13-ma’ruza. Obyektga yo’naltirilgan mbbt standartlar va tizimlar

Inkapsulyatsiya mulk nomi doirasini u aniqlangan ob'ekt chegaralari bilan cheklaydi. Shunday qilib, agar mulk "KATALOG" ga qo'shilsa telefon kitob muallifi, keyin xuddi shu tarzda "OBUNA" va "KATALOG" da olingan. Mulkning ma'nosi u inkapsullangan ob'ektga qarab belgilanadi.

Meros olish aksincha, ob'ektning barcha avlodlariga mulk doirasini kengaytiradi. Shunday qilib, "KATALOG" ning avlodlari bo'lgan "KITOB" tipidagi barcha ob'ektlarga ota isbn, UDC, ism va muallifning xossalari berilishi mumkin.

Poliformizm bir xil dastur kodining har xil turdagi ma'lumotlar bilan ishlash qobiliyatini bildiradi. Boshqacha qilib aytganda, bu har xil turdagi ob'ektlarda bir xil nomdagi usullar - protseduralar va funktsiyalarga ega bo'lish joiz ekanligini anglatadi. Ob'ektli dasturni bajarish jarayonida bir xil usullar argument turiga qarab turli ob'ektlarda ishlaydi. "KUTUBXONA" ma'lumotlar bazasi uchun bu "KATALOG" sinfidan turli ota-onalarga ega bo'lgan "KITOB" sinfining ob'ektlari boshqa xususiyatlar to'plamiga ega bo'lishi mumkinligini anglatadi, ya'ni. "KITOB" klassi ob'ekti bilan ishlash dasturlari polimorfik kodni o'z ichiga olishi mumkin. Sinfda metodning tanasi yo'q, ya'ni u qanday aniq harakatlarni bajarishi kerakligi aniqlanmagan. Har bir kichik sinf kerakli operatsiyalarni bajaradi. Inkapsulyatsiya berilgan ierarxiyadan tashqaridagi barcha ob'ektlardan amalga oshirish tafsilotlarini yashiradi.

Ob'ektga yo'naltirilgan modelning relyatsion modelga nisbatan afzalliklari - ob'ektlarning murakkab munosabatlari haqidagi ma'lumotlarni ko'rsatish qobiliyati, ma'lumotlarni saqlash tuzilmalarida cheklovlar yo'qligi. Ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazasi nafaqat strukturani, balki ma'lumotlarning xatti-harakatlarini ham saqlashi mumkin. Ob'ektga yo'naltirilgan yondashuvdan foydalangan holda, ma'lumotlar bazalari multimedia kabi katta hajmdagi semantik ma'lumotlar bilan ham yaratilishi mumkin va muayyan mavzular (geografik, dizayn va boshqalar) uchun ixtisoslashgan.

Ushbu yondashuvning kamchiliklari orasida yuqori kontseptual murakkablik, ma'lumotlarni qayta ishlashning noqulayligi va past tezlik so'rovlarni bajarish.

90-yillarda operatsion ob'ektga yo'naltirilgan ma'lumotlar bazalarining prototiplari yaratildi. Bular POET (POET SoftWare), JASMINE (COMPUTER ASSOCIATES), IRIS, ORION, POSTGRES.

MAVZU:OB’EKTGA YO’NALTIRILGAN MA’LUMOTLAR BAZASI
Agar siz MySQL uchun yaratilgan dasturni boshqa MBBT ga ko‘chirmoqchi bo‘lsangiz o‘z kodingizni shu yadro API sidan foydalanadigan qilib qayta yozishingiz kerak.

Lekin dasturchilar boshqa ma’lumotlar bazasiga ko‘chirish muammosidan asosan xalos bo‘lganlar. Ularda yagona API, Open DataBase Connectivity API (ODBC), xamma SQL-ma’lumotlar bazalariga unifikatsiya qilingan interfeys mavjud.

ODBC xamma ma’lumotlar bazalariga yagona interfeys bo‘lgani uchun, MySQL va boshqa MBBT lar bilan ishlovchi dasturlar yaratish uchun uni o‘rganib chiqish etarli. Agar siz kerakli tarzda ODBC dan foydalansangiz, siz yaratgan dasturlar ixtiyoriy MBBT bilan ishlay oladi.
ODBC xaqida tushuncha

Xamma API lar kabi ODBC birgalikda ma’lum funksiyalar to‘plamini ta’minlovchi sinflar va interfeyslar to‘plamidir. ODBC xolida bu funksiyalar ma’lumotlar bazasiga murojaatni ta’minlaydi. ODBC API ni tashkil qiluvchi sinflar va interfeyslar ixtiyoriy turdagi ma’lumotlar murojjat qilishdagi umumiy tushunchalar abstraksiyasidir.

Masalan, Connection ma’lumotlar bazasi Bilan bog‘lanishni tasvirlovchi interfeysdir. SHunga o‘xshab ResultSet SQL SELECT komandasi qaytaruvchi natijaviy to‘plamni tasvirlaydi. Tabiiyki ma’lumotlar bazasiga murojaat konkret detallari uning yaratuvchisiga bog‘liq. ODBC bu detallar Bilan ishlamaydi.

ODBC sinflarini ma’lumotlar bazasini dasturlashga ob’ektga-yo‘naltirilgan usullar nuqtai nazaridan ko‘rib chiqamiz.

MBBT Bilan ishlashni uchta asosiy tushuncha tasvirlaydi: ulanish, natijaviy to‘plam va natijaviy to‘plam satrlari. 1-rasm bu ob’ektlarni UML-diagrammada ko‘rsatadi.

UML - bu yangi Unifikatsiyalangan modellashtirish tili bo‘lib, sozdannыy Gradi Buch, Ayvar YAkobson va Djeyms Rambo (Grady Booch, Ivar Jacobson, James Rumbaugh) tomonidan ob’ektga-yo‘naltirilgan loyixalash va taxlilni xujjatlash YAngi standarti sifatida taklif qilingan.

Ma’lumotlar bazasiga ulanish

Ixtiyoriy muxitda ma’lumotlar bazasiga murojaat ulanishdan boshlanadi. Bizning ob’ektga-yo‘naltirilgan bibliotekamizni yaratish Connection ob’ektini yaratishdan boshlanadi. Ob’ekt Connection server Bilan bog‘lanishni o‘rnatish, zarur ma’lumotlar bazasini tanlash, so‘rovlarni uzatish va natija olishni bilishi kerak.

Connection sinfi usullari xamma MBBT lar uchun bir xildir. Lekin sinf ichida, kompilyasiya qilinayotgan biblioteka uchun xos bo‘lgan yopiq a’zolar berkitilgandir. Bog‘lanish o‘rnatishda ma’lumotlar Bilan bog‘lanishni ta’minlaydigan sinf a’zodlari farqli bo‘lib qoladi.
Ma’lumotlar bazasi bilan ulanishni o‘rnatish

Bu API yordamida yaratiladigan xamma amaliy dasturlarga ma’lumotlar bazasiga ulanish uchun Connection sinfi nusxasini uning konstruktorlaridan biri yordamida yaratish kerak bo‘ladi. U kabi uzilish uchun Amaliy dastur Connection nusxasini o‘chirishi kerak. U to‘g‘ridan to‘g‘ri Close() va Sonnect() usullariga murojaat qilib Connection nusxasini qaytadan ishlatishi mumkin.

Ma’lumotlar bazasidan uzilish

Connection yana bir mantiqiy funksiyasi ma’lumotlar bazasi bilan aloqani uzish va dasturdan berkitilgan resurslarni ozod qilishdir. Bu funksiyani Close () usuli amalga oshiradi.

Ma’lumotlar bazasiga murojaatlarni bajarish

Bog‘lanishni ochish va yopish odatda ma’lumotlar bazasiga komandalar yuboriladi. Connection sinfi argument sifatida SQL komanda oluvchi Query() usuli yordamida bajaradi. Agar komanda so‘rov bo‘lsa 2-5. rasmda ko‘rsatilgan ob’ekt modelidan Result sinfi nusxasini qaytaradi. Agar komanda ma’lumotlarni yangilayotgan bo‘lsa, usul NULL qaytaradi va affected_rows qiymatini o‘zgartirilgan satrlar soniga teng qiladi.

Natijaviy to‘plamlar

Result sinfi natijaviy to‘plam ma’lumotlariga xamda shu natijaviy to‘plam bilan bog‘liq meta ma’lumotlarga murojaatni ta’minlashi kerak. 2-5 rasmda ko‘rsatilgan ob’ektli modelga asosan bizning Result sinfimiz natijaviy to‘plam satrlarinissikl bo‘yicha o‘qish va undagi satrlar sonini aniqlashni ta’minlaydi.

Natijalar bo‘yicha ko‘chish

Bizning Result sinfimiz natijaviy to‘plam Bilan qatorma qator ishlaydi. Result sinfi nusxasini Query() usuli yordamida olgandan so‘ng amaliy dastur to navbatdagi Next() usuli 0 qaytarmaguncha, ketma ket Next() va GetCurrentRow() usullarini chaqirishi lozim.

Satrlar

Natijaviy to‘plamning aloxida satri bizning ob’ektli modelimizda Row sinfi bilan tasvirlanadi.

Ma’lumotlarga murojaat massiv indeksi bo‘yicha so‘rov tomonidan berilgan tartibda amalga oshiriladi. Masalan, SELECT user_id , password FROM users so‘rov uchun indeks 0 foydalanuvchi nomini va indeks 1 – parolьni ko‘rsatadi. Bizning C++ API bu indeklashni foydalanuvchi uchun do‘stona qiladi. GetField(1) yoki fields[0] birinchi maydonni qaytaradi.

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.