Czym jest programowanie obiektowe?

Pierwszym pytaniem, jakie można sobie zadać, jest: Co to jest programowanie obiektowe? Programowanie obiektowe (OOP) to paradygmat programowania oparty na koncepcji „obiektów”. Obiekt może składać się zarówno z kodu jak i danych. Kod może być przechowywany w polach, a dane mogą być przechowywane jako procedury. Kluczem do OOP jest to, że można ponownie wykorzystać kod z innych programów. Łatwiej jest również modyfikować kod i uczynić go bardziej elastycznym.

Programowanie zorientowane obiektowo

Programowanie zorientowane obiektowo to paradygmat programowania, który opiera się na koncepcji „obiektów”. Obiekty te zawierają kod i dane. Dane występują w postaci pól, natomiast kod w postaci procedur. Programowanie obiektowe jest jednym z najlepszych sposobów na organizację i strukturę oprogramowania. W tym artykule przedstawię podstawy OOP oraz podam praktyczny przykład wykorzystania tego języka programowania. Główną różnicą między OOP a innymi paradygmatami programowania jest podejście do zarządzania danymi.

Kluczem do programowania obiektowego jest określenie właściwych obiektów. W tym frameworku obiekty są grupowane przez klasy. Klasa reprezentuje dane, które obiekt posiada, a także sekwencje logiczne, które może wykonać. Obiekty mogą komunikować się ze sobą za pomocą dobrze zdefiniowanych interfejsów znanych jako komunikaty. Ten szkielet pomaga nam tworzyć oprogramowanie przy minimalnym wysiłku kodowania i ma wiele korzyści. Koncepcja obiektów jest używana w tworzeniu oprogramowania od ponad 10 lat i ma wiele zastosowań.

Innym ważnym pojęciem w programowaniu zorientowanym obiektowo jest abstrakcja. Abstrakcja oznacza rozbicie dużego problemu na małe części. Te części są następnie niezależnie opracowywane. Programowanie obiektowe wykorzystuje abstrakcję do rozbicia dużych problemów na możliwe do opanowania kawałki. Pozwala to aplikacji skupić się na mniejszych fragmentach kodu. W końcu, aplikacja może składać się z wielu mniejszych części, które wszystkie pracują razem, aby rozwiązać problem. Dzięki temu możliwe jest pisanie lepszego kodu w szybszym czasie.

Programowanie obiektowe jest modułowe, rozszerzalne i bezpieczne. Oprogramowanie zorientowane obiektowo może być współdzielone i rozwijane zespołowo. Wymaga ono jednak znacznej pracy wstępnej i planowania. Dobrym przykładem tego jest dokumentacja klas. Program zorientowany obiektowo może być bardzo trudny do utrzymania, gdy jest napisany w jednym wielkim bloku. Dlatego programowanie obiektowe może być świetnym wyborem, gdy współpraca jest kluczem do sukcesu projektu oprogramowania.

Programowanie obiektowe może być świetnym sposobem na budowanie oprogramowania i unikanie błędów. Dzieląc kod na obiekty, można łatwo zaimplementować małe zadania, takie jak prosty kalkulator. Dzięki temu podejściu możesz stworzyć aplikację, która jest łatwiejsza do utrzymania. Małe zmiany w programie mogą wywołać efekt falowania błędów. Programowanie obiektowe ułatwia ten proces, zapewniając wyraźniejszy obraz tego, co robi Twoja aplikacja.

Skład obiektów

Skład obiektów to podstawowa koncepcja w programowaniu obiektowym. Jest to sposób na delegowanie tworzenia i niszczenia jednego obiektu do innego. Kompozycja obiektów jest również znana jako relacja „has-a” i jest wymagana, gdy cechy jednego obiektu łączą się z cechami innego. Kompozycja pozwala obiektom różnych typów dzielić wspólne właściwości i relacje. Na przykład obiekt z klasy Component może zawierać obiekt z klasy Employee.

Użycie kompozycji jest korzystne w przypadku hermetyzacji algorytmów i zmian zachowania podczas runtime. Inną zaletą kompozycji jest jej testowalność. Kompozycja oferuje lepszą testowalność niż dziedziczenie. Pozwala na wyśmiewanie klas i modyfikowanie ich zachowania w czasie rzeczywistym, umożliwiając programistom testowanie kodu wynikowego bez przepisywania całego kodu. Ta cecha jest potężną korzyścią dla dużych projektów. Złożoność kompozycji obiektów w Javie umożliwia również posiadanie wielu dziedziczeń, co zmniejsza liczbę linii kodu.

Kompozycja obiektów jest kluczową koncepcją w programowaniu obiektowym. Koncepcja ta różni się od dziedziczenia klas, które jest rodzajem dziedziczenia. Dziedziczenie odnosi się do właściwości „jest” i „ma” klasy, podczas gdy kompozycja odnosi się do relacji między dwoma obiektami. W rezultacie kompozycja może być używana do lepszego ponownego wykorzystania kodu i sprawia, że kod jest łatwiejszy do utrzymania. Jest to główna zaleta programowania obiektowego, ponieważ umożliwia ponowne wykorzystanie kodu i lepsze jego utrzymanie.

W informatyce istnieją dwa rodzaje kompozycji: agregacje i asocjacje. Oba typy zawierają relację has-a, ale asocjacje różnią się od agregacji, ponieważ pokazują tylko części obiektu. W pierwszym przypadku klasa Address jest składową klasy Employee, natomiast w drugim wykorzystuje klasę Address do swojej funkcjonalności. Użycie tej techniki zapewnia spójność adresów w całej aplikacji. Gdy piszesz obiekt, związek między dwiema klasami jest luźno sprzężony.

Kompozycja obiektów w programowaniu obiektowym jest podstawowym pojęciem w koncepcji asocjacji. Kiedy grupa obiektów dzieli wspólną relację, asocjacja jest bardziej znacząca. Na przykład klasa Employee może zawierać kilka obiektów – Adres, Rola Produktywności, Polityka Płacowa itd. Silnik dostarcza niezbędnych danych dla klasy Employee, aby obliczyć listę płac. Kompozycja obiektów umożliwia również programistom tworzenie obiektów złożonych.

Polimorfizm

Polimorfizm jest koncepcją teorii typów i języka programowania, która zapewnia jednolity interfejs dla encji różnych typów. Polimorfizm polega na użyciu jednego symbolu do reprezentowania różnych typów. Jest to szczególnie pomocne, gdy mamy do czynienia ze złożonym światem programowania obiektowego. Jest to również doskonały sposób na zaprojektowanie kodu, który jest bardziej przenośny. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej. (Aktualizacja 8 października 2018)

W programowaniu obiektowym polimorfizm odnosi się do tego, jak można zaimplementować różne typy obiektów. Ogólnie rzecz biorąc, klasa może mieć wiele typów pochodnych i dziedziczyć ich właściwości. Pozwala to na ponowne wykorzystanie starszych klas i kodów, a także zmniejsza sprzężenie między funkcjami. Ponadto polimorfizm jest najlepszym sposobem na pisanie bloków kodu wielokrotnego użytku. Dlatego rozważ użycie go, kiedy tylko możesz.

Podstawową ideą polimorfizmu jest sprawienie, by obiekty podobnych typów zachowywały się inaczej. Dzięki temu program może ewoluować bez konieczności zmiany całego kodu na każdej stronie. Pozwala również programistom pisać kod, który jest bardziej rozciągliwy i możliwy do utrzymania. Na przykład aplikacja internetowa, która używa SessionStack do rejestrowania żądań sieciowych i śladów stosu, może używać polimorfizmu. W ten sposób zespoły mogą odtwarzać podróże użytkowników i wykorzystywać te informacje do wprowadzania zmian.

Polimorfizm jest ważną cechą programowania obiektowego. Termin pochodzi z języka greckiego i oznacza wiele form i kształtów. W OOP polimorfizm jest cechą projektową, która pozwala programistom zdefiniować wiele klas i metod w tym samym kodzie. Na przykład metoda może zwrócić obszar kwadratu lub trójkąta, w zależności od jego klasy. Oznacza to, że metoda musi implementować relację IS-A ze swoimi parametrami.

Inną ważną zaletą polimorfizmu jest fakt, że zmniejsza on pracę dewelopera. Zamiast tworzyć kilka klas dla różnych typów danych, programista może po prostu stworzyć klasę ogólną, która będzie miała wszystkie atrybuty i zachowanie, jakie chce. Następnie może tworzyć specyficzne podklasy w oparciu o te cechy. Dzięki temu może zmieniać kod w poszczególnych jego częściach, pozostawiając resztę bez zmian.

Dziedziczenie

Dziedziczenie w programowaniu obiektowym jest sposobem dostarczania dodatkowych danych lub zachowań do obiektów. Jest powszechnie stosowany, gdy dodawanie nowych cech i funkcjonalności nie jest wykonalne lub właściwe. Na przykład, jeśli chcesz dodać siedzenia do samochodu, możesz odziedziczyć po typie Packard. A jeśli chcesz stworzyć wiele modeli tego samego samochodu, możesz dziedziczyć po obiekcie Automobile.

Dziedziczenie w programowaniu obiektowym jest podstawowym pojęciem w programowaniu OO. Jest ono podobne do procesu dziedziczenia w realnej sytuacji: po śmierci ojca syn dziedziczy samochód i nie musi już oszczędzać na samochód. W programowaniu obiektowym dziedziczenie oznacza, że klasa dziecięca może dziedziczyć metody i atrybuty swojego rodzica. Daje to klasie dziecięcej funkcję „super()” do wywoływania oryginalnych metod rodzica.

Dziedziczenie w programowaniu obiektowym jest potężną cechą, która pozwala programistom tworzyć klasy, które rozszerzają się wzajemnie. To pozwala im rozszerzyć oryginalne oprogramowanie bez przepisywania kodu. Jest to również potężny sposób na ponowne wykorzystanie kodu. Na przykład, jeśli stworzysz klasę Person, która zawiera imię i nazwisko osoby, datę urodzenia, adres i numer telefonu, możesz również stworzyć podklasę Student. Ta podklasa może również posiadać swoje własne podklasy, takie jak GradePointA, zajęcia odbyte oraz stanowisko pracy. Wreszcie, jeśli utworzysz klasę Employee, możesz w niej zawrzeć również pracodawcę i wynagrodzenie pracownika.

Główną zaletą dziedziczenia jest to, że umożliwia ono nadpisywanie dziedziczonych członków. Pozwala to na tworzenie wielu wersji tego samego obiektu. Gdy jest używane prawidłowo, dziedziczenie w programowaniu obiektowym pomaga programistom ponownie wykorzystać istniejące metody i pola. Metoda ta nazywana jest reifikacją. Pomaga ona programistom ponownie wykorzystać kod i zaoszczędzić czas. Podczas korzystania z dziedziczenia można łatwo tworzyć złożone aplikacje. Nie zapomnij więc spróbować!

Dziedziczenie to potężna funkcja, która jest często używana w językach C++, Python i innych. Pozwala programistom na ponowne wykorzystanie kodu poprzez oddzielenie zachowania od hierarchii klas podstawowych. Jest to szczególnie przydatne w złożonych projektach z wieloma klasami. Można również wykorzystać dziedziczenie do tworzenia złożonych baz danych. Tworząc pojedynczą instancję klasy, możesz uzyskać do niej dostęp z wielu różnych miejsc. Można nawet pisać aplikacje w języku C++, które wykorzystują dziedziczenie do przechowywania wszystkich danych.