Paradigmi di Programmazione

!"#$%&&'()#*%+%+!"#$"',,'()#*%+-")%*&'&'+'$.)+-$$%&&)!"#$%&&'(%)'*+%",#-%"#.'%&'#/0)-+#12"+3,)4+56#7+#.')8'9Slide 1Paradigmi di Programmazione! Un linguaggio supporta uno stile di programmazionese possiede funzioni che ne rendono conveniente(semplice, sicuro, efficiente) l’uso:• librerie standard• ambienti di programmazione• controlli in compilazione e/o in esecuzioneSlide 2

Programmazione Procedurale! Definire le procedureI linguaggi supportano questo paradigma seforniscono la possibilità di:• passare argomenti• restituire valoriSlide 3Programmazione Modulare! Definire i moduli/%'.)(('()#*%++++++++++++++++++++++-"$'*)(('()#*%0%..%+1"#2%03"%+++++++++++++++++++0%)+0'&)• Modulo: insieme di procedure poste in relazione aidati che utilizzano (pila, lista, ...)• Risulta sufficiente lo stile di programmazioneprocedurale se non esiste la necessità di definire uninsieme di procedure con dati associatiSlide 4

Tipo di Dato Astratto! Definire tipi di dato e insieme completo di operazioni• I tipi di dato astratto (o tipi definiti dall’utente) presentanocaratteristiche simili ai tipi di dato predefiniti dal linguaggio• visibilità, controlli in fase di compilazione, ecc.• Se non esiste la necessità di più istanze di un tipo di datoastratto, risulta sufficiente lo stile di programmazione con“dati nascosti” (programmazione modulare)• Il tipo di dato astratto è, in generale, poco flessibile; non èpossibile adattarlo ad un nuovo utilizzo, se nonmodificandone la definizione.Slide 5Paradigma di Programmazione ad Oggetti! Occorre uno strumento che consenta di operare unadistinzione tra le proprietà di tipi di dati più generali e leproprietà specifiche di singoli sottotipi• Nota: se non vi è alcuna similitudine tra i tipi del problema è sufficientel’astrazione di dato.Programmazione Orientata agli Oggetti! Analisi del problema in termini di concetti (oggetti) che locostituiscono (modello concettuale del problema)Slide 6

Paradigma di Programmazione ad Oggetti! Intende promuovere nei programmi caratteristiche ritenute fondamentali:• Modularità• Information hiding (incapsulamento)• Riusabilità• Progettazione incrementale• Rapida prototipizzazione! I linguaggi di programmazione orientati agli oggetti sono accomunati datre fattori:!"-':40&'8,"5% ;

Concetto di Classe! “Entitá”/tipo che definisce leproprietà (attributi, metodi) cheaccomunano una famiglia dioggetti:• Uno stesso insieme di operazioni• Una stessa struttura esterna• Uno stesso comportamento! Consente la creazione diistanze (oggetti)! Riunisce proprietà dei tipi didato e dei moduliSlide 9Classi e Istanze (Oggetti)! Un oggetto è un’istanza di una classe (che è il suo tipo ed ilmodulo che ne regola l’accesso).• Istanziare un oggetto di una determinata classe significa:• Dichiarare una variabile di quel tipo• Allocare dinamicamente spazio per un oggetto di quel tipo• Oggetti della stessa classe hanno operazioni uguali (metodi), maspecifici valori per gli attributi (dati diversi).• Un metodo può accedere ai dati dell’oggetto (parte privata delmodulo).! Come si indica al metodo su quale oggetto agire ?• Istanza corrente di un oggetto (this o self).Slide 10

Classi- double x- double y- numOfPointsPoint+ Point(double x, double y)+ void move(double dx, double dy)+ int howMany()! Una classe Point,espressa nellanotazione standardUML (Unified ModelingLanguage).• Dati privati.• Funzioni pubbliche.• Membri di istanza.• Membri di classe.Slide 13OggettiaPoint:Pointx:double = 1.3y:double = -5.8! Un oggetto innotazione UML.• Un oggetto è un’istanzadi una classe (che è ilsuo tipo ed il modulo chene regola l’accesso).• Un oggetto ha strutturaed operazioni della suaclasse, ma specificivalori per gli attributi.Slide 14

Ereditarietà! L’ereditarietà è un meccanismo base della OOP,ma ha più aspetti diversi.! La prima distinzione da fare è tra ereditarietà diinterfaccia ed ereditarietà diimplementazione.Slide 15Subtyping! Se le classi sono tipi, l’ereditarietà è unarelazione tra tipi, che chiamiamo subtyping.! Se il tipo C è un sotto-tipo del tipo B, cosasignifica C is-a B ?• Tutto quello che posso fare ad un B lo posso fareanche ad un C.! Principio di Sostituibilità di Liskov.Slide 16

Inheritance! L’ereditarietà è una relazione tra moduli, chechiamiamo inheritance.! L’inheritance garantisce l’Open/Closed Principle.• Un sotto-modulo avrà accesso privilegiato al modulobase (accesso protected in C++ e Java).• Un sotto-modulo potrà cambiare o estenderel’implementazione del modulo base.Slide 17Sintassi per l’ereditarietà in Java!"#$%"&'%$("&%)'*+Shapepublic abstract class Shape {// …}class Square extends Shape {// …}Circle Triangle SquareSlide 18

Sintassi per l’ereditarietà in Java,-.*$-$%#+/&'%$("&%)'*+«interface»Shapepublic interface Shape {// …}class Square implements Shape {// …}Circle Triangle SquareSlide 19Sintassi per l’ereditarietà in Java0$1&2+/&'%$(-3*#&.*+public abstract class Shape {// ...}Shape«interface»Persistentpublic interface Persistent {// ...}Circle Triangle Squareclass Square extends Shapeimplements Persistent {// ...}Slide 20

Gerarchie di ereditarietà…ObjectComponent…GenericoButton Checkbox Choice List ScrollbarCanvas Container Label TextComponentPanelAppletScrollPane WindowDialog FrameFileDialogTextAreaTextFieldSpecializzatoSlide 21Polimorfismo! Il polimorfismo è una caratteristica essenziale deilinguaggi orientati agli oggetti.! Permette di trattare in modo uniforme tipi “simili”,ma rispettandone le differenze.! Spesso il polimorfismo si usa per garantire ilSingle Choice Principle.Slide 22

Polimorfismo! Si individuano delle operazioni comuni per interfaccia, madiverse per comportamento.! Una classe dichiara la funzione e delle sottoclassi neforniscono diverse implementazioni.Shape+ void draw(GC& aCtx)Circle Triangle Square+ void draw(GC& aCtx) + void draw(GC& aCtx) + void draw(GC& aCtx)Slide 23Polimorfismo! Per il Principio di Sostituibilità:• Un riferimento di tipo Shape può puntare a oggetti ditipo Shape o di una sottoclasse.! Esiste un tipo statico ed un tipo dinamico:/+:%#45'5+-%#5+:%#7,&#)+=,)+8,"5%>#7+-?+')'5%#'#-%8:+&,#5+8,/+:%#7+"'8+-%#######5+:%#7,&&@%AA,55%#:0"5'5%#'#)0" 5+8,Slide 24

OOP! Le tecnologie OO permeano tutto il ciclo di sviluppo delsoftware• OOA - (Object Oriented Analysis)• OOD - (Object Oriented Design)• OOP - (Object Oriented Programming)! Le soluzioni proposte dalla OOP nascono daconsiderazioni generali di Ingegneria del Software.• Le tecnologie orientate agli oggetti cercano di favorire laprogettazione di software di qualità.Slide 27