Microsoft Word - Part1.doc

מסמכים קשורים
PowerPoint Presentation

Microsoft PowerPoint - lec10.ppt

PowerPoint Presentation

Microsoft PowerPoint - rec3.ppt

Slide 1

Microsoft PowerPoint - Lecture1

תוכן העניינים

PowerPoint Presentation

אוניברסיטת בן גוריון בנגב תאריך המבחן: שקולניק אלכסנדר שם המרצה: מר בשפת JAVA מבוא לתכנות מבחן ב: מס' הקורס : הנדסת תעשיה וניהול מ

תוכן העניינים

מבוא למדעי המחשב

אוניברסיטת בן גוריון בנגב תאריך המבחן: שם המרצה: מר אלכסנדר שקולניק, בשפת JAVA מבחן ב: מבוא לתכנות מס' הקורס : מיועד לתלמידי : הנד

מבוא למדעי המחשב

תרגול מס' 4: המתרגם שימוש במחלקות קיימות מחרוזות, קבצים, וקבלת קלט מהמשתמש

מהוא לתכנות ב- JAVA מעבדה 3

PowerPoint Presentation

משימה תכנית המתרגמת קטעי טקסט לשפה אחרת הקלט: קובץ המכיל את קטעי הטקסט וכן את השפה אליה רוצים לתרגם תרגול מס' 4: המתרגם שימוש במחלקות קיימות תכנות מתק

יוםראשון, 02 ליולי 2014 סמסטר סוף מבחן )236703( עצמים מונחה תכנות - א' מועד 2014, אביב סמסטר קמחי יחיאל ד"ר מרצה: מסינג מיטל עבדאלקאדר, כרם גלעד, ערן

PowerPoint Presentation

סדנת תכנות ב C/C++

שאלהIgal : מערכים דו מימדיים רקורסיה:

מבוא למדעי המחשב

שאלהIgal : מערכים דו מימדיים רקורסיה:

מבחן 7002 פרטים כלליים מועד הבחינה: בכל זמן מספר השאלון: 1 משך הבחינה: 3 שעות חומר עזר בשימוש: הכל )ספרים ומחברות( המלצות: קרא המלצות לפני הבחינה ובדי

מספר זהות: סמסטר ב' מועד א' תאריך: 11102/4// שעה: 9:22 משך הבחינה: 3 שעות חומר עזר: אין מותר השימוש במחשבון פשוט בחינה בקורס: מבני נתונים מרצה: הדר בי

Slide 1

שאלהIgal : מערכים דו מימדיים רקורסיה:

עוצמת ההורשה מה הופך את ההורשה לכלי כל כך עוצמתי? מעבר לכך שהוא מקל בהגדרת מחלקות חדשות על סמך מחלקות קיימות, יש לנו אפשרות להתייחס לאובייקט מסויים בכ

תרגול 1

PowerPoint Presentation

מבוא לתכנות ב- JAVA תרגול 7

Slide 1

תשע"דד אביב תוכנה 1 תרגיל מספר 4 עיבוד מחרוזות וקריאה מקבצים הנחיות כלליות: קראו בעיון את קובץ נהלי הגשת התרגילים אשר נמצא באתר הקורס..(

מצגת של PowerPoint

أكاديمية القاسمي كلية أكاديمية للتربية אקדמיית אלקאסמי מכללה אקדמית לחינוך שאלון מוטיבציה פנימית סטופ-הראל, 2002

PowerPoint Presentation

מבוא לתכנות ב- JAVA תרגול 11

PowerPoint Presentation

פייתון

Microsoft Word B

PowerPoint Presentation

תכנות מונחה עצמים א' – תש"ע

Microsoft PowerPoint - lec9.ppt

2013/14 אוניברסיטת חיפה מבוא למדעי מחשב, מעבדה מטרת המעבדה: לתרגל את המעבר מאלגוריתם לקוד C כמה שיותר. הוראות:.1.2 ניתן לעבוד ביחידים או בזוגות. (יש מ

מבוא למדעי המחשב

תורת החישוביות תרגול הכנה לוגיקה ותורת הקבוצות מה יש כאן? בקורס תורת החישוביות נניח ידע בסיסי בתורת הקבוצות ובלוגיקה, והכרות עם מושגים בסיסיים כמו א"ב

Microsoft PowerPoint - 07_tdd.ppt

מבחן סוף סמסטר מועד ב 28/10/08 מרצה אחראית: דר שירלי הלוי גינסברג מתרגלים: גלעד קותיאל, גדי אלכסנדרוביץ הוראות: א. בטופס המבחן 6 עמודים (כולל דף זה) ו

תוכנה 1 1 אביב תשע"ג תרגיל מספר 5 מערכים, מחרוזות, עיבוד טקסט ומבני בקרה הנחיות כלליות: קראו בעיון את קובץ נהלי הגשת התרגילים אשר נמצא באתר הקורס. הגש

מתכונת עיצוב 3013

Tutorial 11

Slide 1

Microsoft Word - tutorial Dynamic Programming _Jun_-05.doc

תרגיל בית מספר 1#

Microsoft PowerPoint - rec1.ppt

HTML - Hipper Text Makeup Language

Microsoft PowerPoint - lec9.ppt

PowerPoint Presentation

לנץ קרן מרצה: תכנותמונחהעצמים) ( יוםשישי 15 אוקטובר 0202 ב מועד 0202, אביב סמסטר סמסטר סוף מבחן גוטמן אייל רביב, אריאל משנה, אלון מתרגלים: הנחי

יצוא לחשבשבת תוכן עיניינים הגדרות - חשבונות בנק...2 הגדרות - הגדרות חשבשבת... 3 הגדרות - כרטיסי אשראי... 4 הגדרות - סוגי הכנסה... 5 יצוא לחשבשבת...6 י

תורת הקומפילציה

Microsoft Word - Ass1Bgu2019b_java docx

תוכן העניינים: פרק צמצומים ומימושים של פונקציות בוליאניות... 2 צמצומים של פונקציות באמצעות מפת קרנו:...2 שאלות:... 2 תשובות סופיות:... 4 צמצום

Slide 1

PowerPoint Presentation

PowerPoint Presentation

פקולטה: מחלקה: שם הקורס: קוד הקורס: מדעי הטבע מדעי המחשב ומתמטיקה מתמטיקה בדידה תאריך בחינה: _ 07/07/2015 משך הבחינה: 3 שעות סמ' _ב' מועד

Slide 1

אוניברסיטת חיפה החוג למדעי המחשב.5.6 מבוא למדעי המחשב סמסטר א' תשע"ז בחינה סופית מועד א', מרצה: שולי וינטנר מתרגלים: סמאח אידריס, ראמי עילבו

Microsoft PowerPoint - lec2.ppt

תהליך הגשה והנחיות כתיבה לעבודת גמר / תזה פרקים הקדמה תהליך הגשת עבודת המחקר ואישורה הנחיות תוכן לעבודת המחקר הנחיות כתיבה לעבודת המחקר הקדמה במסגרת ל

מבוא למדעי המחשב

Slide 1

מבחן סוף סמסטר מועד א 15/02/08 מרצה אחראית: דר שירלי הלוי גינסברג מתרגלים: גלעד קותיאל, דניאל גנקין הוראות: א. בטופס המבחן 7 עמודים ו 4 דפי נוסחאות. ב

WinZIP תוכנה לדחיסת קבצים ספטמבר 2007

PowerPoint Presentation

1 תוכנה 1 תרגיל מספר 7 מנשקים Interfaces הנחיות כלליות: קראו בעיון את קובץ נהלי הגשת התרגילים אשר נמצא באתר הקורס. הגשת התרגיל תעשה במערכת ה- moodle ב

1 תבניות טקסט מהי תבנית טקסט? שימוש ב- Characters Meta שימוש ב- Expression Grouping שימוש ב- Quantifiers תת תבניות הפונקציה preg_match הפונקציה preg_m

Microsoft Word - c_SimA_MoedB2005.doc

בס"ד תרגיל 3 מועד אחרון ל כללי בתרגיל זה עליכם לכתוב תוכנה שמדמה מאגר נתונים של חנות. את מוצרי החנות תייצגו באמצעות עצים ורשימות מקושרות יהיה עליכם לנ

מבחן בפיתוח מערכות תוכנה בשפת Java ( )

מקביליות

PowerPoint Presentation

ForMenahelHeshbonot

מבוא למדעי המחשב

מספר מחברת: עמוד 1 מתוך 11 ת"ז: תשע"א מועד ב סמסטר א' תאריך: 00:11 שעה: 0 שעות הבחינה: משך כל חומר עזר אסור בשימוש בחינה בקורס: מבוא למדעי ה

מבוא למדעי המחשב

Office 365 ProPlus בחינם לסטודנטים באוניברסיטת בן גוריון בנגב הוראות סטודנטים באוניברסיטת בן גוריון בנגב יכולים להוריד ולהתקין את חבילת התוכנה Office

מבוא למדעי המחשב

המשימה תרגול מס' 5: קלט-פלט במערכות הפעלה שונות יש סימונים שונים עבור ירידת שורה :)newline( ב- UNIX/Linux )Line Feed( \n ב- Windows )Carriage Return +

הגשה תוך שבוע בשעת התרגול

תכנון אלגוריתמים, אביב 1021, תרגול מס' 4 תכנון דינאמי תכנון דינאמי בתרגול זה נדון בבעיית הכפלת סדרת מטריצות (16.1.(CLR ראשית נראה דוגמא: דוגמא: תהינה

מבוא למדעי המחשב, סמסטר א', תשס"ח תרגול מס' 2

Slide 1

שעור 6

תמליל:

תוכנה 1 מקומו של הקורס זהו קורס התכנות הבסיסי. דרישת קדם: מבוא מורחב למדעי המחשב קורס המבוא מציג גישות שונות לתכנות, תוך שימוש בשפת תכנות פשוטה. הקורס תוכנה 1 מתמקד בגישה של תכנות מונחה עצמים, תוך שימוש בשפת ג'אווה. התכנים בקורס המבוא מובילים למספר קורסי המשך (כגון מבנה נתונים, מודלים חישוביים, ועוד). הקורס תוכנה 1 מתמקד בתכנות. סיון טולדו ועמירם יהודאי בית הספר למדעי המחשב, אוניברסיטת תל אביב כל הזכויות שמורות לסיון טולדו ועמירם יהודאי, 2004-2005 1 2 ידע מוקדם ומושגים חדשים מטרות הקורס הבנת מתודולוגיות שמסייעות בפיתוח תוכנה בקנה מידה גדול: תכנות מונחה עצמים, תיכון בעזרת חוזים, ביצוע מקסימום בדיקות בזמן קומפילציה, ניהול זיכרון אוטומטי היכרות עם שפת ג'אווה הקניית מיומנויות תכנות היכרות עם כלי פיתוח מתקדמים (eclipse) עקרונות נשארים, שפות וכלי פיתוח משתנים ומתחלפים יסודות התכנות המוכרים: מזהים, משתנים, ביטויים, השמה, פרוצדורות, רקורסיה. כאן נלמד בעיקר את התחביר של ג'אווה מושגי יסוד שאינם מוכרים (במלואם): טיפוסי נתונים, לולאות. נקדיש להם יותר זמן. מושגים שהכרנו קצת, ונקדיש להם את מירב הקורס: תכנות מונחה עצמים, תיכון בעזרת חוזים. עוד ידע מוקדם: מבני נתונים ואלגוריתמים בסיסיים, יעילות התחביר של scheme הוא פשוט מאד. הכל מבוסס על המכניזם הבסיסי של פרוצדורות, ויש גמישות רבה. התחביר של ג'אווה הרבה יותר מורכב. יש ישות תחבירית מיוחדת לכל דבר, וחוקים מפורטים מה לא ניתן לעשות. 3 4 הקורס תוכנה 1 ואחריו פרויקט תוכנה כאמור, בתוכנה 1 נלמד תכנות מונחה עצמים בשפת ג'אווה. בהמשך, בקורס פרויקט תכנה, תלמדו את שפת C שהיא שפה פרוצדורלית, וחשובה במיוחד לכתיבת תכנה שצריכה גישה למרכיבי היסוד של מערכת ההפעלה או החומרה. המבנה העיקרי בג'אווה, שנועד לתמוך בתכנות מונחה עצמים, הוא מחלקה.(class) המבנים ה"נמוכים יותר" של ג'אווה דומים למבנים שקיימים ב C, ולמעשה מבוססים עליהם. הדגש בתוכנה 1 הוא על תכנות מונחה עצמים, ולכן לא נתעמק בכל הפרטים של המרכיבים הבסיסיים. לימוד C בפרויקט תכנה יעמיק את הידע הזה. 5 הקורס תוכנה 1 והקורס מבני נתונים הקורס מבני נתונים נועד ללמד לעומק על מבני נתונים שונים, ומימושים יעילים שלהם. מבני נתונים בסיסיים נלמדו בקורס המבוא: רשימה מקושרת, מחסנית, תור. בקורס תוכנה 1 הדגש הוא על שימוש במבני נתונים. נכתוב תכניות שמשתמשות במחלקות שמממשות מבני נתונים, למשל מחלקות מספריה סטנדרטית. בקורס מבני נתונים הדגש הוא על מימוש מבני הנתונים, כלומר על כתיבת הקוד (המחלקות) המממשות (בלי תלות בשפת תכנות). בקורס תוכנה 1 נלמד את טכניקות התכנות הבסיסיות שדרושות לכתיבת המימושים האלה (למשל מערכים). 6

תיאום ציפיות (מעבר למובנות מאליהן) אתם מאיתנו: התייחסות מאוזנת לתיאוריה ומעשה חומרי לימוד יעילים ומובנים תמיכה בביצוע המטלות אנחנו מכם: קריאת כל החומר שיחולק, בהתאם להתקדמות השיעורים (ולא בסוף הסמסטר) ביצוע כל המטלות שיוטלו בזמן, כולל מטלות שלא יבדקו לימוד עצמי של פרטים השתתפות פעילה ה כמה עובדות על ג'אווה כדאי לקרוא קצת על ההיסטוריה של ג'אווה, המוטיבציה מאחורי הפיתוח שלה, והקשר לאינטרנט. אנחנו לא נעסוק בקורס זה בתכנות אינטרנט. מודל התכנות של ג'אווה מבוסס על דרישה בסיסית שהקוד יוכל לרוץ על כל פלטפורמה (מחשב + מערכת הפעלה). תכנית ג'אווה נכתבת במספר קבצי מקור (עם סיומת (.java קומפילר מתרגם את קבצי המקור לקבצים עם סיומת.class הקוד המתורגם הוא בשפת bytecode ויכול להתבצע על כל פלטפורמה. bytecode מתבצע על ידי אינטרפרטר שנקרא "המכונה הוירטואלית" (JVM) Java Virtual Machine 7 8 חומרי עזר וספרים מומלצים חומרי עזר: המצגת ודפי עבודה ללימוד סביבת הפיתוח. ספרי עזר להרחבת הידע: Object Oriented Software Construction, second edition, by Bertrand Meyer, Prentice Hall, 1997. מציג גישה לתכנות מונחה עצמים שהקורס הזה מתבסס עליה (תיכון בעזרת חוזים), אך תוך שימוש בשפת התכנות.Eiffel Program Development in Java, by Barbara Liskov and John Guttag, Addison-Wesley, 2000. ספרים מומלצים ללימוד ג'אווה גישה דומה, אך יותר פרגמטית, תיאוריה פחות נקייה מזו של מאייר. משתמש בג'אווה, ודן בנושאים מיוחדים לג'אווה, אבל לא ספר לימוד לשפה. (מציג נושאים שמעבר לקורס, כמו דרישות וניתוח דרישות). The Java Programming Language, 4th edition, by Ken Arnold, James Gosling, and David Holmes, Addison-Wesley, 2005. [3rd edition 2000 caution!] ספר על ג'אווה מאת האנשים שפיתחו את השפה (לקרוא בעין ביקורתית). דיון ממצה ומפורט מאד בשפה ובספריות הנלוות. מועיל כאשר רוצים להבין בדיוק כיצד פועל מנגנון מסוים. Java in a Nutshell, by David Flanagan, fifth edition, O'Reilly, 2005. [third + forth edition caution!] תיאור תמציתי של השפה והספריות הנלוות. שימושי למי שיודע לתכנת, ובתור ספר עזר על מנת להיזכר בפרטים. דיון תמציתי בהרבה מזה שבספר הקודם. החצי השני של הספר מוקדש לתיעוד של הספריות הנלוות שקיים בתיעוד המקוון. 9 10 עוד על ספרים וחומרי עזר יש עוד עשרות או מאות ספרים על ג'אווה. אנו משתמשים בעיקר בשניים שהזכרנו, אבל מומלץ לדפדף גם בספרים אחרים על מנת למצוא ספר שקל לכם להשתמש בו. לעומת זאת, אין ספרים רבים שמציגים את התיאוריה של תכנות מונחה עצמים פרט לשניים שהזכרנו. יש לשים לב שגירסא 1.5 (נקראת גם גירסא 5) של ג'אווה, שיצאה ב 2005, הוסיפה כמה פריטים חשובים לשפה, ורק מהדורות חדשות מתייחסות אליה. סביבת הפיתוח כוללת תיעוד מקוון אודות הסביבה עצמה (תחת help בתפריט הראשי), וכן תיעוד של הספריות הנלוות לשפה. גם אתר האינטרנט של חברת,Sun שפיתחה את השפה, מכיל גם הוא את התיעוד המקוון של הספריות, וכן חומרי לימוד נוספים. 11 למה תכנות מונחה עצמים? בהנדסה קורות לעיתים קטסטרופות: בניינים קורסים, מטוסים נופלים, כורים מתפוצצים מקטסטרופות לומדים בעולם המחשבים, רוב הקטסטרופות התבטאו בכישלון לפתח תוכנה גדולה או בכישלון להשמיש תוכנה שפותחה; רוב הקטסטרופות נבעו מהגודל של התוכנה הפקת הלקחים כללה את פיתוח המתודולוגיות של תכנות מונחה עצמים, תיכון בעזרת חוזים contract),(design by ביצוע מקסימום בדיקות תקינות בזמן קומפילציה, ניהול זיכרון אוטומטי 12

מודולריות מודולריות היא תכונה חשובה של תוכנה. נחוצה כדי לאפשר הפרדת עניינים בזמן הפיתוח, ולשפר קריאות לצורך תחזוקה. מודולריות פירושה היכולת לפרק מערכת למרכיבים, לבנות מערכת ממרכיבים, להבין כל מודול בפני עצמו, רציפות, הגנה מודולריות טובה כתכונה של מערכת דורשת מודולים בעלי חוזק פנימי גבוה, וצמידות נמוכה. מתברר שארכיטקטורת מערכת שמבוססת על הנתונים מאפשרת מודולריות טובה יותר מארכיטקטורה שמבוססת על הפונקציונליות. מכאן היתרון של פיתוח תוכנה מונחה עצמים. 13 שימוש חוזר בתוכנה על מנת לשמור על עלויות תוכנה סבירות, יש לשפר את תפוקת מפתחי התוכנה. שיפור תפוקה יומית של מתכנת דורש שיפורים משמעותיים בתהליכי הפיתוח, שפות התכנות, וכלי הפיתוח. בנוסף, ניתן להקטין את עלות הפיתוח ע"י שימוש ברכיבי תוכנה קיימים, שפותחו עבור פרויקט קודם או פותחו במיוחד כתשתית לארגון. שימוש חוזר בתוכנה כרוך בקשיים רבים, לא כולם טכניים: תסמונת "לא הומצא אצלנו", תשלום עבור תוכנה לפי שורות קוד הניסיון מראה שרכיבי תוכנה מונחת עצמים מתאימים לשימוש חוזר יותר מרכיבים פרוצדורליים. 14 עצמים ומחלקות חלק 1 עצמים ומחלקות עצם (object) הוא יחידת תוכנה שמספקת שירותים (methods) מסוימים ושיש לה בכל נקודת זמן מצב רגעי מסוים (state) מחלקה (class) היא קבוצה של עצמים מאותו סוג, כלומר שמספקים את אותם שירותים באותה צורה העצמים הם מופעים (instances) של המחלקה עצמים שונים מאותה מחלקה נמצאים במצבים רגעיים שונים המחלקה היא הישות הסטטית בקוד המקור; העצם הוא הישות הדינמית בזמן הריצה ב scheme מימשנו גירסא פשוטה של מחלקות ועצמים ע"י פרוצדורות עם משלוח הודעות. 15 16 טיפוסים (Types) ב scheme כל ערך שייך לטיפוס נתונים מסוים, אבל משתנה יכול להכיל ערך מטיפוס כלשהו ללא מגבלה. כלומר טיפוס הוא תכונה דינמית (משתנית עם הזמן במהלך ביצוע התכנית). בג' אווה וברוב השפות האחרות הטיפוס הוא תכונה סטטית: כאשר מגדירים משתנה, קובעים מה יהיה הטיפוס שלו. בזמן ריצה ערכו של המשתנה יכול להשתנות, אבל הטיפוס יישאר ללא שינוי. שירותים לעומת פרוצדורות קופת קולנוע היא עצם שמספק שירות: מכירת כרטיסים השירות שלקוח מקבל תלוי במצב הרגעי של העצם: כמה כרטיסים כבר נמכרו ואיזה מספרה היא פרוצדורה: הלקוח נכנס ויוצא מסופר בלי קשר למצב של המספרה או לשירות שקיבלו לקוחות קודמים (הדוגמאות הללו מתעלמות מתור בקופת הקולנוע או במספרה, תור שמהווה סוג של מצב נוכחי. הדוגמאות מניחות שכאשר הלקוח שלנו מגיע, אין תור. התור גם לא משפיע על התוצאה הסופית עבור הלקוח, רק על הזמן שדרוש על מנת לקבל את השירות.) 17 18

טיפוסים בשפות מונחות עצמים (למשל Python, Java, C#, C++, (Smalltalk מחלקות הן גם טיפוסים לכל עצם בזמן הריצה יש טיפוס: המחלקה שאליה הוא שייך בשפות שבודקות טיפוסים בצורה סטטית (בזמן קומפילציה), משתנים, שמות בתוכנית, מוכרזים עם טיפוס: אם משתנה מתייחס למשהו בכלל, המשהו הזה הוא עצם מהמחלקה המוכרזת לחוק שתיארנו יש יוצאים מן הכלל שנלמד בהמשך ג 'אווה בודקת טיפוסים בצורה סטטית, וכמוה גם #C, ++C; (scheme לא בודקות (בדומה ל Smalltalk,Python 19 מחלקות וטיפוסים: דוגמה נגדיר מחלקה (הסבר על התחביר יינתן בהמשך) class edstring { במקום אחר בתוכנית, נגדיר משתנה עם טיפוס מתאים, ומשתנה מטיפוס String (מחלקה קיימת שאין צורך להגדיר): המשתנה עדיין לא מתייחס לעצם vs; edstring כנ "ל ;s String ניצור עצם חדש מהמחלקה, ונקשור את המשתנה vs אליו, vs = new edstring(); אבל אי אפשר לקשור שם מטיפוס String לעצם מהמחלקה :edstring שגיאת קומפילציה! vs; s = 20 המחלקה הראשונה: הגדרת השירותים מחלקה ראשונה: מחרוזת עם היסטוריה כעת נגדיר מחלקה. ראשית, נגדיר במילים מה עצמים מהמחלקה ייצגו ואיזה שירותים הם יספקו. עצם מייצג סדרה של גרסאות של מחרוזת השירותים שהעצם יספק הם הוספת גרסה עדכנית למחרוזת, שליפת הגרסה העדכנית (אחרונה), שליפת גרסה ישנה מסוימת, וספירת מספר הגרסאות של מחרוזת לא עצם שימושי כל כך, אבל עצמים דומים שמייצגים סדרת גרסאות של קובץ הם כן שימושיים שימוש במחרוזות במקום קבצים מפשט את ההדגמה class edstring { public void add(string s) { public int length() { public String getlast() { public String get(int i) { :public שירות ציבורי, אין הגבלת גישה :void מאומה; ערך חזרה שמסמן שהשירות אינו מחזיר ערך :int מספר שלם :String מחלקה לייצוג מחרוזות, מובנית בשפת ג'אווה 21 22 מה השירותים עושים? החוזה מה השירותים עושים? מצב מופשט הדרך הנוחה ביותר להגדיר מה השירותים עושים (ולהוכיח שהם עושים זאת נכון) היא על ידי הגדרת המצב מופשט state) (abstract שהעצם מייצג בעיני הלקוח, עצמים מייצגים מצבים מופשטים המצב המופשט של עצם מהמחלקה edstring הוא סדרה ) n (s 1, s 2,..., s כאשר n 0 ו- s i היא מחרוזת את המצב המופשט של העצם נסמן ב-( A(this class edstring: Initial State: A(this) == () add(string s): Requires: s!= null Ensures : A(old this) == (s 1, s 2,..., s n ) A(this) == (s 1, s 2,..., s n, s) 23 24

מה השירותים עושים? החוזה (המשך) int length(): Requires: nothing Ensures : A(this) == (s 1, s 2,..., s n ) return == n String get(int i): Requires: 0 < i <= length() Ensures : A(this) == (s 1, s 2,..., s n ) return == s i החוזה (המשך) String getlast(): Requires: length() > 0 Ensures : A(this) == (s 1, s 2,..., s n ) return == s n הסימון: Requires תנאי קדם, Ensures תנאי אחר, old הערך לפני ביצוע השרות, return הערך שהשרות מחזיר. השרות add משנה את המצב המופשט (פקודה), האחרים לא (שאילתות). 25 26 ספקים ולקוחות לחוזה שני צדדים: ספק ולקוח ה ספק הוא המחלקה שמגדירים; היא צריכה לממש את השירותים בקוד ג'אווה מתאים הלקוח הוא קוד שמשתמש בעצמים מהמחלקה הלקוח מחויב לקיים את תנאי הקדם לפני שהוא קורא לשירות הספק מחויב, אם הלקוח קיים את חלקו ותנאי הקדם מתקיים, לקיים את תנאי האחר החוזה: תנאי ק דם ותנאי א חר לעצמים יש מצב התחלתי לכל שירות מוצמדים שני תנאים תנאי הקדם (precondition) מגדיר מה השירות מצפה תנאי האחר (postcondition) מגדיר מה השירות מספק אם תנאי הקדם מתקיים, השירות חייב לקיים, לאחר שהוא מסיים, את תנאי האחר אם תנאי הקדם לא מתקיים, השירות לא מחויב לכלום; לא לעצור, לא להימנע מלהעיף את התוכנית, לא להימנע מפגיעה במבני נתונים, כלום 27 28 החוזה בלי הגדרת מצב מופשט בהרבה מקרים אפשר להגדיר את החוזה תוך שימוש בשאילתות בלבד, בלי להגדיר את המצב המופשט כלל; זה אפשרי כאשר השאילתות חושפות את כל המצב המופשט; לפעמים זה מקשה על הגדרת החוזה והוכחת הנכונות; (פריט שלא מופיע בתנאי האחר לא השתנה). הנה הדוגמה class edstring: Initial State: length() == 0 add(string s): Requires: s!= null Ensures : length() == old length()+1 get(length()) == s 29 החוזה בלי הגדרת מצב מופשט (המשך) int length(): Requires: nothing Ensures : return==number of calls to add() so far String get(int i): Requires: 0 < i <= length() Ensures : return! = null String getlast(): Requires: length() > 0 Ensures : return == get(length()) 30

איך נבדוק נכונות של לקוח? שימושי החוזה מה רואה הלקוח הקוד של המחלקה אינו מתפרסם. רק החוזה מתפרסם. לקוח שמשתמש במחלקה מסתמך על החוזה שלה. הלקוח יכול לעקוב אחרי פעולת המחלקה באמצעות החוזה, ויכול לאמת את הקוד שלו שמשתמש במחלקה. באופן כזה נעשית חלוקת אחריות בין כותב המחלקה ללקוח של המחלקה. כותב המחלקה אחראי להבטיח שהמחלקה מקיימת את החוזה. הלקוח אחראי לכך שהוא מפעיל את המחלקה בהתאם לחוזה. נניח שהלקוח מבצע את סידרת הפעולות הבאה: vs = new edstring(); vs.add("the letter A"); vs.add("the letter B"); System.out.println(vs.get(1)); איך ניתן להראות שהפעולות ייתבצעו בהצלחה, ומה יודפס? (השגרה System.out.println מדפיסה את הארגומנט שלה, שצריך להיות מחרוזת, לפלט הסטנדרטי, ועוברת לשורה הבאה. בהמשך הקורס נלמד מה משמעות שם השגרה.) 31 32 נכונות של לקוח ליצירת העצם אין תנאי קדם, ולכן מותר ללקוח לבצע אותה כעת (או בכל מצב אחר). vs = new edstring(); לאחריה מתקיים: vs.length() == 0 לשירות add יש תנאי קדם אחד: הארגומנט אינו.null הלקוח העביר התייחסות למחרוזת, לא,null ולכן מילא את תנאי הקדם. vs.add("the letter A"); argument!= null תנאי האחר מבטיחים ש-() length קוּדם ב- 1 ושקריאה ל- get(1) תחזיר את המחרוזת שהועברה, כלומר מתקיים: vs.length() == 1 vs.get(1) == "The letter A" 33 נכונות של לקוח (המשך) באופן דומה vs.add("the letter B"); argument!= null vs.length() == 2 vs.get(2) == "The letter B" עקרונית, יתכן שפקודה מאוחרת יותר תשנה את הערך שיחזיר get(2). במחלקה שלנו זה לא יתכן, כי הערך של length() יכול רק לגדול, והפקודה היחידה היא,add שקובעת את הערך של get עבור הארגומנט.length() עכשו מתקיים תנאי הקדם של vs.get(1) 0 < 1 <= vs.length() == 2 System.out.println(vs.get(1)); ויודפס A" "The letter 34 חוזים טובים לעומת חוזים פחות טובים הגדרת חוזים מוצלחים היא נקודה חשובה ומורכבת בתיכון תוכנה, ובהמשך הקורס נדון בה בפרוטרוט. אבל כדאי כבר עכשיו להתחיל לחשוב על מה הופך חוזה לטוב או לגרוע. אפשר לחשוב על כך בהקשר של חוזים בעולם הממשי, לא דווקא בהקשר של חוזים בין מחלקות. חוזה טוב הוא חוזה שקל להבין אותו, שאפשר לצפות ששני הצדדים יוכלו לעמוד בו, ושבמידת האפשר, כל צד יכול לוודא את עמידת הצד השני במילוי התחייבויותיו. למה חוזים? החוזה מגדיר את המשמעות של מחלקה ללא תלות במימושה החוזה מאפשר להפריד את הפיתוח והתחזוקה של הספק מאלו של הלקוחות; ההפרדה הזו מהווה מפתח בפיתוח תוכנה רחבת היקף חוזה פורמלי מאפשר להוכיח נכונות של לקוחות בהמשך הקורס נראה שהחוזה הוא מרכיב (לא בלעדי) בהוכחת נכונות של ספק בהמשך הקורס נראה גם שהגדרת המשמעות של מחלקה על ידי חוזה חשובה במיוחד בתכנות מונחה עצמים כמובן שיש חוזה טוב וחוזה פחות טוב; בהמשך הקורס נציע שיטות להגדרת חוזים טובים 35 36

פקודות ושאילתות השירות add במחלקה שהגדרנו הוא פקודה :(command) הוא משנה את מצב מבנה הנתונים השירותים getlast,get,length הם שאילתות :(queries) הם מחזירים מידע אודות מצב מבנה הנתונים, אבל לא משנים אותו הפרדנו בין פקודות ושאילתות: אין שירותים שהם גם פקודה וגם שאילתה חשיבות ההפרדה: מקילה על הבנת הממשק של מחלקה, מקילה על הגדרת החוזה: מאפשרת שימוש בשאילתא בחוזה לעיתים (רחוקות) יש סיבות טובות לא להפריד (ביצועים,...) בהיעדר סיבה טובה, הפרידו! edstring n: 26 last: מימוש המחלקה: הרעיון value: "The letter Z" previous: value: "The letter Y" previous: value: "The letter A" previous: null 37 38 מימוש המחלקה: השדות המצב הרגעי של עצם נשמר בשדות, משתנים ששייכים לעצם: class { הערך של גרסה זו value; String התייחסות לגרסה הקודמת, אם יש previous; class edstring { מספר הגרסאות n; protected int התייחסות לגרסה אחרונה last; protected 39 שדות (fields) של עצם השדות של עצם הם קבוצה של משתנים. הערכים שלהם מייצגים את המצב הרגעי של העצם. לכל עצם ממחלקה מסוימת יש שדות פרטיים לו. כלומר המחלקה היא מעין תבנית של משתנים. כאשר יוצרים עצם מהמחלקה, נוצק מהתבנית הזו עצם שיש לו עותק פרטי של כל אחד מהשדות. השדות של עצם מאותחלים באופן אוטומטי כאשר העצם נוצר. את חוקי האתחול נלמד בהמשך. 40 מימוש המחלקה: הפקודה public void add(string s) { l = new (); l.previous = last; l.value = s; last = l; n = n+1; 41 edstring n: 26 last: value: "The letter Z" previous: value: "The letter Y" previous: value: "The letter A" previous: null מימוש המחלקה: השאילתות public String getlast() { return get( length() ); public String get(i) { v = last; for (int j = length(); j > i; j--) v = v.previous; return v.value; public int length() { return n; 42

מודל הביצוע של תכנית מונחית עצמים פיתוח תוכנה מונחית עצמים מ ערכת תוכנה מדמה עולם מציאותי מסוים. העולם מורכב מישויות שלכל אחת מהן ידע מסוים, ויכולת לבצע פעולות, או לספק שירותים. אלה העצמים. בפיתוח המערכת יש לזהות מהן הישויות המרכיבות אותה (עצמים), ולסווג אותם למחלקות. לכל מחלקה, צריך לקבוע מה יודע עצם מהמחלקה, ומה השירותים שהוא מספק. בזמן ביצוע התכנית קיימים בזיכרון מספר עצמים, שחלקם מתייחסים זה לזה. בכל רגע נתון, מתבצעת פעולה מסוימת בעצם אחד. כאשר עצם X מבצע פעולה מסוימת, הוא יכול לבקש מעצם אחר Y (שיש לו התייחסות אליו) שרות מסוים. X שולח ל Y הודעה וממתין עד ש Y יסיים את הפעולה (ויחזיר ערך), ואז X ממשיך בפעולתו. 43 44