Объектно-ориентированное программирование. 
Разработка приложения "Текстовый редактор" в графической среде Borland Delphi7

Объектно-ориентированное программирование представляет собой метод программирования, который весьма близко напоминает наше поведение. Оно является естественной эволюцией более ранних нововведений в разработке языков программирования. Объектно-ориентированное программирование является более структурным, чем все предыдущие разработки, касающиеся структурного программирования. Оно также является более модульным и более абстрактным, чем предыдущие попытки абстрагирования данных и переноса деталей программирования на внутренний уровень.

Одним из важнейших принципов объектно-ориентированного программирования является то, что программист во время разработки программы должен думать о коде и о данных совместно. Ни код, ни данные не существуют в вакууме. Данные управляют потоком кода, а код манипулирует образами и значениями данных. Если ваши код и данные являются разделенными элементами, то всегда существует опасность вызова правильной процедуры с неверными данными или ошибочной процедуры с правильными данными. Забота о совпадении этих элементов возлагается на программиста. Объект осуществляет синхронизацию кода и данных путем совместного построения их описаний. Реально, чтобы получить значение одного из полей объекта, вы вызываете относящийся к этому объекту метод, который возвращает значение нужного поля. Чтобы присвоить полю значение, вы вызываете метод, который назначает данному полю новое значение.

Приложение собирается из многих элементов: форм, программных модулей, внешних библиотек, картинок, пиктограмм и др. Каждый элемент размещается в отдельном файле и имеет строго определенное назначение. Набор всех файлов, необходимых для создания приложения, называется проектом. Компилятор последовательно обрабатывает файлы проекта и строит из них выполняемый файл.

Основные файлы проекта можно разделить на несколько типов: Файлы описания форм — текстовые файлы с расширением DFM, описывающие формы с компонентами. В этих файлах запоминаются начальные значения свойств, установленные вами в окне свойств. Файлы программных модулей — текстовые файлы с расширением PAS, содержащие исходные программные коды на языке Delphi. В этих файлах вы пишите методы обработки событий, генерируемых формами и компонентами.

Главный файл проекта — текстовый файл с расширением DPR, содержащий главный программный блок. Файл проекта подключает все используемые программные модули и содержит операторы для запуска приложения. Этот файл среда Delphi создает и контролирует сама. Проект Delphi представляет собой набор программных единиц — модулей. Один из модулей — главный, содержит инструкции, с которых начинается выполнение программы.

Главный модуль приложения полностью формируется Delphi. Главный модуль представляет собой файл с расширением dpr. Для того чтобы увидеть текст главного модуля приложения, нужно из меню Project выбрать команду View Source. Каждой форме в проекте соответствует свой программный модуль (unit), содержащий все относящиеся к форме объявления и методы обработки событий, написанные на языке Delphi.

Программные модули размещаются в отдельных файлах с расширением PAS. Их количество может превышать количество форм. Почему? Потому, что в ряде случаев программные модули могут и не относиться к формам, а содержать вспомогательные процедуры, функции, классы и прочее. Ни в коем случае не изменяйте имя вручную. Среда Delphi требует, чтобы имя модуля совпадало с именем файла, поэтому если вы хотите переименовать модуль, сохраните его в файле с новым именем, воспользовавшись командой меню File J Save As.

Среда Delphi сама подставит после слова unit новое имя. После этого удалите старый модуль. Содержание интерфейсной секции модуля (interface) начинается с подключения стандартных модулей библиотеки VCL, в которых определены часто вызываемые подпрограммы и классы помещенных на форму компонентов. Среда Delphi формирует список модулей без вашего участия и автоматически пополняет его, когда вы добавляете на форму новые компоненты. Тем не менее, список подключенных модулей можно изменять прямо в редакторе кода (вручную). Начинается модуль словом unit, за которым следует имя модуля. Модуль состоит из следующих разделов:

• — интерфейса;
• — реализации;
• — инициализации.

Раздел интерфейса (начинается словом interface) сообщает компилятору, какая часть модуля является доступной для других модулей программы. В этом разделе перечислены (после слова uses) библиотечные модули, используемые данным модулем. Также здесь находится сформированное Delphi описание формы, которое следует за словом type.

Раздел реализации открывается словом implementation и содержит объявления локальных переменных, процедур и функций, поддерживающих работу формы. Начинается раздел реализации директивой {$R *.DFM}, указывающей компилятору, что в процессе генерации выполняемого файла надо использовать описание формы. Описание формы находится в файле с расширением dfm, имя которого совпадает с именем модуля. Файл описания формы генерируется средой Delphi на основе внешнего вида формы.

За директивой (SR *.DFM} следуют процедуры обработки событий для формы и ее компонентов. Сюда же программист может поместить другие процедуры и функции.

Раздел инициализации позволяет выполнить инициализацию переменных модуля. Инструкции раздела инициализации располагаются после раздела реализации (описания всех процедур и функций) между begin и end. Если раздел инициализации не содержит инструкций (как в приведенном примере), то слово begin не указывается.

Следует отметить, что значительное количество инструкций модуля формирует Delphi. Delphi, анализируя действия программиста по созданию формы, генерирует описание класса формы (после слова type). Для того чтобы компилятор знал, какие конкретно файлы входят в проект, необходимо какое-то организующее начало. И оно действительно есть. Это так называемый файл проекта, имеющий расширение DPR (сокр. от Delphi Project). Он представляет собой главный программный файл на языке Delphi, который подключает с помощью оператора uses все файлы модулей, входящих в проект. Для каждого проекта существует только один DPR-файл. Когда мы по команде File | New | Application начинаем разработку нового приложения, среда Delphi автоматически создает файл проекта. По мере создания новых форм содержимое этого файла видоизменяется автоматически. После окончания работы в DPRфайле будет находиться перечень программных модулей, которые будут поданы на вход компилятору.

Понятие компонента является фундаментальным для среды Delphi. Без компонентов все преимущества визуальной разработки приложений исчезают, и говорить становится не о чем. Разработчики Delphi позаботились о том, чтобы включить в библиотеку простые для использования компоненты, реализующие соответствующие диалоговые окна. Они размещены на странице Dialogs.

Тип STRING (строка) в «Borland Delphi» широко используется для обработки текстов. Он во многом похож на одномерный массив символов ARRAY [0.N] OF CHAR, однако, в отличие от последнего, количество символов в строке-переменной может меняться от 0 до N, где N — максимальное количество символов в строке.

Под файлом понимается либо именованная область внешней памяти ПК (жесткого диска, гибкой дискеты, электронного «виртуального» диска), либо логическое устройство — потенциальный источник или приемник информации.

Запись представляет собой совокупность компонент различных типов.

«Borland Delphi» может использовать объекты, содержащее множество однотипных элементов, которые называются массивами. Массив — это формальное обледенение нескольких однотипных объектов (чисел, символов, строк и т. п.), рассматриваемое как единое целое. Для хранения содержимого типизированного файла и обработки удобно использовать массивы с элементами типа запись. Удобство массивов заключается в том, что можно обращаться к отдельному элементу массива по номеру. Дополнительное удобство привносят динамические массивы, отличительной особенностью которых является возможность динамического изменения размерности массива, то есть динамическое выделение или освобождение памяти под требуемое в данный момент количество элементов массива.

Поскольку программа Delphi является приложением Windows, то для ее реализации принято использовать стандартный подход при написании программ под Windows с использованием графического интерфейса. Так отдельно создадим форму с визуальными компонентами, для различных визуальных компонент сопоставляем процедуры — обработчики. Далее, как только происходит событие на каком-то из визуальных компонент, (щелчок мыши, нажатие на кнопку или пункт меню), операционная система посылает приложению соответствующее сообщение, и запускается соответствующий обработчик именно для этого события. Тогда решение задачи можно разбить на 3 этапа:

Разработка визуального интерфейса пользователя, на основе экранных форм среды Delphi и визуальных компонент, предназначенных для ввода исходных данных, запуска действий по обработке исходных данных, вывода результата обработки, вывода результатов на экранную форму. Еще можно предусмотреть вывод информации о разработчике и задании курсового проекта.

Разработка обработчиков событий от элементов экранных форм, разработка алгоритмов и программных кодов действий обработки текстового файла согласно заданию.

Подготовка тестовых исходных данных и отладка программы.

На первом этапе целесообразно выполнить разработку интерфейса таким образом, чтобы в начале пользователь вводил текст, или мог открыть уже существующий, а затем мог приступить к редактированию. Должны быть размещены на форме кнопки: Сохранить, Закрыть, Открыть, Печать.

При выполнении второго этапа следует использовать модульный принцип построения программы, то есть разбить программу на отдельные части, каждая из которых выполняет какую-то законченную задачу, либо ее малую часть. Роль таких частей будут выполнять процедуры и функции. Программы, состоящие из процедур и функций, называются модульными, Процедуры и функции в свою очередь могут вызывать процедуры и функции более низкого уровня и так далее. Таким образом, каждая модульная программа имеет иерархическую структуру. Следует заметить, что обработчики событий от объектов экранных форм тоже реализуются как процедуры.

На третьем этапе при отладке приложения обязательно должна анализироваться правильность работы на исходных тестовых образцах. На этом этапе нужно проверить соответствие разработанной программы исходному заданию, а также проверить ее на отсутствие ошибок.

При запуске Delphi можно увидеть окна: 1) главное окно, 2) окно Дерева объектов (Object Tree View), 3) окно Инспектора объектов, 4) окно формы, 5) окно кода программы.

Главное окно осуществляет основные функции управления проектом создаваемой программы. Это окно всегда присутствует на экране и упрямо занимает его самую верхнюю часть, В главном окне располагается главное меню Delphi, набор пиктографических командных кнопок и палитра компонентов.

Рисунок 1 — Главное окно управления проектов Delphi.

Окно дерева объектов предназначено для наглядного отображения связей между отдельными компонентами, размещенными на активной форме или в активном модуле данных.

Рисунок 2 — Окно дерева объектов Окно инспектора объектов содержит две страницы — Properties (Свойства) и Events (События), Страница properties служит для установки нужных свойств компонента, страница Events позволяет определить реакцию компонента на то или иное событие. Совокупность свойств отображает видимую сторону компонента.

Рисунок 3 — Окно инспектора объектов Окно формы представляет собой проект Windows-окна будущей программы. Вначале оно пусто. Точнее, оно содержит стандартные для операционной системы интерфейсные элементы — кнопки вызова системного меню, максимизации, минимизации и закрытия окна, полосу заголовка и очерчивающую рамку.

Окно кода предназначено для создания и редактирования текста программы. Этот текст составляется по специальным правилам и описывает алгоритм работы программы. Совокупность правил записи текста называется языком программирования.