O1

O3

O2

O4

m1

m2m4m3

m5

Program

Environment

• ซอฟตแวรเชงวตถ (Object-Oriented Software)คอ กลม หรอชด(Collection) ของวตถทมหนาทรบผดชอบตอการจดการขอมลของตนเอง และตดตอสอสารกบวตถอนๆ โดยสงขอความ (Message) ใหแกกนและกน

Object-Oriented Software

What is an object?

• วตถ (object)เปน กลมหรอชด (collection) ของสงตอไปน • แอททรบวต (Attribute) ของวตถจะบอกถงขอมล (Data)คณลกษณะเฉพาะหรอ สถานะของวตถ • เมทธอด (Method) จะบอกถงหนาท (functionality) หรอ พฤตกรรม (behavior) ตางๆของวตถนนๆ

• โดยม แอสโซซเอชน (Association) อนไดแก สงทบอกถงความสมพนธ (Relationship) ของวตถนน กบวตถอนๆ รวมทงปฏสมพนธ (Interactions) ระหวางวตถกบวตถอนๆ

?

Identify Problem Domain

• ระบ ขอบเขตของปญหา (Problem Domain) เพอสรางแบบจ าลองวตถ (Modeling Objects)

o เปนการก าหนดขอบเขตของสงทเราจะพจารณาใหเปนวตถ (Object) o เราไมสามารถสนใจทกๆ วตถ (Object) ในโลกของความเปนจรงในเวลาเดยวกนไดo เชนเดยวกบทเราไมสามารถสนใจทกความสมพนธ และ กจกรรม ทกความสมพนธ และทกกจกรรมทเกดขนในโลกของความเปนจรงไดเชนกน

Objects = Attributes, Methods, Associations

AttributesAgeGenderName….

AssociationsmyLeftArmmyLeftLegmyRightArm....

Methods/OperationsJump..Talk...Dance

Ask FriendJumpWalkJumpShake myHeadShake myBody

A working OO system:a conversation between networksof objects

Tim

head

body

armarm

leg leg

Objects = Attributes, Methods, Associations

AttributesModelCompanyColor….

AssociationsBrakeLeftFrontWheelGear....

Methods/OperationsStart..Go...Stop..

Go ForwardGo BakcwardTurn LeftTurn RightApply BrakeChange Gear….

A working OO system:a conversation between networksof objects

รถยนต Toyota สแดง

body

Brake

wheelwheel

wheel

wheel Engine

• ก าหนดคณลกษณะ (Attribute) ใหกบวตถo วตถ Tim มคณลกษณะส าคญคอ อาย (25 ป) เพศ (ชาย) ชอ (Tim) o วตถ รถยนตคนหนง เปน รถสปอรต สแดง ยหอ Toyota

• ก าหนดพฤตกรรม/วธการกระท า (Method) ใหกบวตถo วตถ Tim สามารถ เดน ยน นง และนอน ไดo วตถ รถยนตคนหนง สามารถ วง เลยวซาย และเลยวขวาได

• ก าหนดความสมพนธ/ปฏสมพนธกบวตถอน (Association)o วตถ Tim ประกอบดวย ล าตว(body) แขน (arm) 2 แขน ขา(leg) 2 ขาo วตถ รถยนตคนหนง ประกอบดวย ตวถง(body) ลอ (wheel) 4 ลอo วตถ Tim สามารถสรางกจกรรม ใหวตถ “รถยนตคนหนง” เกดการเปลยนแปลงสถานะได เชน การขบรถ

Objects Abstraction

• วตถทม Attribute, Method และ Association ของวตถคลายๆ กนจะถกจดอยในกลมหรอ คลาส (Class) เดยวกน

Group of Objects

Tim John Don

• คา Attribute, Method และ Association ของวตถ จะถกก าหนดไวใน “คลาส” (Class)• คลาส (Class)

o เปนสงทน าเสนอ Abstract Data Types (ADTs) ของวตถ (Object) ทเราตองการจ าลองo ก าหนดรายละเอยดเกยวกบ Attribute, Method และAssociation ของวตถ (Object)o เปนพมพเขยว (Blueprint) ของวตถ (Object)

Defining Class

• คลาส (Class) เปนพมพเขยว (Blueprint) ของวตถ (Object)o ไมสามารถน ามาใชไดโดยตรง o ก าหนดคณลกษณะรวมกนในรปของ Attributeo ก าหนดวธการกระท า/พฤตกรรม รวมกนของวตถ ในรปของ Method o ก าหนดความสมพนธ /ปฏสมพนธกบวตถอนในรปของ Association

• เรยกไดวา วตถ (Object) เปนสงทสรางขน หรอเปน อนแสตนซ (Instance) ของคลาส (Class)

Class

Classes & Instances

Person

Tim Don

• เรยกไดวา คลาส (Class) เปน พมพเขยว/แบบแปลน (Blueprint) ของ วตถ (Object)• เรยกไดวา วตถ (Object) เปน อนแสตนซ (Instance) ของคลาส (Class)c

Class & Object

Class

PERSON

Age

Gender

Name

myArms

myLegs

Jump()

Walk()

Talk()

Dance()

ShakeMyArms()

Object “Tim”

Age = 25

Gender = Male

Name = Tim

myArms = Arms

myLegs = Legs

can Jump

can Walk

can Talk

can Dance

can ShakeMyArms

Class & Object

Class

PERSON

Age

Gender

Name

myArms

myLegs

Jump()

Walk()

Talk()

Dance()

ShakeMyArms()Object “Don”

Age = 25

Gender = Male

Name = Don

myArms = Arms

myLegs = Legs

can Jump

can Walk

can Talk

can Dance

can ShakeMyArms

Classes & Instances

• เรยกไดวา คลาส (Class) เปน พมพเขยว/แบบแปลน (Blueprint) ของ วตถ (Object)• เรยกไดวา วตถ (Object) เปน อนแสตนซ (Instance) ของคลาส (Class)

Class & Object

Class

CAR

Model

Color

Company

theGear

theBrake

GoForward()

GoBackward()

TurnLeft()

TurnRight()

ApplyBrake()

Object “aCar”

Model = Celica

Color = Red

Company = Toyota

theGear = Gear

theBrake = Brake

can GoForward

can GoBackward

can TurnLeft

can TurnRight

can ApplyBrake

Class & Object

Class คอ ตนแบบขอมลทมไวเพอสราง object ทมโครงสรางพนฐานพฤตกรรมเดยวกน ในแนวคดเชงวตถกอนทสราง object จะตองสราง class ขนมากอน

Object ทกตวจะตองอยใน class ซง class กบobject เปนสงทคกนเสมอ สามารถทราบรายละเอยดและคณสมบต ของ Object ไดดวยการดท Class

ClassClass จะประกอบดวยชอ Class, Attribute และ Method ตาง ๆ ซงเปนตวอธบายรายละเอยด และหนาทตาง ๆ โดยแสดงในลกษณะ diagram ดงน

Name

Attributes

Method

Class

ตวอยาง Class ของ StudentStudent

{abstract}

StudentIDNumber

FirstName

LastName

Address

City

State

RegisterForCourse

DropCourse

ChangeAddress

Class

ใน C++

•การสราง Class ท าไดโดยการประกาศ class ซงมสวนประกอบดงน • class CRectangle {• int x, y;• public:• void set_values (int,int);• int area (void);• } rect;

attribute

Method

ชอ object สรางจากคลาส

ชอ Class

Class• // classes example

• #include <iostream>

• using namespace std;

• class CRectangle {

• int x, y;

• public:• void set_values (int,int);• int area () {return (x*y);}• };

• void CRectangle::set_values (int a, int b) {• x = a;

• y = b;

• }

• int main () {• CRectangle rect;

• rect.set_values (3,4);• cout << "area: " << rect.area();• return 0;

• }

Method

รายละเอยด Method น ามาเขยนดานลาง Class

การสราง object จาก class

การเรยกใช method

Message Passing (1)• Message Passing

o คอการท วตถตดตอกนดวยการสง ขอความ (message) ถงกนและกน

o มผลท าให วตถทรบขอความ (received object) เปลยนแปลงสถานะ หรอ กระท าการอยางใดอยางหนง โดยจะท าการประมวลผลตามความตองการของวตถทสงขอความ หรอ ปฏเสธค ารองขอ

Tim

ถาวตถ Tim ตองการขบรถ aCar จะตองท าอยางไร?

aCar

ขบรถ

Example of Message Passing (1)

Message passing (2)

• การสง Message ไปยงวตถใดๆ แลววตถนนกระท าการอยางใดอยางหนง

o เปนการเรยก Method ทถกก าหนดไวในวตถนนมาท างานo เปรยบเทยบไดกบการเรยก function call หรอ procedure call ทมใน Procedural Programming โดยผาน Interface

o แตละวตถ ตองรบผดชอบ พฤตกรรมของตนเอง โดยผานการเรยกใช Method

Tim

ถาวตถ Tim ตองการขบรถ aCar

aCaraCar.GoForward(100)aCar.goBackward()

aCar.TurnLeft()

aCar.TurnRight()

aCar.ApplyBrake()

Example of Message Passing (2)

Object-Oriented Software

m1

m2

m4m3

m5

Software

Environment

Characteristics of an Object

Identity

Information Hiding

Encapsulation

Inheritance

Polymorphism

Identity• วตถ (Object) จะตองมลกษณะเฉพาะประจ าตว (Identity)

o วตถใดๆ สามารถมคณลกษณะ (Attribute) เหมอนๆ กนได เชน วตถ“Tim” และ“Don” เปนเพศชาย และอาย 25 ป เหมอนกน

o วตถใดๆ สามารถมพฤตกรรม (Behavior/Method) เหมอนๆ กนได เชน วตถ“Tim” และ“Don” สามารถกน เดน นอน นง ไดเหมอนกน

o วตถใดๆ สามารถความสมพนธเกยวของ (Association) กบวตถอนๆเหมอนๆ กนได เชน วตถ“Tim” และ“Don” ประกอบดวย 2 แขนและ 2 ขา เหมอนๆ กน

o วตถ “Tim” และ “Don” สรางจากคลาส (Class) เดยวกนคอ “Person”

• แตเราถอวา วตถ“Tim” และวตถ “Don” เปนคนละวตถกน

Encapsulation

• พจารณาวตถ (Object) ไดเสมอน กลองด า (Black Box)

o วตถใด ตอง “ร” วธหรอขนตอนการท างานภายใน (Method) ของตนเอง

o วตถอน ไมจ าเปนตองรวาวธ หรอขนตอนการท างานภายในเปนอยางไรo วตถอนตองการเรยกใช Method ของวตถนได โดยสง Message

มาโดยท Message จะตองอยในรปแบบทตกลงกนไวกอน

black box

Object

IncomingMessage Outgoing Message

Tim

Example of Encapsulation

Tim.jump()

Tim.walk()

Tim.talk()

Tim.dance()

Tim.shakeMyArms()

Information Hiding• พจารณาวตถ (Object)

o สามารถก าหนดขอบเขตการเขาถง Attribute และ Method

o ก าหนดวาใครสามารถเหนหรอใช Attribute และ Method ของวตถนนไดบาง

anObject

talk()walk()jump()

NameAge

ObjectDiagram A.

anObject

talk()walk()jump()

NameAge

Object Diagram B.

anObject

talk()walk()Jump()

NameAge

Object Diagram C.

Information Hiding and Encapsulation

• Q: จะค านวณคา “Age” จาก PERSON ไดอยางไร?

o เกบคา วน-เดอน-ปเกด ไว แลวค านวณคา “Age” เมอม request?o เกบคาอายปจจบน (current age) และupdate ทกๆ ป?

• A: don’t care!!!o ตราบใดทเราสามารถ maintain “getAge()” interface

PERSON

Age

Gender

Name

myArms

myLegs

Jump()

Walk()

Talk()

Dance()

ShakeMyArms()

getAge()

Advantages of Information Hiding and Encapsulation• Maintainability

o เปนการพจารณาโครงสรางซอฟแวรในระดบนามธรรม (Abstraction) หรอในระดบสง (High-Level) โดยไมค านงถงรายละเอยด วธการ หรอภาษาทจะน าไปพฒนา (Implementation)

• Flexibility

oท าใหการพฒนาซอฟแวรเชงวตถมความยดหยน (Flexibility) สามารถเปลยนแปลงไดงาย (Ease of Change)

oระบบ Software ใดๆ สามารถปฏบตงานรวมกนไดอยางสะดวก และมประสทธภาพ เนองจากไมจ าเปนตอง “ร” รายละเอยดการท างานภายในของระบบ

Reference

• http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/

• Nell Dale, Chip Weems and Mark Headington. Introduction to java and software design. ISBN 0-7637-1064-4

• ผศ. ธวชชย งามสนตวงศ. การเขยนโปรแกรมเชงวตถ. กรงเทพฯ: สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ. 2545

• รศ.ธรวฒน ประกอบพล. Java OOP. กรงเทพฯ: ซมพลฟาย, 2554.