برنامه‌نویسی شیءگرا: تفاوت میان نسخه‌ها

'''برنامه‌نویسی شیءگرا''' (به [[زبان انگلیسی|انگلیسی]] ''Object-Oriented Programming'' مخفف:OOP) یک شیوه برنامه نویسیبرنامه‌نویسی است که ساختار یا بلوک اصلی اجزای آن، [[شیء (علوم رایانه)|شیءها]] می‌باشند. در واقع در این شیوه برنامه نویسی، برنامه به شیء گرایش پیدا می‌کند. به این معنا که [[داده‌ها]] و توابعی که قرار است بر روی این داده‌ها عمل کنند، تا حد امکان در قالبی به نام شی در کنار یکدیگر قرار گرفته، جمع‌بندی شده و یک واحد (شی) را تشکیل داده و نسبت به محیط بیرونِ خود، [[کپسوله‌سازی (علم رایانه)|کپسوله]] می‌شوند و از این طریق، توابع بیگانهٔ خارج از آن شی، دیگر امکان ایجاد تغییر در داده‌های درون آن شی را ندارند. به طوربه‌طور مثال [[حساب بانکی]] شما که شامل مشخصات فردی شما و میزان سپردهٔ شما در بانک است، تشکیل یک شی را می‌دهند و به دلیل دارا بودن ویژگی کپسوله، امکان دستکاری در میزان سپرده یا مشخصات شما، توسط دیگران وجود ندارد.<ref>http://de.wikipedia.org/wiki/Objektorientierte_Programmierung</ref> از دیگر ویژگی‌های برنامه نویسیبرنامه‌نویسی شی گرا، پیچیدگی کم، هزینه کم، امکان گسترش سریع برنامه با خطای کمتر نسبت به سایر پارادایم‌های برنامه نویسیبرنامه‌نویسی است.

فلسفه یی که منجر به شکل گیریشکل‌گیری ی زبان‌های شی گرا شد، عبارت بود از این واقعیت که نحوهٔ عملکرد مغز و شیوهٔ دریافت اطلاعات از محیط پیرامون و پردازش آن اطلاعات (اندیشیدن)، شیوه یی شی گراست، از همین روی می‌بایستی زبانی تعریف می‌شد که همین شیوه را مبنای کار خود قرار داده و بازتولید می‌کرد؛ و دقیقاً به همان شکل که اشیا در جهان خارج، دارای هویت و کارکرد مشخص و یگانه برای خود هستند و در عین حال با دیگر اشیا در ارتباطی تنگاتنگ و مستقیم اند، در [[زبان‌های برنامه نویسی]] نیز می‌بایستی این اصول کلی برقرار می‌شد.<ref>Christian Ullenboom, Java ist auch eine Insel, 10. Auflage, ISBN 383621802X</ref> تا به این شکل، برنامه نویس بتواند با بهره‌گیری از زبانی که به روش اندیشیدنش، نزدیکی بیشتری دارد، شی‌های مختلفی را تعریف نموده، این شی‌ها را در ارتباط با یکدیگر قرار داده و از شی‌های پویای تولید شده برای [[حل مسئله]] ی پیش روی استفاده نماید. امروزه اکثر [[زبان‌های دستوری]] برنامه نویسیبرنامه‌نویسی از فنون شیءگرایی پشتیبانی می‌کنند. زبانهایی مانند [[جاوا (زبان برنامه نویسی)|جاوا]]، [[سی++]]، [[سی شارپ]]، [[دلفی (زبان برنامه نویسی)|دلفی]] از جمله زبانهای شیءگرا هستند. حتی بسیاری از [[زبانهای روال گونه]] که ساختار برنامه‌ها در آنهاآن‌ها بلوک‌هایی با نام پروسیجر است امروزه از فنون شیءگرایی نیز پشتبانی می‌کنند. زبانهای [[سی++]] <ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=برنامه سازی پیشرفته با ++C|نام خانوادگی=دکتر بابک بشری راد|نام=|ناشر=ناقوس|سال=1394|شابک=۹۷۸-۹۶۴-۳۷۷-۷۴۶-۳|مکان=تهران|صفحات=}}</ref> و [[پی‌اچ‌پی]] از این جمله هستند. هر شیء یک سری خصوصیت و قابلیت دارد، که اصطلاحاً Properties و Operation خوانده می‌شوند. در این پارادایم برنامه نویسی، دید برنامه نویس به سیستم دید شخصی است که سعی می‌نماید با پیدا کردن اشیاء مختلف در سیستم و برقراری ارتباط بین آنهاآن‌ها سیستم را تولید نماید. (مفهوم مدیریت دیداری)

کلاس نوع خاصی از [[آرایه (ساختمان داده‌ها)|آرایه]] است که امکان ذخیره و جمع‌بندی تعداد زیادی المان را (که شامل داده‌ها و توابع هستند) برای یک شی جدید فراهم آورده و تحت یک نام مشترک ذخیره می‌کند. اما بر خلاف آرایه که تنها قادر به ذخیرهٔ داده‌هایی هم جنس است، کلاس می‌تواند داده‌هایی از جنس‌های مختلف را ذخیره نماید.<ref name="ReferenceA">Prof. Hanspeter Mössenböck, Sprechen Sie Java?, 3.Auflage, ISBN 389864362X</ref> به طوربه‌طور مثال در نظر بگیرید که می‌خواهیم تاریخ ۱۳ نوامبر ۲۰۰۶ را که تشکیل شده از روز، ماه و سال است مورد استفاده قرار دهیم. برای این منظور سه نوع متغیر متفاوت مورد نیاز است:

حال در نظر بگیرید که نه فقط یک تاریخ، بلکه n تاریخ متفاوت مورد نیاز است. این بدان معنی ست که می‌بایستی به تعداد n بار، سه متغیر بالا، جداگانه تعریف شوند و تعریفِ تک تک و پیاپی متغیرها، نه فقط از لحاظ زمانی بسیار وقت گیر می‌نماید، بلکه از لحاظ میزان کد مورد نیاز نیز بسیار غیر عملی ست، چرا که هر بار می‌بایستی نام جدیدی برای متغیرها در نظر گرفته شود (دو متغیر متفاوت نمی‌توانند هم نام باشند). در اینجاست که کلاس‌ها به خوبی وارد عمل می‌شوند. با استفاده از کلاس‌ها می‌توان متغیرهای متعدد را زیر عنوان یک جنسیت مشترک جدید (به طوربه‌طور مثال هر سه را در یک کلاس با نام Date)، تعریف و جمع‌بندی نمود؛ و بعد از آن، بدون نیاز به تعریف مجدد روز، ماه و سال، از کلاس Date به میزان مورد نیاز استفاده کرد:<ref name="ReferenceA"/>

وراثت یا ارث بری (Inheritance) از مفاهیم اساسی برنامه نویسیبرنامه‌نویسی شیءگراست. هر شیء یک نمونه از یک [[کلاس]] است و هر کلاس می‌تواند از کلاس یا کلاسهای دیگری مشتق شده باشد (خواص متدها یا رویدادهای کلاس‌های دیگر را به ارث ببرد). در یک مثال ساده می‌توان اتومبیلی را در نظر گرفت که برای جلوگیری از بازنویسی خواص عمومی اتومبیل شامل: چهار چرخ، متدهای حرکت چرخ، متد چرخاندن فرمان، فرمان، بدنه، در و غیره، می‌توان یک کلاس پایه از اتومبیل ایجاد کرد سپس مثلاً برای اتومبیل سیتروئن مدل C۵ یک کلاس جدید ایجاد کرده که خواص، متدها و رویدادهای عمومی اتومبیل را داشته باشد و فقط برای خواص، متدها و رویدادهای جدید این اتومبیل کد نوشته شود. این ویژگی باعث صرفه‌جویی در نوشتن کد و تا حدودی تضمین صحت کد موجود می‌شود. به عنوان مثال اگر کلاس پایه مشکلی داشته باشد فقط کافی است کلاس پایه تغییر داده شود و در تمامی کلاس‌هایی که از این کلاس پایه ویژگی‌ای ا به ارث برده‌اند این تغییر اعمال خواهد شد.

چند ریختی، کمیتی است که به یک رابط امکان می‌دهد تا از عملیات یکسانی در قالب یک کلاس عمومی استفاده کند. عمل خاص کلاس را ذات حقیقی شیء تعیین می‌کند. مثال ساده‌ای از چند ریختی، فرمان اتومبیل است. عمل فرمان اتومبیل برای تمام اتومبیل‌ها بدون توجه به ساز و کاری که دارند، یکسان است. فرمان برای اتومبیل که به طوربه‌طور مکانیکی کار می‌کند یا با نیروی برق یا هر چیز دیگری، عمل یکسانی را انجام می‌دهد؛ بنابراین، پس از اینکه شما عملکرد فرمان را یاد گرفتید، می‌توانید فرمان هر اتومبیلی را کنترل کنید. همین هدف در برنامه نویسیبرنامه‌نویسی نیز اعمال می‌شود.

به طوربه‌طور کلی، مفهوم چند ریختی، اغلب با عبارت ((یک رابط، چندین روش))بیان می‌شود. این بدین معنی است که امکان طراحی رابط عمومی برای گروهی از عملیات مرتبط وجود دارد. چند ریختی یا چندشکلی (Polymorphism) به این معنا است که اشیاء می‌توانند در موقعیت‌های مختلف، رفتارهای متفاوتی بروز دهند. مثلاً یک تابع در صورتی که بر روی نمونه‌ای از کلاس آ فراخوانی شود، رفتار ب را بروز دهد در حالی که اگر بر روی کلاس ج (که فرزند کلاس آ است) فراخوانی شود، رفتاری متفاوت انجام دهد.

مفاهیم فوق در [[زبان‌های برنامه نویسی]] شیءگرا گنجانده شده‌اند. در این زبان‌ها، اشیاء زیادی از پیش وجود دارند که برنامه‌نویسان می‌توانند از آنهاآن‌ها استفاده کنند.

* کارواش را در نظر می‌گیریم. این کارواش خودرو را تمیز می‌کند و دیگر به طوربه‌طور جزئی عنوان نمی‌کند که کدام نوع خودرو را تمیز می‌کند. به عبارت دیگر نوع خودرو برای کارواش [[مهم نیست]].

در زبان‌های برنامه نویسیبرنامه‌نویسی شیءگرا نیز اشیاء مختلفی وجود دارند که تعریف آنها تکمیلآن‌ها کنندهتکمیل‌کننده یکدیگر است، به عبارت دیگر اشیا از یکدیگر ارث بری می‌کنند. برخی از تعاریف کاملاً عام است و نمی‌توان از آنهاآن‌ها نمونه شیئی ساخت و تنها تعریف هستند. به این تعاریف Interface گفته می‌شود.

* [http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/concepts/index.html مفاهیم مربوط به برنامه نویسیبرنامه‌نویسی شیءگرا]