آشنایی با برنامه‌نویسی شیءگرا (Object-Oriented Programming یا OOP)
۱. OOP چیست؟
برنامه‌نویسی شیءگرا یا OOP روشی در برنامه‌نویسی است که به جای تمرکز روی نوشتن توابع (Functions) و متغیرها (Variables) به صورت جداگانه، تمرکز را روی ساخت اشیاء (Objects) قرار می‌دهد.
تفاوت با برنامه‌نویسی رویه‌ای (Procedural Programming):
- برنامه‌نویسی رویه‌ای: روش‌هایی (Methods) را تعریف می‌کند که روی داده‌ها (Data) عملیات انجام می‌دهند.
- برنامه‌نویسی شیءگرا: اشیائی می‌سازد که شامل داده‌ها و روش‌های مربوط به همان داده‌ها هستند.
مثال واقعی:
تصور کنید می‌خواهید یک نرم‌افزار برای مدیریت باغ بسازید:
- در روش رویه‌ای: برای هر گیاه یک لیست درست می‌کنید و توابع جداگانه‌ای برای آب دادن، کود دادن و برداشت محصول می‌نویسید.
- در روش شیءگرا: یک شیء به نام “گیاه” تعریف می‌کنید که اطلاعات (مثل نوع گیاه، مقدار آب لازم) و رفتارها (مثل آب دادن یا برداشت محصول) را در خود دارد.
۲. چرا OOP مهم است؟
برنامه‌نویسی شیءگرا(OOP) چند مزیت کلیدی دارد که آن را از روش‌های دیگر متمایز می‌کند:
سرعت و آسانی اجرا:
برنامه‌هایی که با OOP نوشته می‌شوند، معمولاً سریع‌تر اجرا شده و نوشتن آن‌ها راحت‌تر است.ساختاردهی بهتر:
کدهای OOP دارای ساختاری منظم‌تر هستند که درک و مدیریت آن‌ها را ساده‌تر می‌کند.اصل DRY (Don’t Repeat Yourself):
این اصل می‌گوید که از تکرار کدها پرهیز کنید. در OOP می‌توان کدهای مشابه را در یک مکان (مثلاً یک کلاس) تعریف کرد و بارها از آن استفاده کرد.- مثال DRY: اگر قرار است چندین بار یک فرمول ریاضی را استفاده کنید، می‌توانید آن را در یک متد (Method) بنویسید و به جای تکرار، هر بار آن متد را صدا بزنید.
قابلیت استفاده مجدد:
برنامه‌های OOP به گونه‌ای طراحی می‌شوند که بتوانید قطعات کد را در پروژه‌های مختلف مجدداً استفاده کنید.
سوال:
به نظر شما چه نمونه‌ای از اصل DRY در زندگی روزمره وجود دارد؟ (مثلاً استفاده از یک دستورالعمل عمومی برای چندین غذا)
۳. کلاس‌ها (Classes) و اشیاء (Objects)
کلاس و شیء دو مفهوم اساسی در OOP هستند:
کلاس (Class):
کلاس یک قالب (Template) یا طرح کلی است که مشخص می‌کند اشیاء چه ویژگی‌ها و رفتارهایی داشته باشند.- مثال کلاس:
کلاس “ماشین” مشخص می‌کند که هر ماشین باید چه اطلاعاتی (مثل مدل، رنگ) و چه رفتارهایی (مثل حرکت کردن، توقف کردن) داشته باشد.
- مثال کلاس:
شیء (Object):
شیء یک نمونه (Instance) از کلاس است. هر شیء ویژگی‌ها و رفتارهای تعریف‌شده در کلاس را دارد.- مثال شیء:
اگر کلاس “ماشین” را در نظر بگیریم، شیءها می‌توانند شامل ماشین‌های خاص مثل “تویوتا”، “بنز” و “بی‌ام‌و” باشند.
- مثال شیء:
۴. تفاوت کلاس و شیء
مثال:
| کلاس | شیء |
|---|---|
| میوه (Fruit) | سیب (Apple)، موز (Banana)، انبه (Mango) |
| ماشین (Car) | ولوو (Volvo)، آئودی (Audi)، تویوتا (Toyota) |
هر شیء از کلاس خودش ساخته می‌شود و تمام ویژگی‌ها و رفتارهای کلاس را به ارث می‌برد.
تمرین:
۱. یک کلاس “حیوان” (Animal) طراحی کنید که ویژگی‌هایی مثل “نوع صدا” و “تعداد پاها” داشته باشد.
۲. با استفاده از این کلاس، شیءهایی مثل “سگ” و “گربه” بسازید.