سلسلة تعلم البرمجة: البرمجة الشيئيّة

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته 

تحدثنا سابقًا في سلسلة تعلم البرمجة عن البرمجة ولغات البرمجة وكيفية اختيار لغة برمجة وهيكلة البيانات فيها، وفي هذه المقالة سنتحدث عن البرمجة الشيئية... ماهي؟ وما أساسياتها؟ ولماذا يجب تعلمها؟ 

-البرمجة الشيئية (OOP): 

 هي نموذج برمجة يعتمد على مفهوم "الكائنات" والتي يمكن أن تحتوي على بيانات وأكواد وتكون البيانات في شكل حقول (تُعرف غالبًا باسم سمات أو خصائص) وتكون الأكواد في شكل إجراءات (تُعرف غالبًا بالطرق) ولكلٍ منها خصائصها أو سماتها الخاصة ويمكن أن يحتوي كل كائن أيضًا على الإجراءات أو الأساليب الخاصة به وتم تصميم البرنامج باستخدام كائنات تتفاعل مع بعضها البعض وتعرف أيضًا باسم البرمجة كائنية التوجُّه وهي مجرد أسلوب يمكن تطبيقه في لغات البرمجة. 

-قبل التحدث عن الأساسيات الأربع لـ OOP أولًا سنتحدث عن عض المصطلحات الأساسية: 

 الكائن: مثيل للفئة وهو الكيان العامل للفئة.

 الفئة: هذا هو النموذج أو المعيار حول قدرة ما يمكن أن يفعله الكائن.

 الطريقة: يمكن تعديل حالة الفئة التي سيتم تطبيقها عبر جميع مثيلات الفئة.

 النموذج: تشبه الكائنات  ولكن دعنا نفكر في الأمر من خلال هذه المصطلحات: مخطط تصميم السيارة هو وصف الفئة وجميع السيارات المصنعة من هذا المخطط هي كائنات من تلك الفئة سيارتك التي تم تصنيعها من هذا المخطط هي نموذج لتلك الفئة.

- الأساسيات الأربعة للبرمجة الشيئية: 

١-التغليف (Encapsulation):

ستحاول الكائنات المختلفة الموجودة داخل كل برنامج التواصل مع بعضها البعض تلقائيًا وإذا أراد المبرمج منع الكائنات من التفاعل مع بعضها البعض فيجب تغليفها في فئات فردية ومن خلال عملية التغليف لا يمكن للفئات تغيير أو التفاعل مع المتغيرات والوظائف المحددة للكائن ويعمل مبدأ التغليف بطريقة رقمية لتشكيل حاجز وقائي حول المعلومات التي تفصلها عن بقية الأكود ويمكن للمبرمجين نسخ هذا الكائن عبر أجزاء مختلفة من البرنامج أو البرامج الأخرى.

٢-التجريد (Abstraction): 

 التجريد هو امتداد للتغليف لأنه يخفي خصائص وطرق معينة من الكود الخارجي لجعل واجهة الكائنات أكثر بساطة ويساعد التجريد في عزل تأثير التغييرات التي تم إجراؤها على الكود بحيث إذا حدث خطأ ما  فلن يؤثر التغيير إلا على المتغيرات المعروضة وليس على الكود الخارجي.

٣-الوراثة (Inheritance): 

باستخدام هذا المفهوم يمكن للمبرمجين توسيع وظائف الفئات الموجودة في التعليمات البرمجية لإزالة التعليمات البرمجية المتكررة ويعد الكائن الرئيسي هو الطبقة الفائقة وجميع الكائنات التي تتبعها هي فئات فرعية ويمكن أن تحتوي الفئات الفرعية على عناصر منفصلة أثناء إضافة ما يحتاجون إليه من الطبقة الفائقة.

٤-تعدد الأشكال (Polymorphism):

تسمح هذه التقنية للمبرمجين بعرض العناصر  المتعددة بناءً على نوع الكائن ويسمح هذا المفهوم للمبرمجين بإعادة تعريف الطريقة التي يعمل بها شيء ما عن طريق تغيير كيفية القيام به أو عن طريق تغيير الأجزاء التي يتم بها. 

-فوائد البرمجة الشيئية: 

-تعمل على تقليل وقت التطوير لأنه يمكن إعادة استخدام التعليمات البرمجية وتطوير النماذج بناءً على الكائنات السابقة وتفصل الكائنات أيضًا عن نفسها لمنع الكتابة العرضية أو التأثير من البرامج الأخرى.

-يمكن إعادة استخدام الكود من خلال الوراثة. 

-المرونة من خلال تعدد الأشكال.

- يمكن تقسيم البرنامج إلى مشاكل صغيرة بحجم البت التي يمكن حلها بسهولة.

- يمكن ترقية أنظمة OOP بسهولة من الأنظمة الصغيرة إلى الكبيرة.

-من السهل جدًا تقسيم العمل إذا كان المشروع مبنيّ على الكائنات.

-يساعد مبدأ التجريد المبرمج على بناء برامج آمنة لا يمكن غزوها بواسطة الكود في أجزاء أخرى من البرنامج.

مصدر الصورة هنا.