Модели наследования

Важным этапом объектно-ориентированного моделирования является определение классов объектов, которые затем систематизируются. Это подразумевает создание схемы классификации, которая показывает, как классы объектов связаны друг с другом посредством общих атрибутов и сервисов.

Схема классификации организована в виде иерархии наследования, на вершине которой представлены наиболее общие классы объектов. Более специализированные объекты наследуют их атрибуты и сервисы. Эти объекты могут иметь собственные атрибуты и сервисы.

На рис. 7.8 показана часть упрощенной иерархии классов для модели библиотечной системы. Эта иерархия дает информацию о библиотечных элементах. Библиотека содержит различные типы элементов: книги, музыкальные записи, фильмы, журналы, газеты и т.д. На рис. 7.8 наиболее общий элемент расположен на вершине иерархического дерева и имеет атрибуты и сервисы, общие для всех библиотечных элементов. Они наследуются классами Печатное издание и Элемент записи, имеющими собственные атрибуты, которые затем наследуются элементами более низкого уровня.

На рис. 7.9 приведен пример другой иерархии наследования, которая также может быть частью библиотечной модели. Здесь показаны пользователи библиотеки, разбитые два класса: читатели, имеющие право выносить книги, и читатели, которые могут читать книги только в библиотеке без права выноса.

В нотации UML наследования показываются сверху вниз, как принято в других объектно-ориентированных нотациях. Здесь стрелка (с окончанием в виде треугольника) выходит из класса, который наследует атрибуты и операции, и направлена к родительскому классу. Отметим, что в UML вместо термина "наследование" чаще используется термин "обобщение".

На рис. 7.8 и 7.9 показаны иерархии классов объектов, где каждый класс наследует атрибуты и операции от одного родительского класса. В моделях множественного наследования классы могут имеет нескольких родителей. Тогда наследуются атрибуты и сервисы от каждого родительского класса. На рис. 7.10 показан пример модели множественного наследования, которая также является частью библиотечной модели.

Рис. 7.9. Иерархия классов пользователей

Рис. 7.10. Множественное наследование

Основной проблемой множественного наследования является разработка такой схемы, где объекты не наследуют ненужные атрибуты. Другая проблема - сложность реорганизации схемы наследования при разрешении конфликта, когда несколько родительских классов имеют атрибуты с одним и тем же именем, но разными значениями. На уровне системного моделирования такие проблемы решаются относительно просто – путем изменения объектной модели вручную. Эти проблемы служат причиной многих ошибок в объектно-ориентированном программировании.