ob’ekt qandaydir bitta klassga taaluqli bo‘ladi. Klass – bu murakkab
struktura bo‘lib, o‘z ichiga ma’lumotlarni, protsedura va funksiyalarni ifodalashdan
tashqari, klasslarning vakili bo‘lmish ob’ektlar ustida bajarilishi mumkin bo‘lgan
amallarni ham oladi. Klassdagi ma’lumotlar maydonlar, protsedura va funksiyalar
esa metodlar deb ataladi. Klassning strukturasi tushunchasi ham muhim hisoblanadi.
U tizim ichidagi vositalar boyligini namoyon qiladi. Ma’lumki, biror yaproqdagi
fotosintez jarayonini o‘rganish uchun shu yaproqdagi bitta xujayrani ko‘rish yetarli,
chunki, qolgan xujayralar ham o‘zini ana shu o‘rganilgan xujayra kabi tutadi. Biz
xam biror klass, tip yoki bo‘limga mansub bo‘lgan ob’ektni ko‘rar ekanmiz, faraz
qilishimiz mumkinki, uning hulqi ham shu tipdagi boshqa ob’ektlarniki kabi bo‘ladi.
Ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash bizning hulqimizga o‘xshab ketadigan dasturlash
usulini ifodalaydi. U dasturlash tillarini ishlab chiqishdagi yangiliklarning tabiiy
evolyusiyasi hisoblanadi. U barcha avvalgi dasturlash tillariga qaraganda
strukturaliroq, ma’lumotlarni abstraktlashga urinishda abstraktliroq va
modulliroqdir.
Ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash o‘zining uchta asosiy hususiyatlari bilan
xarakterlanadi:
1. Inkapsulyasiya – yozuvlarni shu yozuvlarning maydonlari ustida amallar bajarish
uchun mo‘ljallangan funksiyalar va protseduralar bilan birgalikda olib boradi.
Inkapsulyasiya yashirish prinsipiga ham ega bo‘ladi. Buning ma’nosi shuki, ob’ekt
ustida bajarish mumkin bo‘lgan xarakatlarni amalga oshirish vositalari shu
ob’ektdan foydalanayotgan dasturchilar ko‘zidan yashirib qo‘yiladi. Dasturchi faqat
shu ob’ektning ayrim metod va maydonlari bilangina ishlay oladi. Boshqacha
aytganda, barcha maydon va metodlar ichki va tashqi guruhlarga bo‘linadi.
Ob’ektning ichki a’zolari dasturchiga «ko‘rinmaydi» va ob’ektning hulqi va
imkoniyatlarini aniqlaydi, tashqi a’zolari esa dasturchiga «ko‘rinib turadi» hamda
ob’ektni boshqarish imkonini beradi. Ob’ektning dasturchiga ko‘rinib, ob’ektni
boshqarishga yordam beradigan metod va maydonlari (hususiyatlari) ob’ektning
interfeysi deb ataladi. Dasturchi ob’ekt bilan ishlash uchun uning interfeysini bilishi
kifoya.
Masalan, yengil avtomobilni boshqarishni o‘rganish uchun uning matorining ishlash
prinsipi, g‘ildiraklarning burilishini, tormoz mexanizmini o‘rganishning hojati yo‘q,
rulni burash, pedal yoki uzatmalar qutisi richagini bosishni bilish yetarli.
2. Vorislik – yangi ob’ektni aniqlashga ehtiyoj paydo bo‘lganda oldindan ma’lum
bo‘lgan ob’ektlardan foydalanish. Ob’ektlar o‘zlarini yaratishda ishtirok etgan ota
ob’ektlarning xarakteristika va hulqlarini meros qilib olishlari mumkin. OYD
konsepsiyasi yangi klasslarni mavjud klasslarga yangi maydonlar, hususiyatlar va
metodlarni qo‘shish orqali yaratish imkonini ham beradi. Yangi klasslarni tashkil
qilishning bunday usuli yuzaga keltirish deb ataladi. Bu holda yuzaga kelgan yangi
klass o‘zining bazaviy ota klassiga hos bo‘lgan hususiyat va metodlarini meros
oladi.
Masalan hayotdan misol qilib, hasharotlar klassini olish mumkin. U ikki guruhga
bo‘linadi: qanotlilar va qanotsizlar. Qanotli hasharotlarga kapalaklar, pashshalari,
parvonalar va x.k. lar kiradi. Shuning uchun, pashshalarni qaytadan qanotli deb
ta’riflashning hojati yo‘q, u bu hususiyatni ota klassi bo‘lgan qanotli
hasharotlar klassidan meros qilib oladi.
3. Polimorfizm – xarakatga biror nom berish hamda undan birgalikda ob’ektlar
shajarasining quyi va yuqori qismlarida foydalanish. Bunda shajaraning har bir
ob’ekti bu xarakatni o‘zi uchun hos bo‘lgan usul bilan bajaradi. Polimorfizm — bu
turli klasslarga kirgan metodlar uchun bir hil nomlardan foydalanish imkoniyatidir.
Polimorfizm konsepsiyasida ob’ektga nisbatan metod qo‘llanganida aynan
ob’ektning klassiga mos keluvchi metoddan foydalanishni ta’minlaydi.
Object Pascal dasturlash tili ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlashga hos bo‘lgan
barcha vositalarni bera oladi: strukturalilik, modullik, katta abstraktlilik. Bu
xarakteristikalarning hammasi xizmat ko‘rsatish uchun juda ham sodda, osongina
boshqa
vaziyatlarga
moslashtirila
oladigan,
kuchliroq
strukturaga
ega
bo‘lgan
kodlarda
o‘z
aksini
topadi.
Ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash uzoq yillar davomida an’anaviy, ya’ni standart
hisoblangan dasturlashga nisbatan hos bo‘lgan tasavvurlarni bir chetga qo‘yishni
talab qiladi. Natijada ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash juda ham sodda,
ko‘rgazmaliligi yuqori bo‘lib, dasturiy ta’minot yaratishdagi ko‘plab muammolarni
hal qilishning juda ajoyib vositasiga aylanadi.
Yuqorida aytilgan fikrlarni hisobga olsak, ob’ektga yo‘naltirilgan dasturlash
texnologiyalari quyidagicha masalalarni hal qilishi mumkin:
1. An’anaviy dasturlash tillarida mavjud bo‘lgan kamchiliklarni bartaraf qilish;
2. An’anaviy dasturlash tillari yordamida yechib bo‘lmaydigan yoki juda katta
qiyinchiliklar bilan yechilishi mumkin bo‘lgan masalalarni hal qilish;
3. Qayta ishlash mumkin bo‘lgan ma’lumotlar va ularning tiplari doirasi an’anaviy
dasturlash tillariga nisbatan ancha keng;
4. Foydalanuvchilar uchun qulay bo‘lgan muloqot interfeysini yaratish;
5. Kiritilayotgan va chiqarilayotgan turli tipdagi ma’lumotlarni nazorat qilish;
6. Yangi tipdagi ma’lumotlar, klasslar va modullarni osongina tashkil etish va
ma’lumotlarni nazorat qilish;
7. Multimedia va animatsion vositalaridan foydalanib, turli darajadagi tovushli
va xarakatli effektlarni hosil qilish va qayta ishlash;
8. Ma’lumotlar bazasi va undagi ma’lumotlar ustida amallarni bajarish, SQL
so‘rovnomalari yordamida ma’lumotlarni qidirib topish kabi masalalar juda osonlik
bilan hal qilish;
9. OLE konteyneri yordamida WINDOWS muhiti uchun mo‘ljallangan ilovalardagi
ob’eklar bilan ishlash;
10. Foydalanuvchilar uchun yaratilgan dasturiy ta’minotdan foydalanish uchun
yordamchi ma’lumotnomalar tizimini yaratish;
11. Dasturiy ta’minotni boshqa kompьyuterlarga ko‘chirish uchun o‘rnatuvchi
disklarni yaratish;
12. Dastur matnini tashkil qilishda yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan xatoliklar bilan
ishlash masalasini hal qilish va x.k.
Ko‘rinib turibdiki, echilayotgan masalalarni an’anaviy dasturlash tillari yordamida
echishda yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan kattakon bo‘shliqni ob’ektga yo‘naltirilgan
dasturlash texnologiyalari to‘ldiradi hamda zamonaviy dasturlashning ko‘plab
talablariga javob beradi.
| 