Изложенные здесь понятия имеют серьезное теоретическое обоснование, но эта книга прежде всего призвана удовлетворить практические потребности и интересы сообщества разработчиков программных продуктов.
Аудитория
Книга предназначена и для профессионалов, и для студентов:
• Разработчику-практику мы покажем, как эффективно применять объектно-ориентированную технологию для решения реальных задач.
• Если вы выступаете в роли аналитика или архитектора системы, мы поможем вам пройти путь от постановки задачи до реализации, с использованием объектно-ориентированного анализа и проектирования. Мы разовьем вашу способность отличать "хорошую" объектно-ориентированную архитектуру от "плохой" и находить правильное решение в сложном реальном мире. Возможно самое важное, что мы предлагаем - новые подходы к рассмотрению сложных систем.
• Менеджеру программного проекта мы подскажем, как распределить ресурсы в команде разработчиков и снизить издержки, связанные с написанием любой сложной программной системы.
• Создателю инструментальных программных средств и их пользователю мы предложим подробное изложение системы обозначений и процесса объектно-ориентированной разработки - основы CASE (computer-aided software engineering, разработка программ с помощью компьютера).
• Студенту книга будет полезна, как основа, которая поможет приобрести начальные знания и навыки в искусстве создания сложных систем.
Книга может быть использована при чтении курсов для студентов и аспирантов, а также при проведении профессиональных семинаров и самостоятельном изучении. Так как она посвящена в основном методу построения программ, книга идеально подойдет для курсов проектирования программных продуктов и даст материал для дополнительных занятий по курсам объектно-ориентированных языков.
Структура
Книга делится на три большие части - "Концепции", "Метод" и "Примеры приложений" - с добавлением значительного дополнительного материала.
Концепции
Первая часть посвящена анализу сложности, присущей программным системам, в частности анализу того, как эта сложность проявляется. Мы вводим объектную модель как средство борьбы со сложностью. Мы рассматриваем основные элементы объектной модели: абстрагирование, инкапсуляцию, модульность, иерархию, типизацию, параллелизм, устойчивость. Мы задаемся такими глубинным вопросами как "Что такое класс?" и "Что такое объект?". Поскольку выявление осмысленных классов и объектов - ключевая задача объектно-ориентированного проектирования, значительное время мы уделяем вопросам классификации. В частности, мы рассматриваем подходы к классификации в других дисциплинах: биологии, лингвистике и психологии, а затем применяем полученные выводы к обнаружению классов и объектов внутри программных систем.
Метод
Вторая часть описывает метод построения сложных систем, основанный на объектной модели. Сначала мы вводим систему графических обозначений объектно-ориентированного анализа и проектирования, а затем рассматриваем процесс разработки. Мы затрагиваем и практические вопросы, в частности роль этого процесса в жизненном цикле программного продукта и его значение для управления проектами.
Примеры приложений
Заключительная часть посвящена пяти нетривиальным примерам, охватывающим широкий круг приложений: сбору данных, прикладным средам разработки, архитектуре клиент/сервер, искусственному интеллекту и управлению технической системой. Мы выбрали эти области, так как они хорошо представляют те разновидности сложных задач, с которыми может столкнуться программист. Легко можно продемонстрировать успех любых принципов на простых задачах, но поскольку мы фокусируем свое внимание на создании систем реальной жизни, нам было интереснее показать, как объектная модель доходит до сложных приложений. Некоторые читатели могут быть незнакомы со спецификой выбранного приложения, поэтому мы начинаем каждый пример с краткого обсуждения присущих ему технологических особенностей (таких, как проектирование базы данных и понятия информационной доски). Разработку программных систем нельзя свести к набору рецептов, поэтому мы подчеркиваем необходимость постепенного развития приложений на основе соблюдения ряда четких принципов и следования ясным моделям.
Дополнительный материал
В текст книги вплетен значительный дополнительный материал. В большинстве глав имеются специальные вставки (врезки), в которых содержится информация по отдельным важным темам, например, о механизмах вызова методов в различных объектно-ориентированных языках программирования. В книгу включено также приложение, посвященное объектно-ориентированным языкам, в котором рассматривается различие между объектными и объектно-ориентированными языками, их эволюция и свойства. Для тех читателей, которые незнакомы с конкретными языками программирования, мы подготовили сводку свойств нескольких основных языков с примерами кода. В книге имеется глоссарий (словарь основных терминов) и обширная тематическая библиография. Наконец, на последних страницах содержится сводка по объектно-ориентированному методу разработки и системе обозначений.
Помимо этой книги, можно порекомендовать "Сборник задач", содержащий упражнения, вопросы и проекты, которые должны оказаться полезными для семинарских занятий. "Сборник задач" ("Instructor's Guide with Exercises", ISBN 0-8053-5341-0) написан Мэри Бет Россон (Mary Beth Rosson) из лаборатории Томаса Дж. Ватсона (Thomas J. Watson) корпорации IBM. Преподаватели, желающие получить эту книгу, могут обращаться за бесплатным экземпляром непосредственно в издательство Addison-Wesley Longman (aw.cse@aw.com) или к местному представителю этого издательства. Вопросы и предложения для сборника задач можно направлять по адресу: rosson@watson.ibm.com.
Приобрести инструментальные средства и пройти обучение методу Буча (Booch) можно в разных местах. За дополнительной информацией обращайтесь в компанию Rational: booch-card@rational.com. Кроме того, Addison-Wesley Longman может предоставить учебным заведениям программные средства, поддерживающие нашу нотацию.
Как пользоваться этой книгой?
Книгу можно читать от корки до корки, но можно и по-другому. Если вы нуждаетесь в глубоком понимании объектной концепции и принципов объектно-ориентированного проектирования, начните с главы 1 и следуйте далее по порядку. Если вам интересна в основном система обозначений и процесс объектно-ориентированного анализа и проектирования, начните с глав 5 и 6; менеджерам проектов, использующим этот метод, будет особенно интересна глава 7. Если вы интересуетесь практическим приложением объектно-ориентированной технологии к конкретной области, обратитесь к главам 8-12.
Благодарности
Книга посвящается моей жене в благодарность за ее любовь и поддержку.
На протяжении всей работы над первым и вторым изданиями много людей формировали мои взгляды на объектно-ориентированную разработку. Среди них были: Сэм Адаме (Sam Adams), Майк Акроид (Mike Akroid), Гленн Андерт (Glenn Andert), Сид Байлин (Sid Bailin), Кент Бек (Kent Beck), Даниел Бобров (Daniel Bobrow), Дик Больц (Dick Bolz), Дэйв Балман (Dave Bulman), Дэйв Бернстейн (Dave Bernstein), Кэйван Кэран (Kayvan Carun), Дэйв Коллинз (Dave Collins), Стив Кук (Steve Cook), Дамиан Конвэй (Damian Conway), Джим Коплиен (Jim Coplien), Брэд Кокс (Brad Сох), Ворд Канингэм (Ward Cunningham), Том ДеМар-ко (Torn DeMarco), МайкДелвин (Mike Delvin), Ричард Габриел (Richard Gabriel), Вильям Ценемерас (William Cenemeras), Адель Голдберг (Adele Goldberg), Ян Грэ-хем (lan Graham), Тони Хоар (Топу Ноаге), Джон Хопкинс (Jon Hopkins), Майкл Джэксон (Michael Jackson), Ральф Джонсон (Ralph Johnson), Джеймс Кемпф (James Kempf). Норм Керт (Norm Kerth), Иордан Крейндлер (Jordan Kreindler), Дуг Ли ( Doug Lea), Фил Леви (Phil Levy), Барбара Лисков ( Barbara Liskov), Клифф Лонгмэн (Cliff Longman), Джеймс МакФарлэйн (James MacFarlane), Масауд Милани (Masoud Milani), Арлан Миллс (Harlan Mills), Роберт Мюррей (Robert Murray), Стив Нейс (Steve Neis), Джин Уйе (Gene Ouye), Дэйв Парнас (Dave Parnas), Билл Риддел (Bill Riddel), Мэри Бет Россон (Mary Beth Rosson), Кенни Рубин (Кеппу Rubin), Джим Румбах (Jim Rumbaugh), Курт Шмукер (Kurt Schmucker), Эд Сейде-витц (Ed Seidewitz), Дэн Шифман (Dan Shiftman), Дэйв Стивенсон (Dave Stevenson), Бьерн Страуструп (Bjarne Stroustrup), Дэйв Томсон (Dave Thomson), Майк Вило (Mike Vilot), Тони Вассерман (Tony Wasserman), Питер Вегнер (Peter Wegner), Айсеал Байт (Iseult White), Джон Вильяме (John Williams), Ллойд Вильяме (Lloyd Williams), Марио Волчко (Mario Wolczko), Никлаус Вирт (Niklaus Wirth) и Эд Иордан (Ed Yourdon).
Практические главы этой книги формировались по мере моего участия в разработке сложных программных систем по всему миру для таких компаний как: Apple, Alcatel, Andersen Consulting, AT&T, Autotrol, Bell Northern Research, Boeing, Borland, Computer Sciences Corporation, Contel, Ericsson, Ferranti, General Electric, GTE, Holland Signaal, Hughes Aircraft Company, IBM, Lockheed, Martin Marietta, Motorola, NTT, Philips, Rockwell International, Shell Oil, Symantec, Taligent и TRW. Я общался с сотнями профессиональных программистов и менеджеров и благодарю их всех за то, что они помогли сделать эту книгу отвечающей проблемам реальной жизни.
Особая благодарность - компании Rational за поддержку моего труда. Спасибо также моему редактору Дэну Йоранстаду (Dan Joraanstad) за его постоянную поддержку и Тони Холлу (Tony Hall), рисунки которого внесли жизнь в то, что без них осталось бы еще одной скучной технической книгой. Наконец, спасибо трем моим кошкам, Кэми (Сату), Энни (Annie) и Тени (Shadow), составлявшим мне компанию в долгие часы ночной работы.