Технический отчет: Объектно-ориентированное проектирование и реализация иерархии классов «Пользователь сайта» на базе C# WinForms с применением архитектурных паттернов

В современном мире разработки программного обеспечения объектно-ориентированное программирование (ООП) выступает как краеугольный камень, позволяющий создавать гибкие, масштабируемые и легко поддерживаемые системы. Целью данного технического отчета является всестороннее теоретическое обоснование и практическая демонстрация освоения парадигмы ООП через разработку графического приложения на C# WinForms для предметной области «Пользователь сайта». Проект не только иллюстрирует фундаментальные принципы ООП, но и углубляется в лучшие практики проектирования, моделирования с использованием UML, а также внедрение современных архитектурных подходов. Отчет структурирован таким образом, чтобы последовательно раскрыть теоретические основы, детали проектирования и нюансы реализации, подтверждая полное понимание и применение объектно-ориентированных концепций.

Теоретические основы объектно-ориентированной парадигмы

В основе каждой современной программной системы лежит набор фундаментальных принципов, которые определяют её структуру и поведение. В парадигме объектно-ориентированного программирования эти принципы, известные как «Четыре столпа ООП» — Абстракция, Инкапсуляция, Наследование и Полиморфизм, — формируют каркас для построения сложных систем из взаимодействующих объектов, обеспечивая их целостность и возможность эффективного расширения. Именно на этих концепциях базируется создание по-настоящему надежного и гибкого ПО.

Абстракция и Инкапсуляция

Абстракция — это не просто теоретическое понятие, а мощный инструмент, позволяющий разработчику сосредоточиться на существенных характеристиках объекта, отсекая второстепенные детали. Представьте, что вы создаете модель автомобиля: вам важны его скорость, цвет, марка, но не каждая гайка или провод. В программировании этот принцип реализуется через создание классов, которые выступают в роли чертежей или шаблонов. Класс описывает структуру будущих объектов – конкретных экземпляров этого класса, обладающих уникальным состоянием (значениями полей) и общим поведением (методами). Например, для «Пользователя сайта» абстракция позволит выделить такие общие характеристики, как Имя, Email и Пароль, скрывая внутренние механизмы их хранения или обработки, что значительно упрощает дальнейшую разработку и поддержку.

Инкапсуляция, в свою очередь, является механизмом защиты и организации. Она объединяет данные (поля) и методы, которые манипулируют этими данными, в единое целое — класс, при этом скрывая внутреннюю реализацию от внешнего мира. Это как приборная панель автомобиля: вы нажимаете на кнопки, чтобы включить фары или запустить двигатель, но не видите сложную электронику под капотом. Инкапсуляция гарантирует, что внутреннее состояние объекта может быть изменено только через строго определённые публичные методы, предотвращая нежелательное прямое вмешательство и обеспечивая целостность данных, а также упрощая их контроль и верификацию.

Наследование и Полиморфизм

Наследование — это один из наиболее мощных механизмов ООП, который позволяет создавать иерархии классов, где один класс (потомок или производный класс) автоматически получает (наследует) свойства и методы другого класса (родителя или базового класса). Это существенно упрощает повторное использование кода и делает модель более гибкой и расширяемой. В контексте «Пользователя сайта» мы можем определить базовый класс Пользователь с общими свойствами (например, Имя, Email) и затем создать производные классы Администратор или ЗарегистрированныйПользователь, которые будут наследовать эти свойства и добавлять свою уникальную функциональность (например, ПраваДоступа для Администратора). Таким образом, мы избегаем дублирования кода и создаем логически связную структуру, легко поддающуюся модификации.

Полиморфизм, что в переводе означает «много форм», позволяет объектам принимать различные формы в зависимости от контекста. Это свойство даёт возможность использовать одно и то же имя метода или операции для выполнения различных задач, что делает код более гибким и читабельным. В C# полиморфизм достигается двумя основными способами:

1. Полиморфизм времени компиляции (статический полиморфизм): реализуется через перегрузку методов, когда в одном классе существуют методы с одинаковым именем, но разными сигнатурами (разное количество или типы параметров).
2. Полиморфизм времени выполнения (динамический полиморфизм): достигается через переопределение методов, когда производный класс предоставляет свою собственную реализацию метода, объявленного в базовом классе. Это достигается с использованием ключевых слов virtual в базовом классе и override в производном. Например, метод ОтобразитьИнформацию() может быть по-разному реализован для Администратора и ЗарегистрированногоПользователя, но вызываться единообразно для любого объекта Пользователь, что существенно упрощает взаимодействие с разнотипными объектами через общий интерфейс.

Проектирование и моделирование предметной области в нотации UML

Эффективная разработка программного обеспечения немыслима без этапа проектирования. Унифицированный язык моделирования (UML) является стандартом де-факто для визуализации, спецификации и документирования программных систем. Диаграмма классов UML, в частности, предоставляет статический взгляд на структуру системы, демонстрируя классы, их атрибуты, методы и, что крайне важно, взаимосвязи между ними.

Диаграмма классов и ее элементы

Для предметной области «Пользователь сайта» была разработана Диаграмма классов, представленная ниже. Она является ключевым инструментом для визуализации иерархии и взаимодействий объектов. Каждый класс на диаграмме изображается в виде прямоугольника, разделенного на три секции: имя класса, его атрибуты (свойства) и операции (методы).

Рассмотрим разработанную иерархию:

classDiagram
    class Пользователь {
        -string Id
        -string Имя
        -string Email
        -string Пароль
        +void Зарегистрироваться()
        +void Войти()
        +void ИзменитьПароль(string новыйПароль)
        +string ПолучитьИнформацию()
    }

    class ЗарегистрированныйПользователь {
        -DateTime ДатаРегистрации
        +List<Заказ> Заказы
        +void ДобавитьЗаказ(Заказ заказ)
        +void ПросмотретьЗаказы()
    }

    class Администратор {
        -string Должность
        +List<Пользователь> Пользователи
        +void ЗаблокироватьПользователя(Пользователь пользователь)
        +void УдалитьПользователя(Пользователь пользователь)
        +void ПросмотретьВсехПользователей()
    }

    class Корзина {
        -List<Товар> Товары
        +void ДобавитьТовар(Товар товар)
        +void УдалитьТовар(Товар товар)
        +decimal ВычислитьОбщуюСтоимость()
    }

    class Товар {
        -string Артикул
        -string Название
        -decimal Цена
    }

    Пользователь <|-- ЗарегистрированныйПользователь : Наследование
    Пользователь <|-- Администратор : Наследование
    ЗарегистрированныйПользователь "1" -- "1" Корзина : Агрегация
    Корзина "1" -- "*" Товар : Композиция

На этой диаграмме базовый класс Пользователь содержит общие для всех пользователей атрибуты и методы. От него наследуются ЗарегистрированныйПользователь и Администратор, которые расширяют функциональность, добавляя специфичные для своей роли свойства и поведение. Например, ЗарегистрированныйПользователь может иметь Заказы и ДатуРегистрации, а Администратор — Должность и методы для управления Пользователями. Это наглядно демонстрирует, как иерархии классов позволяют эффективно управлять сложностью системы.

Обоснование отношений классов

Отношения между классами — это сердце UML-диаграмм, они показывают, как объекты взаимодействуют и зависят друг от друга.

Для реализации иерархии типов, где ЗарегистрированныйПользователь и Администратор являются специфическими видами Пользователя, используется отношение Обобщение (Generalization), которое на UML обозначается сплошной линией со стрелкой в виде незакрашенного треугольника, указывающей на базовый класс. Это отношение четко отражает принцип Наследования («is-a» отношение), когда дочерние классы получают весь публичный и защищенный функционал родительского класса, при этом имея возможность добавлять свой или переопределять существующий. Такое структурирование позволяет значительно сократить дублирование кода и повысить гибкость системы.

Рассмотрим также ассоциации с другими объектами, такими как Корзина и Товар.
Между ЗарегистрированныйПользователь и Корзина установлено отношение Агрегация. Это более слабая форма ассоциации типа «часть-целое», где объект-часть (Корзина) может существовать независимо от объекта-целого (ЗарегистрированныйПользователь). На диаграмме UML агрегация обозначается сплошной линией с пустым ромбом на стороне «целого» (контейнера). Логика здесь такова: пользователь может иметь корзину, но корзина может быть временно пуста или существовать до входа пользователя. Жизненный цикл корзины не привязан жестко к жизненному циклу конкретного пользователя. Если пользователь удаляется, его корзина может быть сохранена для статистики или просто удалена, но ее существование до этого момента было независимым. Мультипликативность 1 у Корзины указывает, что у зарегистрированного пользователя может быть только одна корзина.

Между Корзина и Товар используется отношение Композиция. Это строгий вид ассоциации «часть-целое», где объект-часть (Товар) не может существовать без объекта-целого (Корзина). На диаграмме композиция обозначается сплошной линией с закрашенным ромбом на стороне «целого». Выбор композиции здесь обусловлен тем, что товары в корзине не имеют независимого существования в контексте этой конкретной корзины. Если корзина удаляется, то и список товаров в ней исчезает. Это совпадение жизненного цикла объектов — ключевой признак композиции. Мультипликативность * у Товара означает, что в корзине может быть множество товаров. Понимание этих различий критически важно для корректного моделирования зависимостей в системе.

Реализация принципов ООП в синтаксисе C#

После этапа проектирования наступает фаза реализации, где абстрактные концепции ООП воплощаются в конкретный код. C# предоставляет богатый набор синтаксических конструкций для эффективного применения каждого из четырех столпов ООП.

Реализация Абстракции и Полиморфизма

В C# принцип Абстракции реализуется через абстрактные классы (abstract class) и интерфейсы (interface). Абстрактный класс может содержать как реализованные методы, так и абстрактные методы (без реализации), которые должны быть переопределены в производных классах. Он служит для создания базового функционала для тесно связанных объектов. Например, наш класс Пользователь может быть объявлен как abstract class Пользователь, если мы не предполагаем создание его прямых экземпляров, а только экземпляров производных классов.

Интерфейсы, в свою очередь, определяют контракт поведения без какой-либо реализации. Они используются для объединения разрозненных классов, которые могут иметь совершенно разную природу, но должны поддерживать общий набор операций. Например, интерфейс IУдаляемыйОбъект может быть реализован как для Пользователя, так и для Товара, предоставляя метод Удалить(). Это позволяет добиться максимальной гибкости и расширяемости архитектуры, что является фундаментом для адаптации к будущим изменениям.

Принцип Полиморфизма в C# ярко проявляется при использовании переопределения методов. Рассмотрим пример, где каждый тип пользователя предоставляет специфическую информацию:

public abstract class Пользователь
{
    public string Имя { get; set; }
    public string Email { get; set; }
    // ... другие свойства

    public virtual string ПолучитьИнформацию()
    {
        return $"Имя: {Имя}, Email: {Email}";
    }
}

public class ЗарегистрированныйПользователь : Пользователь
{
    public DateTime ДатаРегистрации { get; set; }

    public override string ПолучитьИнформацию()
    {
        return $"{base.ПолучитьИнформацию()}, Дата регистрации: {ДатаРегистрации.ToShortDateString()}";
    }
}

public class Администратор : Пользователь
{
    public string Должность { get; set; }

    public override string ПолучитьИнформацию()
    {
        return $"{base.ПолучитьИнформацию()}, Должность: {Должность}";
    }
}

В этом примере метод ПолучитьИнформацию() объявлен как virtual в базовом классе Пользователь и override в производных классах. Это позволяет вызывать один и тот же метод для объектов разных типов, получая при этом специфичную для каждого типа информацию, что является ярким проявлением динамического полиморфизма.

Реализация Инкапсуляции через Свойства

Инкапсуляция в C# наилучшим образом реализуется с помощью модификаторов доступа (public, private, protected, internal) и, что крайне важно, через свойства (Properties). Хотя можно объявить поля как public, это нарушает принцип инкапсуляции, предоставляя прямой и неконтролируемый доступ к внутреннему состоянию объекта. Вместо этого, C# предлагает использовать свойства с методами get (для чтения) и set (для записи).

public class Пользователь
{
    private string _имя; // Приватное поле

    public string Имя // Публичное свойство
    {
        get { return _имя; }
        set
        {
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(value))
            {
                throw new ArgumentException("Имя не может быть пустым.");
            }
            _имя = value;
        }
    }

    // Автоматически реализуемые свойства (Auto-implemented properties)
    public string Email { get; private set; } // Можно читать извне, но изменять только внутри класса
    public string Пароль { get; set; }
}

В приведенном примере поле _имя является private, что означает, что прямой доступ к нему извне класса запрещен. Вместо этого используется публичное свойство Имя. Внутри блока set мы можем добавить логику валидации, например, проверку на пустоту строки, что обеспечивает целостность данных. Это демонстрирует, почему свойства предпочтительнее публичных полей: они обеспечивают контролируемый доступ, позволяя инкапсулировать логику проверки или преобразования данных при их чтении или записи. Использование автоматических свойств (public string Пароль { get; set; }) также является стандартной практикой, когда дополнительная логика доступа не требуется, но при этом сохраняется возможность расширения.

Архитектурные принципы и разделение ответственности в приложении

Разработка устойчивых и легко поддерживаемых приложений требует не только знания ООП, но и применения архитектурных принципов, таких как разделение ответственности. Это позволяет создавать модульные системы, где каждый компонент отвечает за свою четко определенную задачу.

Принцип единственной ответственности (SRP) из SOLID

Один из важнейших принципов, входящих в набор SOLID, — это Принцип единственной ответственности (Single Responsibility Principle, SRP). Он гласит: «Каждый класс должен иметь только одну причину для изменения». Это означает, что класс должен быть ответственным только за одну часть функциональности. Если класс отвечает за несколько задач, он будет меняться каждый раз, когда меняется любая из этих задач, что приводит к усложнению поддержки и тестирования. Какова же практическая выгода от применения SRP? Главное преимущество состоит в значительном упрощении сопровождения кода: изоляция изменений в одном месте сокращает риски побочных эффектов и делает систему более предсказуемой и стабильной.

В нашем приложении SRP реализуется через четкое разделение логики. Вместо того чтобы перегружать форму WinForms как логикой отображения, так и логикой управления данными, мы выделяем следующие компоненты:

• Классы предметной области (Model): Пользователь, Администратор, ЗарегистрированныйПользователь, Корзина, Товар. Они отвечают исключительно за представление данных и бизнес-логику, связанную с самими объектами.
• Классы для управления данными (Data Management): Отдельный класс или набор классов (например, UserRepository, ProductRepository) отвечают за CRUD-операции (Create, Read, Update, Delete) с объектами. Их единственная ответственность — взаимодействие с источником данных (в нашем случае, пока, это может быть коллекция в памяти).
• Классы графического интерфейса (View): Формы WinForms отвечают исключительно за отображение данных и сбор пользовательского ввода. Они не содержат бизнес-логики или логики управления данными.

Такое разделение гарантирует, что изменение в бизнес-логике не повлияет на GUI, а изменение в GUI не затронет логику данных, что делает систему значительно более гибкой и модульной.

Применение паттерна Model-View-Presenter (MVP)

Для дальнейшего усиления принципа разделения ответственности в GUI-приложениях, особенно на платформе WinForms, рекомендуется использовать архитектурные шаблоны. Model-View-Presenter (MVP) является одним из таких шабло��ов, который идеально подходит для WinForms, поскольку обеспечивает более жесткое разделение между представлением (View) и бизнес-логикой (Model).

В шаблоне MVP:

• Model (Модель): Представляет собой бизнес-логику и данные приложения. В нашем случае это классы Пользователь, Администратор и т.д., а также классы, управляющие коллекциями этих объектов (например, UserManager).
• View (Представление): Это сама форма WinForms (MainForm, UserEditForm). Её единственная задача — отображать данные пользователю и передавать его действия (клики кнопок, ввод текста) презентеру. View практически не содержит собственной логики, кроме минимальной логики отображения.
• Presenter (Презентер): Является посредником между Model и View. Он содержит всю логику, необходимую для обработки пользовательских событий, взаимодействия с Model для получения или сохранения данных, а затем обновления View. View делегирует все действия пользователя презентеру, а презентер, получив данные от модели, говорит View, что нужно отобразить.

Пример взаимодействия в MVP для операции "Добавить пользователя":

1. Пользователь нажимает кнопку "Добавить" на MainForm (View).
2. MainForm немедленно вызывает метод OnAddUserClicked() своего Презентера (MainPresenter).
3. MainPresenter инициирует процесс добавления нового пользователя. Он может открыть UserEditForm (другой View) через свой собственный Презентер (UserEditPresenter).
4. Когда пользователь вводит данные и нажимает "Сохранить" в UserEditForm, эта форма делегирует данные своему UserEditPresenter.
5. UserEditPresenter валидирует данные, вызывает метод в UserManager (Model) для создания нового объекта Пользователь и сохранения его.
6. UserEditPresenter сообщает UserEditForm о результате операции (успех/ошибка).
7. После закрытия UserEditForm, MainPresenter обновляет MainForm, чтобы отобразить новый список пользователей.

Такой подход делает View "глупой", а бизнес-логику — легко тестируемой, поскольку Presenter не зависит от конкретной реализации View и может быть протестирован отдельно от GUI. Зачем же нужна такая сложность? Она обеспечивает невероятную гибкость при изменениях требований, позволяя модифицировать интерфейс, не затрагивая бизнес-логику, и наоборот.

Реализация GUI: Технические механизмы CRUD-операций в WinForms

Графический интерфейс пользователя (GUI) является точкой контакта между приложением и пользователем. В WinForms реализация CRUD-операций требует внимательного подхода к дизайну форм и взаимодействию между ними.

Механизм повторного использования формы (Add/Edit)

Для операций добавления нового объекта и редактирования существующего объекта целесообразно использовать одну и ту же форму. Это сокращает объем кода, упрощает поддержку и обеспечивает единообразный пользовательский опыт. Механизм повторного использования реализуется через параметризованный конструктор дочерней формы.

Представим форму UserEditForm, предназначенную для ввода/редактирования данных пользователя:

public partial class UserEditForm : Form
{
    public Пользователь CurrentUser { get; private set; } // Объект, который мы добавляем/редактируем

    // Конструктор для добавления нового пользователя
    public UserEditForm()
    {
        InitializeComponent();
        CurrentUser = new ЗарегистрированныйПользователь(); // Создаем новый пустой объект
        Text = "Добавить нового пользователя";
    }

    // Конструктор для редактирования существующего пользователя
    public UserEditForm(Пользователь userToEdit)
    {
        InitializeComponent();
        CurrentUser = userToEdit; // Получаем ссылку на существующий объект
        Text = "Редактировать пользователя";
        // Заполняем поля формы данными из CurrentUser
        textBoxName.Text = CurrentUser.Имя;
        textBoxEmail.Text = CurrentUser.Email;
        // ... другие поля
    }

    private void buttonSave_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        // Присваиваем значения из полей формы объекту CurrentUser
        CurrentUser.Имя = textBoxName.Text;
        CurrentUser.Email = textBoxEmail.Text;
        // ...
        this.DialogResult = DialogResult.OK;
        this.Close();
    }
}

А в главной форме (MainForm) вызов этой формы будет выглядеть так:

// Для добавления
private void buttonAdd_Click(object sender, EventArgs e)
{
    using (UserEditForm addForm = new UserEditForm()) // Вызов пустого конструктора
    {
        if (addForm.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            // Здесь происходит добавление addForm.CurrentUser в коллекцию UserManager
            userManager.AddUser(addForm.CurrentUser);
            RefreshUserList(); // Обновить отображение списка пользователей
        }
    }
}

// Для редактирования (предполагаем, что SelectedUser - это выбранный в списке пользователь)
private void buttonEdit_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (SelectedUser != null)
    {
        using (UserEditForm editForm = new UserEditForm(SelectedUser)) // Передаем объект для редактирования
        {
            if (editForm.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                // Данные в SelectedUser уже изменены в editForm.buttonSave_Click
                // Остается только обновить отображение
                RefreshUserList();
            }
        }
    }
}

Этот подход обеспечивает, что если конструктор UserEditForm() вызывается без параметров, создается новый, пустой объект для добавления. Если же передается существующий объект Пользователь, форма заполняется его данными, и любые изменения будут применяться к этому объекту. Таким образом, достигается элегантное и эффективное решение, значительно сокращающее количество необходимого кода.

Логика удаления объектов

Операция удаления данных является критически важной, так как неверное действие может привести к безвозвратной потере информации. Поэтому крайне важно обеспечить механизм подтверждения действия, который служит барьером против случайного удаления.

В WinForms это стандартно реализуется с помощью диалогового окна MessageBox.Show().

private void buttonDelete_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (SelectedUser != null)
    {
        // Выводим диалоговое окно для подтверждения
        DialogResult result = MessageBox.Show(
            $"Вы уверены, что хотите удалить пользователя {SelectedUser.Имя}?",
            "Подтверждение удаления",
            MessageBoxButtons.YesNo,
            MessageBoxIcon.Warning);

        if (result == DialogResult.Yes)
        {
            // Если пользователь подтвердил, выполняем удаление
            userManager.DeleteUser(SelectedUser);
            RefreshUserList(); // Обновляем список пользователей
            MessageBox.Show("Пользователь успешно удален.", "Успех", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
        }
        else
        {
            // Пользователь отменил удаление
            MessageBox.Show("Удаление отменено.", "Отмена", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
        }
    }
    else
    {
        MessageBox.Show("Выберите пользователя для удаления.", "Ошибка", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
    }
}

Этот фрагмент кода демонстрирует, как перед выполнением фактического удаления система запрашивает у пользователя явное подтверждение. Тип сообщения (MessageBoxIcon.Warning) и кнопки (MessageBoxButtons.YesNo) выбраны таким образом, чтобы максимально привлечь внимание пользователя к серьезности предстоящего действия. Стоит ли недооценивать важность такого подхода? Ни в коем случае, ведь он напрямую влияет на целостность данных и доверие пользователей к приложению.

Повышение надежности: Валидация и обработка исключений в C#

Надежность программного обеспечения напрямую зависит от его способности корректно реагировать на некорректный ввод данных и непредвиденные ситуации. В C# для этого предусмотрены мощные механизмы валидации и обработки исключений.

Оптимизированная валидация данных

Валидация пользовательского ввода — это процесс проверки соответствия введенных данных заданным правилам. В C# существует несколько подходов к парсингу строк в числовые типы, но не все они одинаково эффективны, особенно с точки зрения производительности и обработки ожидаемых ошибок.

Рассмотрим распространенную задачу: преобразование строки, введенной пользователем, в целое число.

1. int.Parse() с try...catch:

try
{
    int age = int.Parse(textBoxAge.Text);
    // Продолжаем работу с age
}
catch (FormatException)
{
    MessageBox.Show("Введите корректный возраст (число).", "Ошибка ввода", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}
catch (OverflowException)
{
    MessageBox.Show("Возраст слишком большой для целого числа.", "Ошибка ввода", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}

Этот подход работает, но имеет существенный недостаток: генерация исключения — это ресурсоемкая операция. Когда исключение выбрасывается, система должна собрать трассировку стека, что может быть в десятки и сотни раз медленнее, чем обычный код. Если некорректный ввод является ожидаемой ситуацией (пользователи часто ошибаются), то использование try...catch для его обработки становится неэффективным.

2. int.TryParse():

int age;
if (int.TryParse(textBoxAge.Text, out age))
{
    // Ввод корректен, продолжаем работу с age
}
else
{
    MessageBox.Show("Введите корректный возраст (число).", "Ошибка ввода", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
}

Метод int.TryParse() предназначен специально для сценариев, когда преобразование может завершиться неудачей. Он возвращает bool (true, если преобразование успешно, false в противном случае) и записывает результат в выходной параметр out age. Этот метод не генерирует исключений при неудачном преобразовании, что делает его значительно более производительным для валидации пользовательского ввода. Поскольку ошибки ввода являются обыденной ситуацией, TryParse является предпочтительным идиоматическим способом в C# для таких проверок.

Создание пользовательских исключений

Хотя .NET Framework предоставляет широкий спектр стандартных исключений (например, ArgumentException, InvalidOperationException), для обработки специфических ошибок на уровне бизнес-логики часто требуется создавать пользовательские типы исключений. Это повышает читаемость кода, позволяет более точно описывать возникшие проблемы и облегчает их обработку на различных уровнях приложения.

Представьте ситуацию, когда мы пытаемся найти пользователя по Id, но такого пользователя не существует. Вместо того чтобы выбрасывать общее InvalidOperationException, мы можем создать более осмысленное ПользовательНеНайденИсключение.

using System;
using System.Runtime.Serialization; // Для сериализации, если необходимо

[Serializable] // Для возможности сериализации исключения
public class ПользовательНеНайденИсключение : Exception
{
    // Стандартные конструкторы для пользовательских исключений
    public ПользовательНеНайденИсключение() { }
    public ПользовательНеНайденИсключение(string message) : base(message) { }
    public ПользовательНеНайденИсключение(string message, Exception inner) : base(message, inner) { }

    // Конструктор для поддержки сериализации (важно для распределенных систем)
    protected ПользовательНеНайденИсключение(SerializationInfo info, StreamingContext context) : base(info, context) { }
}

// Пример использования в логике приложения
public class UserManager
{
    private List<Пользователь> _users = new List<Пользователь>();

    public Пользователь GetUserById(string id)
    {
        Пользователь user = _users.FirstOrDefault(u => u.Id == id);
        if (user == null)
        {
            throw new ПользовательНеНайденИсключение($"Пользователь с ID '{id}' не найден.");
        }
        return user;
    }
}

Создание пользовательских исключений, наследующихся от System.Exception, позволяет:

• Улучшить семантику: Код становится более выразительным, четко указывая на природу ошибки.
• Гранулированная обработка: В блоках catch можно перехватывать конкретные пользовательские исключения, выполняя специализированную логику восстановления.
• Инкапсуляция деталей: Внутренние детали бизнес-логики скрываются за осмысленными типами исключений.

Таким образом, продуманная валидация с TryParse и использование пользовательских исключений значительно повышают надежность, производительность и ремонтопригодность приложения.

Заключение

В рамках данного технического отчета был проведен всесторонний анализ и демонстрация принципов объектно-ориентированного программирования при разработке графического приложения на C# WinForms для предметной области «Пользователь сайта». Отчет не только осветил фундаментальные концепции ООП, такие как Абстракция, Инкапсуляция, Наследование и Полиморфизм, но и углубился в практические аспекты их реализации с использованием идиом C#.

Мы детально рассмотрели процесс моделирования системы с помощью UML-диаграммы классов, обосновав выбор отношений между классами, в частности, строгость Композиции по отношению к Агрегации, что демонстрирует глубокое понимание жизненного цикла объектов. Было показано, как архитектурные паттерны, такие как Model-View-Presenter (MVP), и принципы SOLID, в частности Принцип единственной ответственности (SRP), обеспечивают чистоту, модульность и тестируемость кода, разделяя логику представления от бизнес-логики.

Особое внимание уделено техническим механизмам реализации CRUD-операций в WinForms, включая эффективное повторное использование форм для добавления/изменения объектов и обязательное подтверждение операций удаления. Кроме того, подчеркнута важность повышения надежности приложения за счет оптимизированной валидации данных с использованием TryParse и создания пользовательских исключений для обработки специфических бизнес-ошибок.

Представленный программный продукт и сопроводительный отчет подтверждают полное освоение парадигмы ООП, принципов проектирования и профессиональных C# идиом, достигая поставленной цели. В качестве перспектив развития проекта можно рассмотреть переход на более современные технологии GUI, такие как WPF с паттерном MVVM, интеграцию с базами данных с использованием ORM-фреймворков (например, Entity Framework) для постоянного хранения данных, а также расширение функционала до полноценной многоуровневой архитектуры.

Список использованной литературы

1. Диаграмма классов. URL: https://prog-cpp.ru/uml-class-diagrams/diagramma-klassov (дата обращения: 07.10.2025).
2. Объектно-ориентированное программирование. URL: https://metanit.com/sharp/tutorial/1.10.php (дата обращения: 07.10.2025).
3. Проектирование диаграммы классов UML (Class Diagram). URL: https://worldskills.ru/media-center/dokumenty/metodicheskie-materialy/proektirovanie-diagrammy-klassov-uml-class-diagram.html (дата обращения: 07.10.2025).
4. UML-диаграммы классов: сущности, связи, интерфейсы. URL: https://prog-cpp.ru/uml-class-diagrams (дата обращения: 07.10.2025).
5. ООП простыми словами. Инкапсуляция. Полиморфизм. Наследование. Java. Class. Object. URL: https://youtube.com/watch?v=k_l2O_4fA8M (дата обращения: 07.10.2025).
6. Основные принципы объектно-ориентированного программирования. Инкапсуляция, полиморфизм, наследование. URL: https://narod.ru/disk/15729796000/61.pdf (дата обращения: 07.10.2025).
7. Лекция 2 Основные принципы ООП: инкапсуляция, наследование, полиморфизм. URL: https://zhanibekov.edu.kz/assets/uploads/000/000/001/files/L2-OOP.pdf (дата обращения: 07.10.2025).
8. Объектно-ориентированное программирование и основы ООП для новичков: инкапсуляция, наследование и полиморфизм. Журнал «Код». URL: https://journal.skillfactory.ru/articles/osnovy-oop-dlya-nachinayushhih/ (дата обращения: 07.10.2025).
9. Архитектура приложения Windows Forms на C# (N мониторов, N форм). URL: https://stackoverflow.com/questions/276503/c-sharp-windows-forms-application-architecture-n-monitors-n-forms (дата обращения: 07.10.2025).
10. C# и Windows Forms | Добавление форм. Взаимодействие между формами. URL: https://metanit.com/sharp/windowsforms/3.2.php (дата обращения: 07.10.2025).
11. Архитектура параметров приложения — Windows Forms. URL: https://learn.microsoft.com/ru-ru/dotnet/desktop/winforms/app-settings-architecture?view=netdesktop-8.0 (дата обращения: 07.10.2025).
12. Какая хорошая структура для приложения Windows Forms на C#? URL: https://www.reddit.com/r/csharp/comments/7m3y7p/what_is_a_good_structure_for_a_c_windows_forms/ (дата обращения: 07.10.2025).
13. Исключения и обработка исключений — C#. URL: https://learn.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/fundamentals/exceptions/ (дата обращения: 07.10.2025).
14. c# — Использование элементов класса в другой форме. URL: https://ru.stackoverflow.com/questions/924255/%D0%98%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2-%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B0-%D0%B2-%D0%B4%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%B9-%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B5 (дата обращения: 07.10.2025).
15. Обработка исключений — C# и .NET. URL: https://metanit.com/sharp/tutorial/10.1.php (дата обращения: 07.10.2025).
16. Типы исключений. Класс Exception — C# и .NET. URL: https://metanit.com/sharp/tutorial/10.2.php (дата обращения: 07.10.2025).
17. Добавление формы в проект — Windows Forms. URL: https://learn.microsoft.com/ru-ru/dotnet/desktop/winforms/how-to-add-a-form-to-a-project?view=netdesktop-8.0 (дата обращения: 07.10.2025).
18. Объекты — создание экземпляров типов — C#. URL: https://learn.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/objects (дата обращения: 07.10.2025).
19. Как перенести информацию с формы на форму в рамках ООП C#? URL: https://qna.habr.com/q/738202 (дата обращения: 07.10.2025).
20. Руководство Microsoft по проектированию архитектуры приложений. URL: https://learn.microsoft.com/ru-ru/archive/msdn-magazine/2007/march/microsoft-application-architecture-guidance (дата обращения: 07.10.2025).
21. C# и Windows Forms | Первое приложение в Visual Studio. URL: https://metanit.com/sharp/windowsforms/3.1.php (дата обращения: 07.10.2025).
22. Руководство C# | Основы обработки исключений. URL: https://professorweb.ru/csharp/exceptions.html (дата обращения: 07.10.2025).
23. Среда CLR вдоль и поперек : Обработка исключений поврежденного состояния. URL: https://learn.microsoft.com/ru-ru/archive/msdn-magazine/2012/january/clr-inside-out-handling-corrupted-state-exceptions (дата обращения: 07.10.2025).