برنامه‌نویسی شیءگرا: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Hosseinsarikhani (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب: متن دارای ویکی‌متن نامتناظر
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۱:
{{بهبود منبع}}
{{لحن}}
'''برنامه‌نویسی شی‌گراشی‌ءگرا''' (به [[زبان {{انگلیسی|انگلیسی]] ''Object-Oriented Programming''}} مخفف(به‌اختصار: OOP) یک شیوه برنامه‌نویسی استاست، که ساختار یا بلوک اصلی اجزای آن، [[شی (علوم رایانه)|شی‌هاشی‌ءها]] می‌باشند. در واقع در این شیوه برنامه‌نویسی، برنامه به شیشیء گرایش پیدا می‌کند.می‌کند، به این معنا که [[داده‌ها]] و توابعی که قرار است بر روی این داده‌ها عمل کنند،می‌کنند، تا حد امکان در قالبی به نام شیشیء و در کنار یکدیگر قرار گرفته، جمع‌بندی شده و یک واحد (شییا یک شیء) را تشکیل دادهمی‌دهند و نسبت به محیط بیرونِ خود، [[کپسوله‌سازی (علم رایانه)|کپسوله]] می‌شوند و. از این طریق، توابع بیگانهٔ خارج از آن شی، دیگرشیء، امکان ایجاد تغییر در داده‌های درون آنشیء شیرا رانخواهند ندارندداشت.<ref>http://de.wikipedia.org/wiki/Objektorientierte_Programmierung</ref>
{{شیوه‌های برنامه‌نویس
'''برنامه‌نویسی شی‌گرا''' (به [[زبان انگلیسی|انگلیسی]] ''Object-Oriented Programming'' مخفف:OOP) یک شیوه برنامه‌نویسی است که ساختار یا بلوک اصلی اجزای آن، [[شی (علوم رایانه)|شی‌ها]] می‌باشند. در واقع در این شیوه برنامه‌نویسی، برنامه به شی 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.
 
== شکل‌گیری ==
به‌ عنوان 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 برنامه‌نویسی شی گرا، پیچیدگی کم، هزینه کم، امکان گسترش سریع برنامه با خطای کمتر نسبت به سایر پارادایم‌های برنامه‌نویسی است.
فلسفه‌ای که منجر به شکل‌گیری ی زبان‌های شی گرا شد، عبارت بود از این واقعیت که نحوه عملکرد مغز و شیوهٔ دریافت اطلاعات از محیط پیرامون و پردازش آن اطلاعات (اندیشیدن)، شیوه‌ای 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 برنامه‌نویسی]] نیز می‌بایستی این اصول کلی برقرار می‌شد.<ref>Christian Ullenboom, Java ist auch eine Insel, 10. Auflage, {{ISBN|3-8362-1802-X|en}}</ref> تا به این شکل، برنامه‌نویس 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]] برنامه‌نویسی از فنون شی‌گرایی پشتیبانی می‌کنند.
 
فلسفه‌ای که منجر به شکل‌گیری ی زبان‌های شی گرا شد، عبارت بود از این واقعیت که نحوه عملکرد مغز و شیوهٔ دریافت اطلاعات از محیط پیرامون و پردازش آن اطلاعات (اندیشیدن)، شیوه‌ای 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 برنامه‌نویسی]] نیز می‌بایستی این اصول کلی برقرار می‌شد.<ref>Christian Ullenboom, Java ist auch eine Insel, 10. Auflage, {{ISBN|3-8362-1802-X|en}}</ref> تا به این شکل، برنامه‌نویس 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]] برنامه‌نویسی از فنون شی‌گرایی پشتیبانی می‌کنند. زبان‌هایی مانند [[جاوا (زبان برنامه‌نویسی)|جاوا]]، [[سی++|سی پلاس پلاس(++)]]، [[سی شارپ]]، [[دلفی (زبان برنامه‌نویسی)|دلفی]] از جمله زبان‌های شی‌گرا هستند. حتی بسیاری از [[زبانهای روال گونه]] که ساختار برنامه‌ها در آن‌ها بلوک‌هایی با نام پروسیجر است امروزه از فنون شی‌گرایی نیز پشتبانی می‌کنند. زبان‌های [[سی++]]<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=برنامه‌سازی 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 برنامه‌نویسی، دید برنامه‌نویس به سیستمسیستم، دید شخصی استاست، که سعی می‌نماید با پیدا کردن اشیاء مختلف در سیستم و برقراری ارتباط بین آن‌هاآن‌ها، سیستم را تولید نماید. (مفهوم مدیریت دیداری)
 
لازم به ذکر است که تکنیک برنامه‌نویسی شی گرا به مراتب کارا و پیچیده تر از سبک برنامه‌نویسی مبتنی بر تابع (procedural) است.
 
'''دلایل برتری برنامه‌نویسی شی گرا :'''
 
== مقایسه ==
لازم بهاست ذکر استشود که تکنیک برنامه‌نویسی شی گرا به مراتب کارا و پیچیده ترپیچیده‌تر از سبک برنامه‌نویسی مبتنی بر تابع (procedural) است. دلایل برتری برنامه‌نویسی شی گرا:
# قابلیت سازمان دهی بهینه تر کدها
# قابلیت تقسیم برنامه به برنامه‌های کوچک ترکوچک‌تر اما مستقل. برنامهٔ اصلی به صورت یک exe در می آیدمی‌آید که دیگر قسمت‌های مستقل برنامه را فراخوانی می‌کند (modularity).
# عدم نیاز به نوشتن کدهای تکراری و قابلیت‌هایی که قبلاقبلاً پیاده‌سازی شده‌اند و صرف جویی در استفاده از منابع.
 
با این وجود، بسیاری از توسعه دهندگان سعی می‌کنند در پروژه‌های کوچک و ساده خود از سبک برنامه‌نویسی مبتنی بر تابع (procedural) بهره بگیرند.
 
با این وجود، بسیاری از توسعه دهندگان سعی می‌کنند در پروژه‌های کوچک و ساده خود از سبک برنامه‌نویسی مبتنی بر تابع (procedural) بهره بگیرند.
{{}}=== مفاهیم {{<ref></ref>}} ===
 
== کلاس ==
سطر ۳۱ ⟵ ۲۷:
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).
 
اینجاست که کلاس‌ها به خوبی وارد عمل می‌شوند. با استفاده از کلاس‌ها می‌توان متغیرهای متعدد را زیر عنوان یک جنسیت مشترک جدید (به‌طور 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" />
 
<syntaxhighlight lang=Java>
سطر ۴۲ ⟵ ۳۸:
 
== وراثت ==
مقالهٔ اصلی: [[وراثت (برنامه‌نویسی شی‌گرا)]]
 
وراثت یا ارث بری (Inheritance) از مفاهیم اساسی برنامه‌نویسی 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.
 
== مخفی‌سازی ==
کپسوله سازی، مخفی‌سازی (Encapsulation)، یا لفافه‌بندی، به این مفهوم اشاره دارد که باید بعضی خصوصیات یا رفتارهای شیء را از دید دیگران پنهان کرد. فرض کنید شما به عنوان یک راننده می‌خواهید اتومبیل شخصی تان را روشن کنید و به محل کارتان عزیمت کنید سوییچ را برمی‌دارید، استارت می‌زنید و با فشار آوردن به پدال‌های گاز و ترمز و چرخش فرمان و … به محل کارتان خواهید رسید. در طول این مسیر در اتومبیل شما به عنوان یک شیء اعمال مختلفی در حال انجام بود. مثلاً [[لنت ترمز]] به دیسک چرخ برخورد می‌کرد و باعث کم شدن سرعت می‌شد یا شمع‌ها شروع به جرقه زدن در زمانی بخصوصی می‌کردند. حال فرض کنید که عمل مخفی‌سازی وجود نداشت و شما مجبور بودید که [[جرقه]] زدن شمعها را کنترل می‌کردید و به سیستم سوخت‌رسانی در موقع لزوم دستور می‌دادید که سوخت را بداخل سیلندرها ارسال کند و…و غیره یا هیچ‌گاه به مقصد نمی‌رسیدید!. یا سالم نمی‌رسیدید!. عمل مخفی‌سازی باعث می‌شود که اشیاء بدون آنکه از چگونگی کارکرد یکدیگر اطلاع داشته باشند با هم کار کنند.
مقالهٔ اصلی: [[کپسوله‌سازی (علم رایانه)]]
 
کپسوله سازی، مخفی‌سازی (Encapsulation)، یا لفافه‌بندی، به این مفهوم اشاره دارد که باید بعضی خصوصیات یا رفتارهای شیء را از دید دیگران پنهان کرد. فرض کنید شما به عنوان یک راننده می‌خواهید اتومبیل شخصی تان را روشن کنید و به محل کارتان عزیمت کنید سوییچ را برمی‌دارید، استارت می‌زنید و با فشار آوردن به پدال‌های گاز و ترمز و چرخش فرمان و … به محل کارتان خواهید رسید. در طول این مسیر در اتومبیل شما به عنوان یک شیء اعمال مختلفی در حال انجام بود. مثلاً [[لنت ترمز]] به دیسک چرخ برخورد می‌کرد و باعث کم شدن سرعت می‌شد یا شمع‌ها شروع به جرقه زدن در زمانی بخصوصی می‌کردند. حال فرض کنید که عمل مخفی‌سازی وجود نداشت و شما مجبور بودید که [[جرقه]] زدن شمعها را کنترل می‌کردید و به سیستم سوخت‌رسانی در موقع لزوم دستور می‌دادید که سوخت را بداخل سیلندرها ارسال کند و… یا هیچ‌گاه به مقصد نمی‌رسیدید! یا سالم نمی‌رسیدید!
 
عمل مخفی‌سازی باعث می‌شود که اشیاء بدون آنکه از چگونگی کارکرد یکدیگر اطلاع داشته باشند با هم کار کنند.
 
== چندشکلی ==
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 به‌طور مکانیکی کار می‌کند یا با نیروی برق یا هر چیز دیگری، عمل یکسانی را انجام می‌دهد؛ بنابراین، پس از اینکه شما عملکرد فرمان را یادگرفتید، می‌توانید فرمان هر اتومبیلی را کنترل کنید. همین هدف در برنامه‌نویسی نیز اعمال می‌شود.
مقالهٔ اصلی: [[چندشکلی (علوم رایانه)]]
 
چند ریختی(Polymorphism)
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 به‌طور مکانیکی کار می‌کند یا با نیروی برق یا هر چیز دیگری، عمل یکسانی را انجام می‌دهد؛ بنابراین، پس از اینکه شما عملکرد فرمان را یادگرفتید، می‌توانید فرمان هر اتومبیلی را کنترل کنید. همین هدف در برنامه‌نویسی نیز اعمال می‌شود.
به‌طور 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.
 
== انتزاع / تجرید ==
به این معنا است که بخشی از موجودیّت یک مفهوم را که میان همهٔ وراث مشترک است،ازاست، از پیش تعریف کنیم. این توانایی منجر به داشتن نگاه مشابه به موجودیّت‌های مشابه می‌گردد.
{{اصلی|تجرید (رایانه)}}
 
== یک مثال کاربردی ==
به این معنا است که بخشی از موجودیّت یک مفهوم را که میان همهٔ وراث مشترک است،از پیش تعریف کنیم. این توانایی منجر به داشتن نگاه مشابه به موجودیّت‌های مشابه می‌گردد.
در اطراف ما اشیاء زیادی وجود دارد و می‌توان تمام مفاهیم موجود در طبیعت را با اشیاء تقلیل داد. مثلاً یک ماشین باربری. این ماشین یک سری خصوصیات دارد: چهار چرخ، یک پدال ترمز، یک پدال گاز، یک فرمان و یک محل بزرگ برای قرار دادن اشیاء در آن و… این ماشین در صورتی که ما [[پدال گاز]] آن را فشار دهیم، حرکت می‌کند. در صورتی که فرمان آن را بچرخانیم تغییر مسیر می‌دهد. پس این شیء علاوه بر یک سری خصوصیات، یک سری رفتار مشخص هم به ما نشان می‌دهد؛ ولی فقط این یک ماشین نیست که این کار را انجام می‌دهد. تمامی ماشین‌ها این کارها را انجام می‌دهند. پس می‌توانیم این ماشین را 'تعریف' کنیم و بگوییم: ماشین باربری وسیله‌ای است که چهار چرخ، یک گاز، یک ترمز، یک فرمان و یک محل برای حمل بار دارد و اگر پدال گاز آن فشار داده شود حرکت می‌کند. این تعریف این ماشین است ولی خود آن نیست. هر زمانی چنین ماشینی بخواهیم به کارخانه تولید آن می‌رویم و از فروشندگان می‌خواهیم تا با توجه به این تعریف یک ماشین به ما بدهند. مفاهیم فوق در [[زبان‌های برنامه‌نویسی]] شیءگرا گنجانده شده‌اند. در این زبان‌ها، اشیاء زیادی از پیش وجود دارند که برنامه‌نویسان می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند.
 
== یک مثال کاربردی ==
در اطراف ما اشیاء زیادی وجود دارد و می‌توان تمام مفاهیم موجود در طبیعت را با اشیاء تقلیل داد. مثلاً یک ماشین باربری. این ماشین یک سری خصوصیات دارد: چهار چرخ، یک پدال ترمز، یک پدال گاز، یک فرمان و یک محل بزرگ برای قرار دادن اشیاء در آن و… این ماشین در صورتی که ما [[پدال گاز]] آن را فشار دهیم، حرکت می‌کند. در صورتی که فرمان آن را بچرخانیم تغییر مسیر می‌دهد. پس این شیء علاوه بر یک سری خصوصیات، یک سری رفتار مشخص هم به ما نشان می‌دهد؛ ولی فقط این یک ماشین نیست که این کار را انجام می‌دهد. تمامی ماشین‌ها این کارها را انجام می‌دهند. پس می‌توانیم این ماشین را 'تعریف' کنیم و بگوییم:
 
''ماشین باربری وسیله‌ای است که چهار چرخ، یک گاز، یک ترمز، یک فرمان و یک محل برای حمل بار دارد و اگر پدال گاز آن فشار داده شود حرکت می‌کند. این تعریف این ماشین است ولی خود آن نیست. هر زمانی چنین ماشینی بخواهیم به کارخانه تولید آن می‌رویم و از فروشندگان می‌خواهیم تا با توجه به این تعریف یک ماشین به ما بدهند. ''
 
مفاهیم فوق در [[زبان‌های برنامه‌نویسی]] شیءگرا گنجانده شده‌اند. در این زبان‌ها، اشیاء زیادی از پیش وجود دارند که برنامه‌نویسان می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند.
 
== ارتباط اشیاء ==
مجدداً به مثال ماشین باربری بر می‌گردیم و این بار، یک ماشین سواری را تعریف می‌کنیم. ماشین سواری شیئی است که چهار چرخ، یک ترمز، یک پدال گاز و یک صندوق عقب دارد. این تعریف به تعریف ماشین باربری بسیار شبیه‌است. به عبارت دیگر ما به یک تعریف جدید می‌رسیم: ''خودرو''. خودرو وسیله‌ای است که چهار چرخ، یک ترمز، یک پدال گاز دارد. پس از این به بعد تعریف ماشین باربری و ماشین سواری خیلی ساده‌تر می‌شود. ماشین باربری، ''خودرویی'' است که محلی برای قرار دادن بار داشته باشد و ماشین سواری، ''خودرویی''است که صندوق عقب داشته باشد.
 
ماشین باربری، ''خودرویی'' است که محلی برای قرار دادن بار داشته باشد و ماشین سواری ''خودرویی''است که صندوق عقب داشته باشد.
* اگر کسی به درب کارخانه مراجعه کند و بگوید که 'خودرو' می‌خواهد، چیزی دریافت نمی‌کند. خودرو یک تعریف انتزاعی است، برای تعریف خودرو شیء وجود ندارد پس مشتری تنها می‌تواتند ماشین باربری یا ماشین سواری بخواهد.
* کارواش را در نظر می‌گیریم. این کارواش خودرو را تمیز می‌کند و دیگر به‌طور جزئی عنوان نمی‌کند که کدام نوع خودرو را تمیز می‌کند. به عبارت دیگر نوع خودرو برای کارواش [[مهم نیست]].
* وقتی شخصی قصد اجاره خودرویی دارد، و می‌خواهد جنسی را حمل کند در هنگام تماس با متصدی کرایه ماشین می‌گوید: «اگر خودرو شمااز نوع باربری است، برای من ارسال کنید»، ولی اگر قصد جابجا شدن را دارد می‌گوید: «برای من یک ماشین سواری بفرستید.»
 
سطر ۸۳ ⟵ ۶۳:
 
== مدیریت پیچیدگی ==
مقالهٔ اصلی: [[مدیریت پیچیدگی]]
 
اعمال شیوه‌های مدیریتی با محوریت اشیاء در مطالعه، طراحی، ایجاد، و اجراء پروژه‌های [[مهندسی نرم‌افزار]] و [[مهندسی دانش]].
 
== جستارهای وابسته ==
* [[مهندسی نرم‌افزار]]
* [[متغیر]]ها
* [[کلاس (برنامه‌نویسی)]]
 
== پیوند به بیرون ==
* [http://java.sun.com/docs/books/tutorial/java/concepts/index.html مفاهیم مربوط به برنامه‌نویسی شیءگرا]
*[https://danup.ir/object-oriented-programming-in-php/ برنامه نویسیبرنامه‌نویسی شی گرا در php (توضیحات کامل)]
 
== منابع ==
{{پانویس}}
 
{{مهندسی نرم‌افزار}}
{{علوم رایانه}}