Тимур Машнин - Введение в объектно-ориентированный дизайн с Java

Что такое дизайн и архитектура программного обеспечения?

И как это может улучшить программные продукты?

Давайте рассмотрим сценарий.

Предположим, вы присоединяетесь к проекту, который находится уже в разработке некоторое время.

Вы смотрите на код проекта, и вы не можете понять, для чего предназначены эти куски кода, так как он плохо организован, и проектной документации не существует.

Вы даже не знаете, с чего начать.

Это все признаки того, что проект не был хорошо разработан с самого начала.

Или, допустим, вы сейчас работаете над персональным проектом.

Когда вы начинали, вы не были уверены, какая конкретно функциональность должна быть реализована, но тем не менее вы начали кодирование.

Для вас не имело значения, что код будет неорганизованным, потому что вы были единственным, кто работал над проектом.

И предположим, вы придумали замечательную новую функцию для своего продукта, но при ее реализации вы нарушили программу в других местах. И теперь вы должны все исправлять во многих местах своего кода.

Чего не произошло бы, если бы вы правильно и хорошо с самого начала спроектировали бы свой продукт.

И такие сценарии довольно часто встречаются в индустрии программного обеспечения, что показывает, почему дизайн и архитектура программного обеспечения так полезны.

В этом разделе вы узнаете, как применять принципы и паттерны дизайна и архитектуры для создания многоразовых и гибких программных систем. Вы узнаете, как задокументировать дизайн и архитектуру программного продукта визуально.

Итак, в чем разница между дизайном программного обеспечения и архитектурой программного обеспечения?

Роль дизайнера программного обеспечения или архитектора программного обеспечения может сильно отличаться от компании к компании.

На это влияют такие характеристики, как размер компании, объем проекта, опыт команды разработчиков, организационная структура и возраст компании.

В некоторых компаниях могут работать отдельные дизайнеры или архитекторы.

В других компаниях эта работа может выполняться членом или членами команды разработчиков.

И как правило, дизайнер программного обеспечения отвечает за определение программного решения для конкретной проблемы путем проектирования деталей отдельных компонентов и их обязанностей.

Дизайнер программного обеспечения отвечает за просмотр всей системы и выбор подходящих фреймворков, систем хранения данных, за решения и определения взаимодействий компонентов друг с другом.

И это подводит нас к основному различию между дизайном программного обеспечения и архитектором программного обеспечения.

Дизайнер программного обеспечения смотрит на аспекты системы более низкого уровня, тогда как архитектор программного обеспечения работает с более крупной картиной – с более высокими аспектами системы.

Подумайте об этом, как о проектировании здания.

Архитектор сосредотачивается на основных структурах и службах, в то время как дизайнер интерьера фокусируется на меньших пространствах внутри здания.

Дизайн программного обеспечения – это процесс превращения пожеланий и требований заказчика в рабочий код, который является стабильным и поддерживаемым в долгосрочной перспективе, и может быть развит и стать частью более крупной системы.

Архитектура программного обеспечения в первую очередь начинается с понимания того, в чем состоит бизнес-задача, которую должен решить клиент.

И основная задача заключается в том, чтобы выяснить, чего хочет клиент, тогда можно двигаться дальше.

Потому что, если вы понимаете задачу, вы можете начать думать о возможных решениях, а затем вы начинаете понимать, как будет выглядеть общее решение.

И архитектура важна, потому что, если вы ошибетесь, ваш проект не удастся.

Все просто.

Мы знаем это в области строительства, и мы это знаем в области программного обеспечения.

Архитектура – это понимание взаимосвязи между требованиями пользователя и способностью создавать систему, которая будет обеспечивать эти требования.

При этом самая большая проблема, с которой мы сталкиваемся, – это понимание проблемы клиента.

Что он действительно хочет сделать?

И во многих случаях клиент фактически не знает, что он хочет делать. Он приходит лишь с частичным пониманием, смутным чувством, что он может сделать что-то лучше.

И одна из первых задач состоит в том, чтобы помочь ему лучше понять его проблему.

Задача архитекторов программного обеспечения – это взаимодействие между продуктом, клиентом и инженерными командами.

Архитектор программного обеспечения похож на архитектора здания. И он отвечает за общую концептуальную целостность проекта.

Возможно, вы слышали термин «объектно-ориентированное моделирование».

Что это?

При решении задачи, объектно-ориентированное моделирование включает в себя практику представления ключевых понятий через объекты в вашем программном обеспечении.

И в зависимости от задачи многие концепции становятся отдельными объектами в программном обеспечении.

Подумайте об объектах.

Вокруг нас все объекты.

Почему вы должны использовать объекты для представления вещей в вашем коде?

Это способ держать ваш код организованным, гибким и многоразовым.

Объектный подход создает организованный код, содержа связанные детали и конкретные функции в разных, легко доступных местах.

Это создает гибкость, поскольку вы можете легко изменять детали модульным способом, не затрагивая остальную часть кода. Также вы можете повторно использовать разные части кода.

Давайте рассмотрим, как может выглядеть объектно-ориентированное моделирование.

Рассмотрим, например, помещение для семинаров.

Первый объект, который мы идентифицируем, является сама комната.

В комнате есть такие детали, как номер комнаты и места для сидения.

Также мы можем идентифицировать объекты, которые содержатся в этой комнате.

Существует множество физических объектов, такие как стул, стол, проектор и белая доска.

Каждый из этих физических объектов может быть представлен объектами в программном обеспечении.

И существуют конкретные детали, связанные с каждым объектом.

Проектор имеет характеристики, связанные с его производительностью, такие как разрешение и яркость.

И объекты также могут иметь индивидуальные обязанности или поведение.

Например, проектор принимает видеопоток и отображает изображение.

Вы можете думать о разработке программного обеспечения как о процессе, который берет задачу и создает решение с помощью программного обеспечения.

И как правило, это итеративный процесс, при этом каждая итерация берет набор требований для реализации и тестирования и в конечном итоге создается полное решение.

Многие разработчики стремятся сразу кодировать, несмотря на то, что не полностью понимают, что программировать в первую очередь.