Что такое композиция в программировании
Перейти к содержимому

Что такое композиция в программировании

  • автор:

Композиция (программирование)

Агрегирование в общем смысле — это объединение нескольких элементов в единое целое. Результат агрегирования называют агрегатом.

В программировании под агрегированием (так же называемым композицией и включением) подразумевают методику создания нового класса из уже существующих классов. Об агрегировании также часто говорят как об «отношении принадлежности» по принципу «у машины есть корпус, колеса и двигатель».

Вложенные объекты нового класса обычно объявляются закрытыми, что делает их недоступными для прикладных программистов, работающих с классом. С другой стороны, создатель класса может изменять эти объекты, не нарушая работы существующего клиентского кода. Кроме того, замена вложенных объектов на стадии выполнения программы позволяет динамически изменять её поведение. Механизм наследования такой гибкостью не обладает, поскольку для производных классов устанавливаются ограничения, проверяемые на стадии компиляции.

На базе агрегирования реализуется методика делегирования, когда поставленная перед внешним объектом задача перепоручается внутреннему объекту, специализирующемуся на решении задач такого рода.

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Композиция «Золотое руно»
  • Композиция (музыка)

Смотреть что такое «Композиция (программирование)» в других словарях:

  • Агрегирование (программирование) — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники … Википедия
  • Субъектно-ориентированное программирование — Парадигмы программирования Агентно ориентированная Компонентно ориентированная Конкатенативная Декларативная (контрастирует с Императивной) Ограничениями Функциональная Потоком данных Таблично ориентированная (электронные таблицы) Реактивная … Википедия
  • Класс (программирование) — У этого термина существуют и другие значения, см. Класс. Класс в программировании набор методов и функций. Другие абстрактные типы данных метаклассы, интерфейсы, структуры, перечисления характеризуются какими то своими, другими… … Википедия
  • Класс (объектно-ориентированное программирование) — Класс, наряду с понятием «объект», является важным понятием объектно ориентированного подхода в программировании (хотя существуют и бесклассовые объектно ориентированные языки, например, Прототипное программирование). Под классом подразумевается… … Википедия
  • Функциональная зависимость (программирование) — Функциональная зависимость концепция, лежащая в основе многих вопросов, связанных с реляционными базами данных, включая, в частности, их проектирование. Математически представляет бинарное отношение между множествами атрибутов данного… … Википедия
  • That’s the Way Love Goes — «That’s the Way Love Goes» Сингл Джанет Джексон из альбома janet … Википедия
  • New Order — Об альбоме группы Testament см. статью The New Order. New Order New … Википедия
  • Диаграмма классов — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. В UML диаграмма классов является типом диаграммы статичес … Википедия
  • Vision of Love — «Vision of Love» Сингл Мэрайи Кэри из альбома Mariah Carey Выпущен 15 мая 1990 Формат CD сингл Кассетный сингл 7 сингл … Википедия
  • Music (альбом Мадонны) — У этого термина существуют и другие значения, см. Music. Music … Википедия

Композиция в Python

Еще одной особенностью объектно-ориентированного программирования является возможность реализовывать так называемый композиционный подход. Заключается он в том, что есть класс-контейнер, он же агрегатор, который включает в себя вызовы других классов. В результате получается, что при создании объекта класса-контейнера, также создаются объекты других классов.

Чтобы понять, зачем нужна композиция в программировании, проведем аналогию с реальным миром. Большинство биологических и технических объектов состоят из более простых частей, также являющихся объектами. Например, животное состоит из различный органов (сердце, желудок), компьютер — из различного «железа» (процессор, память).

Не следует путать композицию с наследованием, в том числе множественным. Наследование предполагает принадлежность к какой-то общности (похожесть), а композиция — формирование целого из частей. Наследуются атрибуты, т. е. возможности, другого класса, при этом объектов непосредственно родительского класса не создается. При композиции же класс-агрегатор создает объекты других классов.

Рассмотрим на примере реализацию композиции в Python. Пусть, требуется написать программу, которая вычисляет площадь обоев для оклеивания помещения. При этом окна, двери, пол и потолок оклеивать не надо.

Прежде, чем писать программу, займемся объектно-ориентированным проектированием. То есть разберемся, что к чему. Комната – это прямоугольный параллелепипед, состоящий из шести прямоугольников. Его площадь представляет собой сумму площадей составляющих его прямоугольников. Площадь прямоугольника равна произведению его длины на ширину.

Куб

По условию задачи обои клеятся только на стены, следовательно площади верхнего и нижнего прямоугольников нам не нужны. Из рисунка видно, что площадь одной стены равна xz , второй – уz . Противоположные прямоугольники равны, значит общая площадь четырех прямоугольников равна S = 2xz + 2уz = 2z(x+y) . Потом из этой площади надо будет вычесть общую площадь дверей и окон, поскольку они не оклеиваются.

Можно выделить три типа объектов – окна, двери и комнаты. Получается три класса. Окна и двери являются частями комнаты, поэтому пусть они входят в состав объекта-помещения.

Для данной задачи существенное значение имеют только два свойства – длина и ширина. Поэтому классы «окна» и «двери» можно объединить в один. Если бы были важны другие свойства (например, толщина стекла, материал двери), то следовало бы для окон создать один класс, а для дверей – другой. Пока обойдемся одним, и все что нам нужно от него – площадь объекта:

class WinDoor: def __init__(self, x, y): self.square = x * y

Класс «комната» – это класс-контейнер для окон и дверей. Он должен содержать вызовы класса «ОкноДверь».

Хотя помещение не может быть совсем без окон и дверей, но может быть чуланом, дверь которого также оклеивается обоями. Поэтому имеет смысл в конструктор класса вынести только размеры самого помещения, без учета элементов «дизайна», а последние добавлять вызовом специально предназначенного для этого метода, который будет добавлять объекты-компоненты в список.

class Room: def __init__(self, x, y, z): self.square = 2 * z * (x + y) self.wd = [] def add_wd(self, w, h): self.wd.append(WinDoor(w, h)) def work_surface(self): new_square = self.square for i in self.wd: new_square -= i.square return new_square r1 = Room(6, 3, 2.7) print(r1.square) # выведет 48.6 r1.add_wd(1, 1) r1.add_wd(1, 1) r1.add_wd(1, 2) print(r1.work_surface()) # выведет 44.6

Практическая работа

Приведенная выше программа имеет ряд недочетов и недоработок. Требуется исправить и доработать, согласно следующему плану.

При вычислении оклеиваемой поверхности мы не «портим» поле self.square . В нем так и остается полная площадь стен. Ведь она может понадобиться, если в списке wd произойдут изменения, и придется заново вычислять оклеиваемую площадь.

Однако в классе не предусмотрено сохранение длин сторон, хотя они тоже могут понадобиться. Например, если потребуется изменить одну из величин у уже существующего объекта. Площадь же помещения всегда можно вычислить, если хранить исходные параметры. Поэтому сохранять саму площадь в поле не обязательно.

Исправьте код так, чтобы у объектов Room было четыре поля – width , length , height и wd . Площади (полная и оклеиваемая) должны вычислять лишь при необходимости путем вызова методов.

Программа вычисляет площадь под оклейку, но ничего не говорит о том, сколько потребуется рулонов обоев. Добавьте метод, который принимает в качестве аргументов длину и ширину одного рулона, а возвращает количество необходимых, исходя из оклеиваемой площади.

Разработайте интерфейс программы. Пусть она запрашивает у пользователя данные и выдает ему площадь оклеиваемой поверхности и количество необходимых рулонов.

Курс с примерами решений практических работ:
pdf-версия

X Скрыть Наверх

Объектно-ориентированное программирование на Python

Композиция в программировании: все что нужно о ней знать

Абстракция в программировании помогает или только усложняет процесс?

Библиотеки в программировании: мощный иструмент для создания чистого кода

Как новичку ставить правильные эстимейты?

Как программисту не изобретать велосипед?

Как правильно гуглить? 13 способов искать информацию эффективнее

Композиция – это важный инструмент в программировании, который позволяет создавать более сложные системы из простых компонентов. Композиция в программировании может быть использована во многих областях: разработка программного обеспечения, создание пользовательских интерфейсов, обработка данных и многих других.

В этой статье мы рассмотрим, что такое композиция в программировании, как ее применяют в функциональном и объектно-ориентированном программировании, а также преимущества ее использования.

Определение композиции

Композиция это процесс создания сложных функций или объектов путем комбинирования и объединения более простых функций или объектов.

То есть, вместо того чтобы создавать новую функцию или объект с нуля, мы можем использовать уже существующие функции или объекты и комбинировать их в более сложные структуры.

Зачем нужна композиция в программировании

Из определения очевидно, что композиция используется для того, чтобы разбить сложную задачу на более простые подзадачи и решать их по отдельности, а затем комбинировать для получения итогового результата. Это позволяет повысить модульность кода, улучшить его читаемость и переиспользуемость (code reuse).

Кроме того, композиция позволяет создавать более гибкие и расширяемые системы, так как отдельные компоненты могут быть легко заменены или изменены без влияния на остальной код. Это также помогает избежать дублирования кода, за счет использования одних и тех же компонентов в разных местах.

Техники композиции в программировании

Компоновка функций

Компоновка функций (function composition) — это техника, которая позволяет создавать новые функции путем комбинирования существующих.

В функциональном программировании, компоновка функций является одним из основных инструментов для работы с функциями и обработки данных.

Пример компоновки функций на языке JavaScript:

const add = x => x + 1;

const multiply = x => x * 2;

const square = x => x * x;

const composed = x => square(multiply(add(x)));

В этом примере мы создаем три простые функции `add`, `multiply` и `square`, и затем компонуем их вместе, чтобы создать новую функцию `composed`, которая сначала прибавляет 1, затем умножает на 2, а затем возводит в квадрат.

Сложные композиции

Сложные композиции это техника, которая позволяет создавать сложные системы путем комбинирования более простых компонентов.

В объектно-ориентированном программировании, сложные композиции могут быть созданы путем создания классов, которые содержат другие классы.

Пример сложной композиции на языке Java:

public class Car

private Engine engine;

private Wheels wheels;

private Suspension suspension;

public Car(Engine engine, Wheels wheels, Suspension suspension)

public void start()

public void stop()

public void drive()

В этом примере мы создаем класс `Car`, который содержит другие классы в качестве своих членов: `Engine`, `Wheels` и `Suspension`. Мы можем создавать новые автомобили, комбинируя различные компоненты, и использовать их для выполнения различных задач, таких как запуск двигателя, остановка и езда на автомобиле.

Примеры реализации композиции программирования в реальном мире

Разработка программного обеспечения

Пример применения композиции в разработке программного обеспечения — это использование библиотек и фреймворков для создания новых приложений. Например, веб-приложение может быть создано с использованием фреймворка React.

Кроме того, в разработке программного обеспечения можно использовать паттерн проектирования «Компоновщик» (Composite pattern), который позволяет создавать структуры объектов в виде дерева, где каждый объект может быть составным или простым.

Создание пользовательских интерфейсов

Композиция также может использоваться для создания пользовательских интерфейсов, в веб-разработке и в разработке мобильных приложений. Вместо того, чтобы создавать все элементы интерфейса с нуля, разработчики могут использовать готовые компоненты, такие как кнопки, поля ввода, выпадающие списки и т. д., чтобы создать более сложный и красивый интерфейс.

Например, фреймворк Flutter от Google предоставляет множество готовых компонентов и виджетов, которые могут быть использованы для создания пользовательского интерфейса для приложений на Android и iOS. Разработчики могут комбинировать эти компоненты, чтобы создавать более сложные интерфейсы, и использовать возможности композиции, чтобы упростить разработку и поддержку кода.

Заключение

Композиция является важным инструментом в программировании, который позволяет создавать более сложные системы из простых компонентов. Она может быть использована во многих различных областях программирования и помогает упростить разработку и поддержку кода.

Понимание концепции композиции и ее применение может помочь разработчикам создавать более высококачественный и эффективный код.

Похожие материалы

Абстракция в программировании помогает или только усложняет процесс?

Библиотеки в программировании: мощный иструмент для создания чистого кода

Как новичку ставить правильные эстимейты?

Как программисту не изобретать велосипед?

Как правильно гуглить? 13 способов искать информацию эффективнее
Что такое композиция в программировании?

Композиция в программировании — это принцип организации кода, где классы или модули объединяются для создания более сложных структур. В моей практике, композиция помогает сделать код более модульным и управляемым.

Какие преимущества дает использование композиции в программировании?

Используя композицию, вы можете создавать более гибкие и модульные системы. Это значит, что каждый компонент системы может быть изменен или заменен независимо от других. В моем опыте, это значительно облегчает поддержку и расширение кода.

Как композиция отличается от наследования?

В отличие от наследования, где классы получают свойства и методы родительских классов, в композиции классы создаются из других классов, добавляя и комбинируя их функционал. Я обнаружил, что это обеспечивает большую гибкость и уменьшает вероятность проблем с множественным наследованием.

Как применить принципы композиции в реальных проектах?

Я применяю композицию, создавая классы, которые содержат другие классы в качестве своих свойств или методов. Это позволяет мне комбинировать и повторно использовать код без необходимости в наследовании или дублировании функциональности.

Какие проблемы могут возникнуть при использовании композиции?

Одна из основных проблем, с которой я сталкивался при использовании композиции, это управление зависимостями между компонентами. Это требует тщательного проектирования и управления жизненным циклом объектов.

Какие языки программирования лучше всего поддерживают композицию?

Большинство объектно-ориентированных языков программирования, таких как Java, C# и Python, хорошо поддерживают композицию. Я лично использовал композицию в большинстве моих проектов на этих языках.

Что такое композиция в программировании

Читала Брюса Эккеля и решила поискать более развернутую информацию с примерами composition, delegation и синтеза composition+inheritance, так как синтаксис там совсем другой, это не обычное наследование. В этой статье, к сожалению, примеров не нашла. Очень хорошо объяснено, про отношение has-a, но как оно воплощается в коде? UPD: Если кому-то интересно, то вот здесь нашла пример Пример Композиции По сути это просто использование методов/переменных другого класса через instance variable (поправьте, если я не права). Ну и вот тут еще мистер Кумар в деле показывает, как это работает) Видео о композиции

Denis Gritsay Уровень 30
19 октября 2023

спорно — » Самый простой пример — двигатель автомобиля. Двигатель является частью автомобиля, но не может быть частью другого автомобиля. ?» вы никогда не изучали как устроен двигатель? и двигатель, и пассажир, может быть выведен в отдельный класс или интерфейс и наследоватся в разных автомобилях. У любого двигателя могут быть общие с другими двигателями поля и методы — мощность, количество цилиндров и т.д. спорная часть статьи про агрегирование и композицию .

Never Ending Pie Throwing Robot Уровень 30
11 октября 2023

Хорошо, нам понятно объяснили что такое композиция и агрегация, но почему же это важно?? Это настолько важно, что они даже придумали термины для обозначения этого, но почему же.

Anonymous #3336441 Уровень 37
4 октября 2023

Я так понимаю что композиция и агрегирование никак не относятся к наследованию, и являются отдельными взаимоотношениями между классами. По идеи при композиции классы должны быть вложенными, а при агрегации нет. Поправьте меня если не прав) И как при агрегации, объект является частью другого объекта.

дмитрий Уровень 22
31 августа 2023

Статья без приведения примера чистого и ясного кода иллюстрирующего сказанное треп ни о чем. Чтоб до конца понять тему нужно читать другие статьи (в сторонних источниках). Кстати, во всех качественных источниках (с кодом) написание кода предваряется вышеприведенными в статье рассуждениями. То есть, чтение этой статьи потеря времени. Идем на хабр. Да, не обязательно — если сениор, то умеешь обьяснять. А вообще статья напоминает старый одесский анекдот: «Изя вам Моцарт нравиться? Нет. Вы что слушали Моцарта. Нет мне Моня напел.»

chess.rekrut Уровень 25
18 августа 2023
Ingenieur Уровень 22
11 августа 2023
переживаю за отношения классов больше, чем за свои
Alexander Rozenberg Уровень 32
25 июля 2023
Ant Уровень 29
19 июля 2023

В Java агрегация и композиция могут быть реализованы с помощью использования ссылок на объекты в классах. Агрегация: Для реализации агрегации, один класс содержит ссылку на другой класс в качестве члена данных. Например:

 public class University < private Liststudents; public University() < students = new ArrayList<>(); > public void addStudent(Student student) < students.add(student); >> public class Student < // Поля и методы класса студента >

В этом примере класс University агрегирует (содержит) список студентов класса Student. Он имеет метод addStudent, который добавляет студента в список. Композиция: Для реализации композиции, один класс является составной частью другого класса. Например:

 public class Heart < // Поля и методы класса сердца >public class Person < private Heart heart; public Person() < heart = new Heart(); >// Дополнительные поля и методы класса персоны > 

В этом примере класс Person компонует (содержит) объект класса Heart. В конструкторе Person создается новый объект Heart, который становится составной частью каждого объекта Person. Обратите внимание, что в данном примере, если объект Person будет уничтожен, то и объект Heart также будет уничтожен, поскольку они тесно связаны. Реализация агрегации и композиции может быть более сложной и зависит от конкретных требований и дизайна вашей программы. Все это разновидности отношения HAS A

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *