۴زبان برنامه نویسی شی گرا چیست | ۲۰۲۲
برنامه نویسی شی گرا چیست ؟ کاربرد برنامه نویسی شی گرا ؟ تاریخچه برنامه نویسی شی گرا چیست ؟ چند نمونه از زبان های برنامه نویسی شی گرا چیست؟ در این مقاله می خواهیم به این سوالات پاسخ دهیم. پس ادامه مطلب را بخوانید تا پاسخ آنها را بدانید.
شی گرای چیست؟
تعریف مجموعه ای از صفات یا رفتارها و نسبت دادن آن صفات و رفتارها به چیزهای مختلف شی گرای نامیده می شود. شی گرای فقط برنامه نویسی نیست و در تمام جنبه های زندگی قابل درک است. به عنوان مثال یک لپ تاپ را در نظر بگیرید. این لپ تاپ دارای ویژگی های خاص خود مانند رنگ، مدل، مشخصات سخت افزاری و قابلیت حمل است. وقتی در جایی لپ تاپ ایسوس را می شنوید، بلافاصله تمام ویژگی ها یا رفتارهای لپ تاپ را به یاد می آورید. یعنی شی گرای یعنی مجموعه ای از امکانات و رفتار لپ تاپ و ما آن را به ایسوس نسبت دادیم!
تقسیم زبان های برنامه نویسی
- زبان های برنامه نویسی شی گرا: شامل تقریبا تمام زبان های کاربردی امروزی
- زبان های برنامه نویسی غیر شی گرا: شامل تقریبا تمام زبان های قدیمی
مفاهیم برنامه نویسی شی گرا با مثال
برای شروع یادگیری برنامه نویسی شی گرا، باید با برنامه نویسی شی گرا آشنا شوید و بدانید کلاس و شی چیست و چه تفاوتی با هم دارند.
در شی گرای دو مفهوم داریم: کلاس (class) و شی (object) که در اینجا با یک مثال توضیح می دهیم:
کلاس (class): مفهوم کلاس در برنامه نویسی شی گرا، تعریف ما از چیزی شبیه لپ تاپ است! بنابراین، لپ تاپ یک کلاس است. کلاس ها معمولاً دو موضوع را مشخص می کنند:
رفتار: مانند اجرای برنامه ها، خاموش شدن، روشن شدن و … ویژگی ها: مانند سرعت بالاتر، رنگ، وزن و …
شی (object): شی چیزی است که یک کلاس به آن نسبت می دهیم. برای مثال در این مثال مشخصات لپ تاپ را به لپ تاپ ایسوس نسبت دادیم. این لپ تاپ ایسوس است. در برنامه نویسی به این عمل (انتساب ایسوس به لپ تاپ) نمونه سازی می گویند و می توان گفت ایسوس نمونه ای از کلاس لپ تاپ است
برنامه نویسی شی گرا چیست ؟
برنامه نویسی شی گرا روشی از برنامه نویسی است که در آن ساختار اصلی یا بلوک اجزاء اشیا هستند. در این روش برنامه نویسی، برنامه را شی گرای می نامند، به این معنی که داده ها و توابعی که بر روی آن داده ها عمل می کنند، تا آنجا که ممکن است، در یک شی به نام شی گروه بندی شده و در یک واحد (یا شی) گروه بندی می شوند. ) و نسبت به محیط خارجی خود کپسوله می شود. به این ترتیب، توابع خارج از شی نمی توانند داده های داخل شی را تغییر دهند.
برنامه نویسی شی گرا به زبان انگلیسی
مخفف object-oriented programming برنامه نویسی شی گرا به انگلیسی (OOP) است.
اهمیت برنامه نویسی شی گرا چیست ؟
در برنامه نویسی، شی گرای یکی از مهمترین مفاهیمی است که هر برنامه نویسی باید بتواند از آن استفاده کند. نیاز به این نوع برنامه نویسی ممکن است در برنامه های کوچک آشکار نباشد، اما در پروژه های کمی بزرگتر یک امر ضروری است.
تاریخچه برنامه نویسی شی گرا چیست ؟
برنامه نویسی شی گرا با Simula (1967) آغاز شد که اطلاعات پنهان را به ALGOL اضافه کرد. یکی دیگر از زبان های تاثیرگذار شی گرا Small Talk (1980) بود که در آن یک برنامه مجموعه ای از اشیاء بود که با ارسال پیام به یکدیگر ارتباط برقرار می کردند.
اصول برنامه نویسی شی گرا چیست؟
برنامه نویسی شی گرا بر اساس اصول زیر است:
کپسول سازی : این اصل می گوید که تمام اطلاعات مهم در شی موجود است و تنها اطلاعات انتخاب شده در معرض قرار گرفته است. پیاده سازی و وضعیت هر شی خصوصی در یک کلاس تعریف شده ذخیره می شود. اشیاء دیگر دسترسی به این کلاس ندارند یا قدرت ایجاد تغییرات را دارند. آنها فقط می توانند لیستی از توابع عمومی یا روش های عمومی را فراخوانی کنند. این تابع اطلاعات را پنهان می کند، ایمنی برنامه را افزایش می دهد و از آسیب های ناخواسته به داده ها جلوگیری می کند.
ارث: اشیاء تنها مکانیسم های داخلی را نشان می دهند که مربوط به استفاده از اشیاء دیگر هستند و هر کد پیاده سازی غیر ضروری را پنهان می کنند. کلاس مشتق شده می تواند عملکرد آن را گسترش دهد. این مفهوم می تواند به توسعه دهندگان کمک کند تا تغییرات بیشتری را در طول زمان تغییر دهند.
انتزاع: کلاس ها می توانند از کد های دیگر استفاده کنند. اتصالات و زیر کلاس می تواند بین اشیاء اختصاص داده شود، به طوری که توسعه دهندگان اجازه استفاده مجدد از منطق مشترک را در حالی که حفظ یک ویژگی سلسله مراتبی تنها. این خواص برنامه نویسی شی گرا، تجزیه و تحلیل دقیق اطلاعات را ارائه می دهد، زمان توسعه را کاهش می دهد و سطح بالاتری از دقت را فراهم می کند.
پلی مورفیسم: اشیاء برای به اشتراک گذاشتن رفتارها طراحی شده اند و می توانند بیش از یک فرم داشته باشند. این برنامه تعیین می کند که کدام معنی یا برنامه برای هر اعدام آن کلاس اصلی مورد نیاز است و نیاز به کد تکراری را کاهش می دهد. سپس یک کلاس کودک را گسترش می دهد که عملکرد کلاس خانه را گسترش می دهد.پلی مورفیسم ها به انواع مختلف اشیاء اجازه می دهند از یک رابط عبور کنند.
مزایای برنامه نویسی شی گرا چیست ؟
- مدولار بودن (Modularity): کپسوله سازی اشیاء را قادر می سازد تا در خود محفوظ باشند و عیب یابی و توسعه مشارکتی را آسان تر می کند.
- قابلیت استفاده مجدد (Reusability): کد را می توان از طریق وراثت دوباره استفاده کرد، به این معنی که یک تیم مجبور نیست یک کد را چندین بار بنویسد.
- بهره وری (Productivity): برنامه نویسان می توانند با استفاده از کتابخانه های متعدد و کدهای قابل استفاده مجدد سریعتر برنامه های جدید بسازند.
- قابل ارتقا و مقیاس پذیر (Easily upgradable and scalable): برنامه نویسان می توانند عملکردهای سیستم را به طور مستقل پیاده سازی کنند.
- توضیحات رابط (Interface descriptions): توضیحات سیستم های خارجی به دلیل تکنیک های ارسال پیام که برای ارتباط اشیا استفاده می شود، ساده است.
- امنیت (Security): با استفاده از کپسوله سازی و انتزاع، کدهای پیچیده پنهان می شوند، نگهداری نرم افزار آسان تر می شود و پروتکل های اینترنتی محافظت می شوند.
- انعطاف پذیری (Flexibility): چند شکلی یک تابع را قادر می سازد تا با کلاسی که در آن قرار می گیرد سازگار شود. اشیاء مختلف نیز می توانند از یک رابط عبور کنند.
معایب برنامه نویسی شی گرا چیست ؟
در حالی که Simula به عنوان اولین زبان برنامه نویسی شی گرا شناخته شد، بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر اکنون با OOP استفاده می شوند. اما برخی از زبان های برنامه نویسی بهتر از سایرین با OOP ارتباط برقرار می کنند.
به عنوان مثال، زبان های برنامه نویسی که زبان های OOP خالص هستند، همه چیز را به عنوان یک شی در نظر می گیرند. سایر زبان های برنامه نویسی در درجه اول برای OOP طراحی شده اند، اما شامل برخی از فرآیندهای رویه ای هستند.
به عنوان مثال، زبان های محبوب OOP عبارتند از:
- Ruby
- Scala
- JADE
- Emerald
زبان های برنامه نویسی که عمدتاً برای OOP طراحی شده اند عبارتند از:
- Java
- Python
- C++
سایر زبان های برنامه نویسی که با OOP مرتبط می شوند عبارتند از:
- Visual Basic .NET
- PHP
- JavaScript
روش های جایگزین برای زبان های برنامه نویسی شی گرا چیست؟
روش های جایگزین برای زبان های برنامه نویسی شی A گرا عبارتند از:
برنامه نویسی تابعی: برنامه نویسی تابعی یک پارادایم یا سبک برنامه نویسی برای ایجاد ساختار و عناصر برنامه های کامپیوتری است که با محاسبات به عنوان ارزیابی توابع ریاضی سروکار دارد و از تغییر موقعیت ها و داده های متغیر اجتناب می کند.
برنامه نویسی ساختاری یا مدولار: در برنامه نویسی ساختاری، کد به توابع یا ماژول ها تقسیم می شود. همچنین به عنوان برنامه نویسی مدولار شناخته می شود. ماژول ها یا توابع مجموعه ای از عبارات هستند که یک کار فرعی را انجام می دهند.
از آنجا که هر کار یک ماژول جداگانه است، آزمایش و اشکال زدایی برای برنامه نویس آسان است. همچنین انجام تنظیمات بدون تغییر کل برنامه بسیار آسان است. هنگام تغییر کد، توسعه دهنده فقط باید بر روی ماژول خاص تمرکز کند. C و Pascal نمونه هایی از زبان های برنامه نویسی ساختاری هستند.
برنامه نویسی دستوری : بر خلاف زبان های اعلامی که در آنها فقط نتیجه اجرای دستورات بیان می شود. به عبارت دیگر، در زبان های گرامری، برنامه چگونه اجرا می شود، اما در زبان های اعلامی، نتیجه چیست. این نوع برنامه نویسی شامل C ++ و جاوا می باشد.
برنامه نویسی اعلامی: این روش برنامه نویسی شامل عباراتی در مورد کار یا نتیجه مورد نظر است، اما نحوه دستیابی به آن دستورات را توضیح نمی دهد. برخی از این زبان ها Prolog و Lisp هستند.
برنامه نویسی منطقی: هر برنامه ای که به زبان برنامه نویسی منطقی نوشته می شود مجموعه ای از عبارات منطقی است که “واقعیت” و “قاعده” حوزه مشکل را نشان می دهد.خانواده های اصلی زبان های برنامه نویسی منطقی شامل پرولوگ، کیت پاسخ (ASP) و دیتالوگ هستند.
اکثر زبان های برنامه نویسی پیشرفته به توسعه دهندگان اجازه می دهند مدل ها را ادغام کنند زیرا می توان از آنها برای انواع روش های برنامه نویسی استفاده کرد. به عنوان مثال، جاوا اسکریپت می تواند برای برنامه نویسی OOP و تابعی استفاده شود.
چرا از برنامه نویسی شی گرا استفاده می‌کنیم؟
به طور معمول شما کل برنامه را به صورت دستورات و توابع می نویسید (Procedural) و برای تغییر همه چیز در برنامه باید کل ساختار برنامه را بررسی کنید و نیازمندی ها را تغییر دهید.
فرض کنید یک برنامه مدیریت ماشین می نویسید، برای هر مدل ماشین چند خط کد می نویسید، سپس تصمیم می گیرید یک ویژگی جدید مانند شتاب ماشین به ماشین خود اضافه کنید، در این صورت باید تمام دستورات برنامه را جستجو کنید و اضافه کنید. این ویژگی جدید برای همه خودروها در تمام خطوط.
اما اگر برنامه خود را با استفاده از مفهوم شی گرایی نوشته اید، تنها کاری که باید انجام دهید این است که این ویژگی جدید را به کلاس برنامه اصلی اضافه کنید تا سایر آبجکت ها (ماشین ها) بتوانند این ویژگی جدید را به ارث ببرند و آن را در داخل داشته باشند. در این صورت دیگر نیازی نیست خطوط برنامه را یکی یکی تغییر دهید.
علاوه بر این، به دلیل ویژگی های خاصی که در برنامه نویسی شی گرا حاکم است، دسترسی به داده های داخل کلاس از خارج امکان پذیر نیست و این می تواند به شما در حفظ امنیت اپلیکیشن ها کمک کند.
.
سلام و خداوقت به تیم موفق -پزاز نواوری و مخلصه مجله آی تی
بخودم میبالم که خیلی پیشتر از الان شما رو به منهخاموش بامغژیکه از ظلم ادمهای خودی که از دشمنانم در جهان موازی انتخاب کردم وشدم یکی از مشترکهای سرختته این مدرسه علم واخلاق دز امدِم.خیای جامع ولی کامل بود متن و آمرش انواع برنامه هک دوتر
من فق