Технологический лицей г.Сыктывкар

12.2. ОБЪЕКТНО - ОРИЕНТИРОВАННАЯ ПЛАТФОРМА WINDOWS

• Объектно-ориентированное программирование

• Объекты файловой системы - файл и папка

• Объекты пользовательского уровня - приложение и документ

• Пользовательский графический интерфейс Windows

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Современная технология разработки программных продуктов, в том числе и операционной системы Windows, базируется на концепции объектно-ориентированного программирования, в которой выдерживается единый подход к данным и программам. В основе всего лежит понятие объекта, который объединяет в себе как алгоритмы, так и данные, обрабатываемые этими алгоритмами. В результате упрощается не только разработка программ, но и технология работы пользователя, которому предоставляется возможность при работе в интерактивном (диалоговом) режиме применять наглядные графические инструменты и различные подсказки.

Объектно-ориентированное программирование стало необычайно популярным в последние годы. Оно определяет новое понимание процесса вычисления, а также то, как можно структурировать информацию внутри компьютера. В своей статье один из "отцов" этого направления .Алан Кей так определил фундаментальные характеристики объектно-ориентированного программирования, на которых базируется весь программный комплекс операционной системы Windows:

• все, с чем мы имеем дело в компьютерном мире, является объектами;

• вычисление в компьютере осуществляется путем обмена данными между объектами, при котором один объект требует, чтобы другой объект выполнил некоторое действие. Объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение - это запрос на выполнение действия;

• каждый объект имеет независимую память, которая состоит из других объектов;

• каждый объект является представителем класса, который выражает свойства принадлежащих ему объектов;

• в классе задается поведение объекта, поэтому все объекты, принадлежащие к данному классу, могут выполнять одинаковые действия;

• все классы образуют иерархическую (древовидную) структуру, отражающую иерархию наследования. Память и поведение, связанное с экземплярами определенного класса, могут использоваться любым классом, расположенным ниже в иерархической структуре.

Благодаря тому, что операционная система Windows создана на базе объектно-ориентированной методологии программирования, пользователь получил в руки достаточно удобную среду работы. Ее основными понятиями становятся объект, его свойства и действия, которые объект может выполнять в зависимости от запроса. В объектно-ориентированной среде с любым объектом сопоставлена определенная совокупность действий. Выбор из этой совокупности действий определяется поставленной целью.

При намерении что-либо сделать в системной среде Windows необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

• выбрать (выделить) объект, т.е. щелкнуть левой кнопкой мыши по изображению этого объекта на экране;

• затем из совокупности действий, которые объект может выполнить, выбрать необходимое, например, при помощи меню.

Запомните! При работе с объектами в среде Windows сперва выделяете (выбираете) объект, а затем производите над ним действие.

В среде Windows существует множество объектов, с которыми придется работать пользователю, например, с объектами файловой системы, с объектами графического интерфейса и т.д. В дальнейшем вы познакомитесь с наиболее типичными представителями разных классов подобных объектов.

Объектная ориентация среды Windows проявляется для пользователя сразу при знакомстве с технологией работы в ней. Щёлкнув по любому объекту правой кнопкой мыши, вы получаете доступ к командам контекстного меню, один из вариантов которого представлен на рис. 12.1.Контекстное меню объекта предоставляет пользователю возможность:

ознакомиться со свойствами этого объекта Например, если объектом является документ, то вы получаете информацию о том, в какой среде он создавался, сколько места занимает на диске, где хранится, кто и когда его создал и т.д.

выполнить действия, возможные для этого объекта, выбором из этого меню соответствующих команд. Следует отметить, что объекты, относящиеся к одному классу, могут выполнять одни и те же действия. Например, если объектом является документ, то независимо от программной среды, где он создавался, его можно вырезать, копировать, удалять, переименовывать и осуществлять прочие указанные на рис 12.1 действия.

Некоторые действия, перечисленные в контекстном меню, можно выполнить по другой технологии: с помощью мыши переместить значок объекта на другой значок, который отображает программу или устройство, способное выполнить необходимое действие. Например, перетащив мышью значок файла с текстовым документом на значок принтера, можно осуществить автоматическую печать текста.

Объектно-ориентированная технология Windows предоставляет возможность пользователю создавать документы, фрагменты которых подготовлены в разных средах. Например, в текстовом редакторе формируется текст, куда включаются рисунки, созданные в графическом редакторе, а также таблицы, подготовленные в табличном процессоре.

Знакомство с объектами Windows начнем с описания его базовых объектов - файлов, папок, приложений, документов. Остальные объекты, каждый из которых играет спою уникальную роль при работе в данной среде, будут описаны в следующих подразделах.

ОБЪЕКТЫ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ - ФАЙЛ И ПАПКА

Объект - файл

Напомним понятия файла и файловой системы, введенные в гл. 9. Под файлом понимают логически связанную совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область. Файловая система обеспечивает возможность доступа к конкретному файлу и позволяет найти свободное место при записи нового файла. Она определяет схему записи информации, содержащейся в файлах, на физический диск. Файлы на диске записываются в свободные кластеры, поэтому фрагменты одного и того же файла могут находиться в разных местах диска. Относительно производительности системы наиболее предпочтительным является такой вариант размещения файла, когда его фрагменты занимают подряд идущие кластеры. (Описание того, как этого можно достичь, дано в подразд. 12.4.) Windows 98 использует файловые системы FAT 16 и FAT 32.

Справка. FAT (File Allocation Table) - таблица, отражающая состояние кластеров дискового пространства (см. подразд. 9.2).

В среде Windows любой файл воспринимается как объект, имеющий уникальное имя. Файлу рекомендуется давать такое имя, которое отражает суть хранящейся в нем информации. В среде Windows в отличие от среды MS DOS имя может быть длинным и состоять из цифр, букв русского и латинского алфавитов, различных символов, включая точку. При переходе в среду MS DOS длинное имя по специальному алгоритму будет заменено 8-символьным именем со всеми присущими этой среде ограничениями (см. подразд. 9.1).

Рис.12.2. Пример окна "Свойства" для файла с текстовым документом

С общими свойствами файла можно ознакомиться, вызвав для этого контекстное меню и выбрав команду Свойства (см. рис. 12.1).Рассмотрим параметры, отражающие общие свойства файла на примере файла, созданного в среде текстового процессора Microsoft Word (рис. 12.2) тип, свидетельствующий о характере хранимых данных, причем информация о типе в окне встречается дважды. Первый раз тип определяется косвенно через указания среды, где создавался данный файл, например документ Microsoft Word. Второй раз он указывается непосредственно в имени как расширение, которое присваивается в операционной среде MS DOS (например, расширение .DOC указывает на текстовый файл);

• размер файла, т.е. занимаемый им объем дискового пространства;

• дата и время созданий файла;

• дата и время внесения последних изменений файла;

• атрибуты файла: архивный, только для чтения, скрытый, системный.

Рис.12.3. Примеры значков файлов

Над файлом можно выполнить определенный набор действий, которые переводят его из одного состояния в другое. С конкретным набором подобных действий можно познакомиться, вызвав контекстное меню, пример которого приведен на рис, 12.1. Среди предписываемых файлу действий можно выделить некий набор стандартных действий, которые можно выполнять с файлом любого типа. Рассмотрим эти действия.

• Открыть файл. Результат этого действия будет зависеть от типа файла. Так, если файл хранит документ, то при его открытии вместе с ним будет загружаться и программная среда, где создавался этот документ. Например, открывая файл с рисунком, созданным в графическом редакторе, на экране можно увидеть интерфейс этого редактора и находящийся на его рабочем поле рисунок. Если же файл является главным файлом (файлом запуска) некоей программной системы, то одноименная команда служит сигналом для её запуска и на экране появляется интерфейс этой среды с пустым рабочим полем. Для любого другого файла система предложит перечень программ, с помощью которых можно попытаться открыть данный файл.

• Примечание. Открыть файл можно, не прибегая к помощи контекстного меню. Для этого надо установить указатель мыши на значок файла и два раза щелкнуть мышью.

•   Заархивировать или разархивировать файл. По умолчанию предлагается архиватор, который производит необходимое действие.

• Отправить файл. В результате этого действия файл либо отправляется по факсу или по электронной почте, либо перемещается в папку Мои документы или на гибкий диск.

• Вырезать файл. Перемещение файла в другое место осуществляется в два приема: сначала файл вырезается по команде Вырезать, т.е. файл перемещается в буфер, затем с помощью указателя мыши выбирается место, куда следует переместить файл, и в контекстном меню выбирается команда Вставить.

• Копировать файл, т.е. создать копию файла. По этой команде создается в буфере копия выбранного файла, а затем по команде Вставить вы можете многократно вставлять этот файл в места, указанные указателем мыши.

• Удалить файл с диска. Удаление файла с диска может выполняться как на логическом, так и на физическом уровне. По команде Отправить файл в корзину файл удаляется в специально отведенную папку, которая называется Корзина и которая всегда находится на экране монитора. Файл, отправленный в Корзину, можно восстановить на исходном месте, достав его из Корзины. По команде Удалить файл он физически удаляется с диска. Эта команда выполняется для файлов Корзины.

• Переименовать файл, т.е. изменить его имя.

• Создать ярлык (пояснение см. ниже).

Объект - папка

Другим важным объектом файловой системы Windows является папка. Папка Windows играет ту же роль, что и обычная папка для хранения документов в делопроизводстве: она позволяет упорядочить хранение документов. Папку Windows можно рассматривать как понятие, аналогичное каталогу в операционной системе MS DOS, хранящему информацию о местонахождении файлов. Но в среде Windows термин "папка" приобретает более широкое толкование - как хранилище объектов. Поэтому естественно говорить не "папка содержит информацию о местоположении файлов", а "папка содержит файлы". Помимо файлов папка может содержать и другие объекты (например, ярлыки). Так, папка может содержать файлы по курсовой работе или аннотации к книгам.

Папке присваивается имя, которое записывается по тем же правилам, что и имя файла. Как и файлы, папки имеют сокращенное имя для среды MS DOS.

Со свойствами папки, так же как и файла, можно ознакомиться, открыв контекстное меню и выбрав команду Свойства. В результате на экране появляется окно "Свойства"(рис. 12.4),в котором отображаются:

• имя данной папки для Windows и соответствующее имя для MS-DOS, а также стандартный значок папки;

• тип объекта, который служит указанием на то, что рассматриваемый объект является папкой;

• имя папки, в которой содержится данная папка, с указанием пути;

• размер папки, определяющийся суммарным размером всех хранящихся в ней файлов и папок;

• количество хранящихся в ней папок и файлов;

• дата и время создания файла;

• атрибуты: Только для чтения, Архивный, Скрытый, Системный.

Над папками, как над объектами, можно выполнять стандартный набор действий, аналогичный тем, которые производятся с файлами: создать папку, удалить папку, переименовать папку, скопировать папку в другое место, переместить папку другое место. Помимо них предусмотрены действия по открытию или закрытию папки. При открытии папки на экране появляется окно

в котором значками изображены содержащиеся в ней файлы. Закрытие папки означает закрытие этого окна. В программе Проводник в панели структуры папок открытая папка отмечается специальным значком, в то время как остальным (закрытым) папкам соответствует стандартный значок (рис. 12.5).

Назначение ярлыка

Ярлык - это ссылка на какой-либо объект, вторичное (дополнительное) изображение этого объекта, указывающая на его местоположение. Ярлык служит для ускорения запуска программ или документов. Объект и eго ярлык обычно находятся в разных местах. Особенно эффективно использование ярлыка тогда, когда объекты находятся на нижних уровнях иерархической структуры подчиненности папок, а ярлыки - на верхних,

Ярлык хранится в файле объемом 1 Кбайт. Его можно легко создать или уничтожить, что никак не влияет на связанный с ним объект.

Действия, которые можно совершать с ярлыком, аналогичны действиям над файлами. Открыть ярлык - значит открыть связанный с этим ярлыком объект. В окне "Свойства" всегда можно узнать, с каким объектом этот ярлык связан, где находится этот объект, перейти к этому объекту, сменить значок ярлыка.

Иерархическая структура подчиненности папок

Аналогично тому, как организована иерархическая структура каталогов в операционной системе MS DOS, строится и структура (схема) подчиненности папок в Windows. На верхнем уровне этой структуры (рис. 12.7)находится единственный объект - Рабочий стол. На втором уровне располагаются объекты, размещенные на Рабочем столе. К таким объектам стандартно относятся папки Мой компьютер, Мои документы и Корзина. Эти папки являются системными и немного отличаются от других папок (например, их нельзя удалять или перемещать). Однако они, как и другие папки, служат хранилищами объектов Windows.

Папка Мой компьютер предоставляет доступ ко всем папкам и файлам на компьютере. В ней находятся системные папки дисковых устройств, а также папки Принтеры, Панель управления и др. В папке Мои документы хранятся документы пользователя. Папка Корзина предназначена для хранения удаленных файлов и папок, с тем чтобы при желании их можно было восстановить. После очистки-этой папки ранее помещенные в неё объекты восстановлению не подлежат.

ОБЪЕКТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО УРОВНЯ - ПРИЛОЖЕНИЕ И ДОКУМЕНТ

Появление Windows породило множество новых понятий, иногда заменяющих уже известные. К их числу относится приложение.

Напомним широко известные понятия, которые используются при названии программных продуктов, предназначенных для работы пользователя: пакет прикладных программ, комплекс прикладных программ, прикладные программы. Подобные программы служат для создания, модификации и управления компьютерными объектами. Разработчики операционной системы Windows ввели еще один синоним этого термина - приложение (application) или Windows-приложение. Например, приложениями являются графический редактор Paint, программа Проводник (см. подразд. 12.4), различные служебные программы для обслуживания дисков, программы-вирусы (антивирусы) и т.д.

Приложение - комплекс взаимосвязанных программ для создания и модификации объектов (документов), а также для управления объектами определенного типа.

Приложение состоит из одного или нескольких файлов, которые хранятся обычно в папке с соответствующим названием. Например, приложение-игра может храниться в одном файле, а приложение Текстовый npoцeccop Word состоит из комплекса взаимосвязанных файлов. Среди этих файлов должен быть главный (ведущий), часто называемый файлом запуска. Этот файл содержит уникальный значок - своего рода логотип данной среды. Для приложений MS DOS, в которых файл запуска имеет тип .СОM, .ЕХЕ, .ВАТ, используется значок "пустая рамка". Открытие файла запуска обеспечивает загрузку этого приложения и появление на экране его интерфейса.

Объектами, создаваемыми в среде приложения, могут быть тексты, таблицы, рисунки, звуки и т.п. В среде Windows такие объекты называются документами. Созданный в приложении объект (документ) сохраняется либо в одном файле, либо в нескольких взаимосвязанных файлах. В последнем случае один из этих файлов будет главным. Открывая его, вы открываете весь документ, из которого имеется доступ к содержимому остальных связанных с ним файлов. Запись документа в несколько файлов не очень удобна и используется только для обеспечения доступа к отдельным частям документа как к самостоятельным документам.

Например, вы подготавливаете на компьютере курсовую работу. Для этого в приложении, называемом Текстовым процессором, вы набираете текст. В текст необходимо вставить иллюстрации, которые предварительно были созданы в графическом редакторе, и таблицы, которые были сделаны в табличном процессоре. При этом необходимо, чтобы рисунки и таблицы хранились автономно в своих файлах, с тем чтобы впоследствии их можно было редактировать. Результаты редактирования должны автоматически отражаться в итоговом документе (курсовой работе), т.е. между текстом, с одной стороны, и рисунками, и таблицами, с другой стороны, должна существовать связь.

Тип файла может задаваться самим приложением по умолчанию. Большинство приложений предлагают пользователю несколько вариантов типа документа. Например, в приложении Графический редактор Paint созданный рисунок сохраняется в формате BMP, но пользователь имеет возможность сохранить рисунок в формате JPG или GIF.

Документы одного типа, созданные, как правило, в одном приложении, имеют один и тот же значок. С помощью таких значков можно легко отличать одни документы от других. Кроме того, по значку можно узнать приложение, которое будет данный документ обрабатывать по умолчанию.

Документ - объект Windows, созданный в приложении и содержащий информацию определенного вида.

При работе в среде Windows часто используется термин "задача". Это понятие тесно связано с термином "приложение". Приложение становится задачей после его запуска. Приложение можно запустить двумя способами: либо непосредственно открыв файл запуска, либо открыв документ, созданный в этом приложении. Можно сказать, что задача - это работающее приложение, которое потребляет ресурсы системы или ждет своей очереди на них. Термин "задача" связан с механизмом управления ресурсами, а не с тем, работает с приложением пользователь или нет. О некоторых задачах пользователь может и не подозревать. Список задач можно получить, одновременно нажав клавиши <Ctrl><Alt><Del>. Приложения могут запускаться либо по инициативе пользователя, либо по инициативе Windows. Все задачи должны быть в той или иной форме отображены на экране.

Задача - приложение, работающее в текущем сеансе и потребляющее ресурсы компьютера: оперативную память, процессорное время доступ к внешним устройствам

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС WINDOWS

Основные понятия

Термин "интерфейс" широко используется в областях, где человеку приходится иметь дело с обработкой информации на компьютере. В переводе с английского языка Interface означает внешнее лицо. В компьютерном мире известно множество разновидностей интерфейсов: интерфейс пользователя, графический интерфейс, интерфейс ввода-вывода, внешний или внутренний интерфейс, интеллектуальный интерфейс, человеко-машинный интерфейс, программный интерфейс и др.

Интерфейс - совокупность средств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ и человека.

Особенно важен интерфейс, обеспечивающий взаимодействие пользователя с персональным компьютером, называемый пользовательским интерфейсом. От удобства этого интерфейса во многом зависит успех нового программного продукта в конкурентной борьбе на рынке программных средств. Пользовательский интерфейс может быть символьным и графическим.

Символьный интерфейс используется обычно при работе видеосистемы в текстовом режиме. Информация выводится на экран монитора посимвольно. До появления Windows все операционные системы, в том числе MS DOS и ее оболочка Norton Commander, предоставляли пользователю символьный интерфейс. Он достаточно экономичен по потреблению ресурсов и способен обеспечить вполне комфортную работу пользователя.