ソフトウェア工学知能情報学部新田直也構造化指向の限界  なぜ構造化指向では駄目なのか?  作成するソフトウェアが変わってきた．    CUIシステムからGUIシステムへ… より短期間での開発が要求されるようになってきた．そもそもシステム化の対象を関数（入出力）のみで構造化することに限界があった．関数とオブジェクト（1/2）  関数とは… π/2    入力 sin 出力 1 入力と出力で特徴付けられる．同じ入力を与えれば必ず同じ結果が得られる．（内部状態を持たない．）われわれの身の回りのモノは? お金，ボタン入力状態変化出力状態参照お金，ジュースのストックジュース，おつり内部状態を持つオブジェクトである関数とオブジェクト（2/2）  オブジェクトとは…     内部状態（つまりデータ）を持つ．入力を与えれば出力が返ってくるが，その際内部状態が更新されたり内部状態が出力値に影響を与える（関数とは呼ばず操作と呼ぶ）．オブジェクトとは，データと操作を一体化（カプセル化）したもの．一般に一種類のオブジェクトに対して複数の操作を定義することができる．   自動販売機オブジェクトでは，購入，返却，商品補充など．ちなみに，構造化指向では内部状態は，グローバル変数，ポインタ引数，静的変数などで表現されていた．カプセル化と情報隠蔽    構造化指向では関数内の処理内容が情報隠蔽されていた．オブジェクト指向では操作の処理内容に加え，内部状態もカプセル化されて情報隠蔽される．オブジェクトにメッセージを送れば，内部で適当に処理してくれるイメージ．操作1の呼び出し (メッセージ) オブジェクトA 操作1 操作2の呼び出し (メッセージ) 内部データ操作2 オブジェクト指向パラダイムとはオブジェクト指向言語の発展に伴って形成されてきたソフトウェア開発上の概念．オブジェクト指向分析，オブジェクト指向設計など，プログラミング以外の工程でも用いられる．  ソフトウェアを処理や関数ではなくオブジェクトに分解する．  オブジェクト指向プログラミングの構成概念は3つ     カプセル化（encapsulation，抽象データ型）継承（inheritance）多相性（ポリモルフィズム，polymorphism）オブジェクトの実例  Windowシステムが好例 Windowオブジェクトスライドオブジェクト矩形オブジェクト線分オブジェクト円オブジェクトツールバーオブジェクトメッセージの例閉じよ最小化せよ移動せよサイズ変更せよ削除せよ移動せよサイズ変更せよクラスとインスタンス  カプセル化についてもう少し詳しく見ていこう．．．．   同型の自動販売機がたくさんあった場合でも，操作の種類や内容，どのような内部状態を持つか（お金とジュースのストックを内部状態として持つ）はすべて同じ．一方，実際の内部状態は個々の自動販売機によって異なる．   内部状態（データ構造）や操作内容の定義→クラス内部状態が異なる1つ1つの個体→インスタンス（オブジェクト）クラスと抽象データ型  クラスとインスタンスの関係は，型と変数の関係に等しい．実行時に型変数 int x; 構造体構造体変数 struct List l; クラスインスタンス Circle c; メモリ上に確保される．いくつでも宣言できる． Javaにおけるオブジェクト指向（1）   操作はメソッドと呼ばれる．内部状態はフィールドとして定義．クラス定義の例：クラス名 class Circle { double radius; double x; double y; int color; } // 半径 // x座標 // y座標 // 色フィールド定義（インスタンス変数） void move(double px, double py) { x = px; y = py; } void resize(double scale) { radius = radius * scale; } メソッド定義 Javaにおけるオブジェクト指向（2）  インスタンスの生成，利用 Circle c = new Circle(); c.move(100,50); c.color = 255; Circleクラスのインスタンスの生成 moveメソッド呼び出しフィールド（メンバ）へのアクセス Circle クラス new で生成インスタンス c move()メソッドの呼び出しなぜカプセル化をするのか  データを中心に処理をまとめると理解し易い．  プログラムの関連する部分が一箇所に局所化されるので理解が容易である． delete(順番) add(要素) List オブジェクト get(順番) size()  データを中心に処理をまとめると再利用し易い．   あるデータ構造を別の場所でも使いたい場合，カプセル化されていれば，そのデータ構造に対する処理も一緒についてくる．データ構造の変更に対して強い．  隠蔽しているデータの構造が変わっても，メソッド群（インタフェース）さえ変わらなければ，使う側には影響が及ばない．