Курсовая с практикой на тему Построение графиков тригонометрических функций на языке Java с использованием стандартных шаблонов проектирования.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

Глава 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СТАНДАРТНЫХ ШАБЛОНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.. 5

1.1 История применения
шаблонов. 5

1.2 Основные концепции
технологии шаблонов. 6

1.3
Шаблон проектирования MVC.. 10

Глава 2 РАЗРАБОТКА
ПРИЛОЖЕНИЯ «ПОСТРОИТЕЛЬ ГРАФИКОВ» НА ЯЗЫКЕ JAVA С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШАБЛОНА
ПРОЕКТИРОВАНИЯ MVC.. 17

2.1 Концептуальное
проектирование приложения. 17

2.2 Разработка классов для приложения «Построитель графиков». 22

2.3
Тестирование приложения. 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 29

БИБЛИОГРАФИЮ И СПИСОК ССЫЛОК НА
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ.. 31

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 33

Введение:

Шаблоны проектирования представляют собой передовой опыт, используемый
опытными разработчиками объектно-ориентированного программного обеспечения. Шаблоны
проектирования — это решения общих проблем, с которыми разработчики программного
обеспечения сталкивались во время разработки программного обеспечения. Эти решения
были получены путем проб и ошибок многочисленными разработчиками программного обеспечения
в течение довольно значительного периода времени.

В программной инженерии шаблон проектирования — это
общее повторяемое решение часто встречающейся проблемы при разработке программного
обеспечения. Шаблон проектирования — это не законченный дизайн, который можно преобразовать
непосредственно в код. Это описание или шаблон решения проблемы, который можно использовать
во многих различных ситуациях.

Шаблоны проектирования могут ускорить процесс разработки, предоставляя
проверенные, проверенные парадигмы разработки. Эффективный дизайн программного обеспечения
требует рассмотрения вопросов, которые могут не проявиться до конца реализации.
Повторное использование шаблонов проектирования помогает предотвратить тонкие проблемы,
которые могут вызвать серьезные проблемы, и улучшает читаемость кода для программистов
и архитекторов, знакомых с шаблонами.

Часто люди понимают только, как применять определенные методы проектирования
программного обеспечения к определенным проблемам. Эти методы трудно применить к
более широкому кругу проблем. Шаблоны проектирования предоставляют общие решения,
задокументированные в формате, не требующем специфики, привязанной к конкретной
проблеме.

Кроме того, шаблоны позволяют разработчикам общаться, используя хорошо
известные и понятные имена для взаимодействия с программным обеспечением. Общие
шаблоны проектирования можно со временем улучшать, делая их более надежными, чем
специальные конструкции. Объект исследования –  использование стандартных шаблонов проектирования
при разработке приложений на java.

Предмет исследования – особенности
разработки приложений с использованием стандартных шаблонов проектирования yа базе платформы java

Цель проекта работы – разработать
приложение для построение графиков тригонометрических функций на языке Java  .

Задача проекта работы. К
основным задачам курсовой работы можно отнести:

— рассмотреть методы структурного и подпрограммного программирования

— охарактеризовать концептуальные положения объектных моделей и аспектно-ориентированного
программирования

— проанализировать принципы объектно-ориентированного программирования

— рассмотреть этапы проектирования информационной системы

— разработать концептуальных проект игрового приложения

— разработать структуру классов для игрового приложения

— провести тестирование игрового приложения

Структура
и объем работы. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии
и приложения. Объем работы составляет 42 страниц, 13 рисунков, объем библиографического
списка — 22 источников, объем приложения — 7 страницы.

Заключение:

Java широко использует шаблоны
проектирования в своих API. Это началось еще в Java 1.2 в базовых классах Java.
К тому времени началось широкое использование общеизвестных шаблонов проектирования
в рамках коллекций и пакетов ввода-вывода. Когда мы говорим об общеизвестных шаблонах
проектирования, имеется ввиду набор из 23 шаблонов проектирования от Gang of Four
(GOF). Гамма, Хелм, Джонсон и Влиссидес, известные как «Банда четырех» (GOF), опубликовали
книгу «Шаблоны проектирования — элементы многоразового программного обеспечения»
(1995), основанную на серии своих технических встреч. На сегодняшний день это одна
из самых продаваемых книг по информатике.

Шаблон — это определенное, используемое
и проверенное решение известной проблемы. Паттерны проектирования — это все о повторном
использовании. Паттерны проектирования программного обеспечения стали предметом
изучения только тогда, когда объектно-ориентированное программирование стало популярным.
ООП и шаблоны проектирования стали неразделимы.

В ООП мы должны иметь четко определенные
границы для объектов. То есть каждый объект должен иметь четко определенные роли
и обязанности. Затем на следующем уровне у нас должен быть четкий план взаимодействия
между объектами. Если вы разрабатываете объектно-ориентированное программное обеспечение
по вышеуказанному принципу, то по умолчанию вы будете следовать некоторым из уже
определенных шаблонов проектирования.

Формальное определение шаблонов
проектирования: «Шаблон проектирования решает повторяющуюся проблему проектирования,
которая возникает в определенных ситуациях проектирования, и представляет ее решение»
(Buschmann, et. Al. 1996)

23 шаблона проектирования делятся
на три типа шаблонов творческого проектирования, шаблоны структурного проектирования
и шаблоны поведенческого проектирования.

Шаблоны проектирования могут использоваться
для создания экземпляров объектов. Вместо непосредственного создания экземпляров
объектов, в зависимости от сценария, можно создать экземпляр объекта X или Y. Это
даст гибкость для создания экземпляров в сложных ситуациях бизнес-логики.

Структурные шаблоны проектирования
можно использовать для организации вашей программы в группы. Это разделение придаст
вам ясности и упростит обслуживание.

Шаблоны поведенческого проектирования
могут использоваться для определения потока взаимодействия и управления между объектами.

Фрагмент текста работы:

Глава 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАНДАРТНЫХ ШАБЛОНОВ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1 История применения
шаблонов В 1994 году четыре автора: Эрих Гамма, Ричард Хелм, Ральф Джонсон и
Джон Влиссидес опубликовали книгу « Шаблоны проектирования — элементы многоразового
объектно-ориентированного программного обеспечения», которая положила начало концепции
шаблонов проектирования в разработке программного обеспечения.

Эти авторы вместе известны как Банда четырех (GOF) . По мнению этих
авторов, шаблоны проектирования в первую очередь основаны на следующих принципах
объектно-ориентированного проектирования.

Разработчиком шаблонов проектирования при разработки программного обеспечения
считают Беркли Кристофера. Несколько книг он опубликовал в конце70-х годов. В данных
книгах он изложил обычные принципы применения шаблонов в архитектуре

В среде программирования шаблонов появились пионеры использования шаблонов
в разработке программного обеспечения. Пионеры в последующие десяти лет сформулировали
основные принципы этой функции. Среди этих пионеров были Кент Бэк и Уфрд Кфннингэм.
В 1987 году прозвучал их доклад о применении шаблонов проектирования в языке Smalltalk на
конференции OOPSIA. Ещё
один адепт нового подхода сал Джеймс Коплайен. Он в 90-х гг написал книгу о применении
шаблонов Программного Обеспечения на языке c++.

Ежегодные конференции OOPSLA помогли для
роста сторонников технологии шаблонов. На данных мероприятиях энтузиасты могли свободно
делиться своими идеями.

Толчок делу популярности технологий шаблонов проектирования дала книга
Design
Patterns: Elements of Reusable Object Oriented Softxvare 1995
году автором данной книги является Эрик Гамма, Ричард Хелм, Рельф Джонсон, Джон
Влиссидес приложили множество усилий для распространения своих идей. Среди книг,
которые повлияли на развитие технологий шаблонов, нужно отметить работу Френка Баксмана,
Регины Менье, Ханса Ронерта и Майкла Стала под названием Pattern Oriented Software Architecture, A System of Patterns. Данные книги о шаблонах
проектирования привлёк внимание к технологии шаблонов и эти книги и вызвали интерес
в разных программистских кругах. В то же время бурно развивалось технологии java и
неудивительно что программисты java начали использовать шаблоны проектирования. 1.2 Основные концепции технологии шаблонов В технологиях шаблонов лежит идея стандартизации информации о
типичные проблемы о методах его решения. Форматом(форма) называют способ
выделения представления шаблонов. В этой форме применялись пять направлений, по
которым формализовалось обсуждение шаблонов и применение их в конкретных
ситуациях. Самое главное преимущество состоит в самом названии что формулирует
ответ на вопрос “Что можно сделать с помощью этого шаблона”. Кроме того, в
форме содержится описании проблемной области и пояснение, как шаблон решает
проблему, и в чем преимущества и недостатки шаблона. В книге получившей
названия “Канонических” рассказано про существования сегодня форм были
построены на одной или двух формах, или форм “Четвёрки”. В данной книге
представления шаблонов освещаются такие вопросы.

-Name(название). Это название шаблона, которое описывает основное
назначения шаблона.

-Also Knows As. Это альтернативные названия (если они есть).

-Pattern Properties или по-другому свойства шаблона. Это
классификация шаблона. Определять свойства шаблона мы будем, используя термины
из двух следующих групп.

Тип:

-Creational patterns (Производящие шаблоны), которые предназначены
для создания объектов.

-Behavioral patterns (Поведенческие шаблоны), данные тип шаблонов
обеспечивает координацию и функциональность взаимодействия между объектами.

-Structural patterns (Структурные шаблоны), данные шаблоны
используются для того чтобы управлять статическими или структурными связями
между объектами.

-System patterns (Системные шаблоны), эти шаблоны предназначены для
того чтобы управлять взаимодействиями на системном уровне.

Уровень:

-Single class (Отдельный класс). Шаблон применяемый к независимому,
отдельному классу.

-Component(Компонент). Для того чтобы создать группу классов
используется данный шаблон.

Architectural(Архитектурный). 
Шаблон используемый для координации работ систем и подсистем.

-Purpose(Назначение). Краткое описание шаблона.

-Induction(Представление). Описание проблемы, которую можно решить,
используя данный шаблон.

-Applicability (Область применения). Определения ситуация в которых
можно было бы использовать данный шаблон.

-Description(Описание). Подробное обсуждение поведения шаблона и
логики работы.

-Implementation(Реализация). Описание того что нужно сделать при
реализации данного шаблона. Если же вы решили использовать данный шаблон, то вы
найдёте сведения о том, как можно реализовать программный код на его основе.

-Benefits and drawbacks (Достоинства и недостатки). Что вам может
дать использование данного шаблона и какие там будут недостатки.

-Pattern variants(Варианты). Варианты как можно реализовать шаблон.

-Related patterns (Родственные шаблоны). Описание шаблонов, которые
очень похожи или рассматриваемых шаблоном, или каким-то образом связаны с ним.

-Example(Пример). Пример как можно использовать шаблон
проектирования в программе, которая написана на языке java.

Шаблоны проектирования стали революционным этапом в развитии
концепций абстракции и повторное использование программного кода. Эти концепции
занимали главное место в идее программирования (Некоторые даже думают, что
данные концепции являются важнейшими в мире).

С помощью метода абстракции можно решать более сложные проблемы
последовательно разбивая их более простые. Потом можно использовать решения
простых задач в качестве строительных блоков из которых разработчики получают
решения, которые готовы для реализации повседневных сложных проектов. Можно
сказать, что история Программного обеспечения построена на поисках более
изощрённых методов и повторного использования программного кода. Цель, к
которой устремлена разработка программного обеспечения по своей природе — это
повторение. Ну, например, нам нужно написать крупный программный проект в
жёстких ограниченных условиях. Писать весь код сначала и заставить окружающих и
себя пройти через написание кода и его тестирование и проверки всего
написанного кода. Использовать протестированный и проверенный код для начала
своего проекта. Есть некоторые методы повторного использования кода в концепции
Программного обеспечения.