object در برنامه ‌نویسی چیست و چه کاربردی دارد؟

در دنیای برنامه ‌نویسی، اشیاء یا آبجکت اجزای اساسی هستند که به ما امکان نمایش و دست‌کاری داده‌ها را می‌دهند. اشیا هم داده‌ها و هم رفتار را محصور کرده و یک رویکرد ساختاریافته برای برنامه‌نویسی ارائه خواهند کرد. در این مطلب از مجله مکتوب در رابطه با object در برنامه ‌نویسی، کاربرد آن و نحوه ایجاد آن در زبان‌های برنامه ‌نویسی رایج به گفتگو خواهیم پرداخت. پس تا آخر این مطلب با ما همراه باشید.

مفهوم object در برنامه‌ نویسی چیست؟

در برنامه ‌نویسی، شی نمونه‌ای از یک کلاس است. یک کلاس به عنوان یک طرح یا الگو عمل می‌کند که ویژگی‌ها و رفتارهای یک شی را تعریف خواهد کرد. object در برنامه ‌نویسی از کلاس‌ها ایجاد می‌شوند و هر شیء حالت و رفتار منحصربه‌فرد خود را دارد در حالی که به ساختار تعریف شده توسط کلاس خود پایبند است. برای مثال اگر ماشین یک کلاس باشد، مدل‌های مختلف ماشین هرکدام یک شی هستند که ویژگی‌هایی مانند داشتن دنده، چرخ، در و غیره را از کلاس اصلی یا همان ماشین به ارث می‌برند.

حال که با تعریف شی در برنامه ‌نویسی آشنا شدیم در ادامه سینتکس آن را در برخی از رایج‌ترین زبان‌های برنامه ‌نویسی را بررسی خواهیم کرد.

سینتکس object در برنامه‌ نویسی

سینتکس ایجاد اشیا در زبان ‌های برنامه ‌نویسی مختلف کمی متفاوت است. در زیر نگاهی به نحوه ایجاد object در برنامه ‌نویسی در زبان‌های مختلف خواهیم داشت.

پیشنهاد مطالعه: Float در برنامه نویسی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

نحوه ایجاد شی در زبان جاوا

سینتکس شی در برنامه ‌نویسی جاوا به صورت زیر است:

ClassName objectName = new ClassName();

در جاوا از کلمه کلیدی new برای ایجاد یک شی از یک کلاس استفاده می‌کنیم. ClassName نام کلاس را نشان می‌دهد و objectName نامی است که ما به شی تازه ایجاد شده نسبت می‌دهیم.

نحوه ایجاد آبجکت در پایتون

سینتکس ایجاد شی در برنامه ‌نویسی پایتون به صورت زیر است:

object_name = ClassName()

در پایتون نیز ایجاد شی مشابه جاوا است، اما از پرانتز () به جای new استفاده می‌شود. مجدداً ClassName به نام کلاس اشاره دارد و object_name نامی است که به شی داده خواهد شد.

object در جاوا اسکریپت

سینتکس object در جاوا اسکریپت به صورت زیر است:

let objectName = new ClassName();

جاوا اسکریپت از نحوی مشابه با جاوا پیروی می‌کند و از کلمه کلیدی new استفاده کرده و نامی را به شی اختصاص می‌دهد.

پیشنهاد مطالعه: Double در برنامه نویسی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

Object در C#‎

نحو Object در C#‎ به صورت زیر است:

let objectName = new ClassName();

سی شارپ نیز برای ایجاد شی شبیه جاوا است. در اینجا ClassName نام کلاس را نشان می‌دهد و objectName نامی خواهد بود که به شی اختصاص داده شده است.

آبجکت در زبان برنامه ‌نویسی php

نحو یا سینتکس Object در زبان برنامه ‌نویسی php به صورت زیر است:

$objectName = new ClassName();

شی در برنامه ‌نویسی php با استفاده از کلمه کلیدی new و به دنبال آن نام کلاس، همراه با پرانتز () در صورت وجود آرگومان‌هایی برای ارسال به سازنده کلاس ایجاد می‌شوند.

[ads3]

Object در برنامه‌نویسی C++‎

سینتکس Object در C++‎ به صورت زیر است:

ClassName *objectName = new ClassName();

در C++‎، اشیاء نیز با استفاده از عملگر new و به دنبال آن نام کلاس، همراه با پرانتز () در صورت وجود آرگومان‌هایی برای ارسال به سازنده کلاس به وجود می‌آیند.

کاربردهای Object در برنامه ‌نویسی

برنامه‌ نویسی شیء گرا (object oriented programming) طیف گسترده‌ای از مزایا و برنامه‌های کاربردی را ارائه می‌دهد که آن را به یک پارادایم محبوب در توسعه نرم‌افزار تبدیل می‌کند. در ادامه انواع کاربرد شی گرایی در برنامه نویسی آورده شده است.

مدولار بودن و قابلیت استفاده مجدد

اشیاء با کپسوله کردن داده‌ها و رفتار، ماژولار بودن را ارتقا می‌دهند و امکان سازمان‌دهی بهتر و قابلیت استفاده مجدد کد را فراهم می‌کنند. کلاس‌ها را می‌توان به‌راحتی در بخش‌های مختلف یک برنامه یا در پروژه‌های دیگر استفاده مجدد کرده و در زمان و تلاش صرفه‌جویی کرد.

پیشنهاد مطالعه: API در برنامه نویسی چیست و چه کاربردی دارد؟

انتزاع

برنامه‌نویسی شی گرا به شما امکان می‌دهد انواع داده‌های انتزاعی را از طریق کلاس‌ها ایجاد کنید که بر روی ویژگی‌ها و رفتارهای اساسی تمرکز خواهند کرد در حالی که جزئیات پیاده‌سازی غیرضروری را پنهان می‌کنند. انتزاع (Abstraction) سطح بالاتری از مفهوم‌سازی را امکان‌پذیر کرده و کد را قابل مدیریت‌تر و قابل‌درک‌تر می‌کند.

کپسوله‌ سازی

کپسوله‌سازی (Encapsulation) شامل داده‌ها و متدهایی است که روی آن داده‌ها در یک بلوک واحد (به عنوان مثال، یک کلاس class) عمل می‌کنند. این امر با جلوگیری از دسترسی مستقیم به وضعیت داخلی اشیا، تضمین یکپارچگی و امنیت داده‌ها، حفاظت و کنترل داده‌ها را فراهم می‌کند.

وراثت

وراثت (Inheritance) به کلاس‌ها اجازه می‌دهد تا ویژگی‌ها و رفتارها را از کلاس‌های دیگر به ارث ببرند و یک رابطه سلسله مراتبی ایجاد کنند. وراثت در برنامه نویسی شی گرا استفاده مجدد کد، توسعه‌پذیری و ایجاد کلاس‌های تخصصی را که از کلاس‌های عمومی‌تر مشتق شده‌اند، ترویج می‌کند.

چند شکلی

چندشکلی یا پلی مورفیسم (Polymorphism) اجازه می‌دهد تا Object در برنامه نویسی با کلاس‌های مختلف به عنوان اشیاء یک ابر کلاس مشترک در نظر گرفته شوند. این کار انعطاف‌پذیری را برای استفاده از پیاده‌سازی‌های مختلف به صورت متقابل امکان‌پذیر می‌سازد و راهی برای مدیریت اشیاء بر اساس رابط مشترک آن‌ها به جای انواع خاص آن‌ها فراهم می‌کند.

سازمان‌دهی کد و قابلیت نگهداری

OOP یک رویکرد ساختاریافته برای توسعه نرم‌افزار را ترویج کرده و درک، اصلاح و نگهداری کد را آسان‌تر می‌کند. ماهیت ماژولار Object در برنامه نویسی شی گرا و توانایی کپسوله کردن عملکردها سازمان‌دهی کد را افزایش داده و وابستگی‌ها را کاهش می‌دهد.

همکاری و کار گروهی

OOP از توسعه مشارکتی با اجازه دادن به چندین برنامه‌نویس برای کار هم‌زمان بر روی ماژول‌ها یا کلاس‌های مختلف پشتیبانی می‌کند. هر برنامه‌نویسی می‌تواند بر روی حوزه تخصصی خاص خود بدون تداخل با دیگران تمرکز کند، به شرط اینکه به رابط‌های تعریف شده پایبند باشد.

مقیاس‌پذیری

OOP با ایجاد امکان توسعه سیستم‌های پیچیده از طریق ترکیب اجزای کوچک‌تر و قابل استفاده مجدد، مقیاس‌پذیری را تسهیل می‌کند. با تغییر یا گسترش نیازمندی‌های سیستم، کلاس‌ها و اشیاء جدیدی را می‌توان بدون تأثیر بر پایگاه کد موجود اضافه کرد.

مدل‌سازی در دنیای واقعی

OOP به خوبی با مدل‌سازی موجودیت‌های دنیای واقعی هماهنگ است و نمایش و شبیه‌سازی سناریوهای دنیای واقعی در نرم‌افزار را آسان‌تر می‌کند. با استفاده از اشیاء برای مدل‌سازی موجودیت‌ها، ویژگی‌ها و رفتارها، توسعه‌دهندگان می‌توانند سیستم‌های نرم‌افزاری را ایجاد کنند که بسیار شبیه به دنیای واقعی است.

پیشنهاد مطالعه: آشنایی با مفهوم TDD در برنامه نویسی

فریمورک‌ها و کتابخانه‌ها

بسیاری از زبان‌های برنامه‌ نویسی و فریورک‌های نرم‌افزاری محبوب از اصول شی‌ءگرا استفاده می‌کنند و کتابخانه‌ها و چارچوب‌های گسترده‌ای را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کنند. این فریم‌ورک‌ها اغلب کلاس‌ها و اشیاء از پیش ساخته شده‌ای را ارائه می‌کنند که وظایف مشترک را ساده کرده و توسعه را سرعت می‌بخشد.

به طور کلی، برنامه ‌نویسی شی گرا یک رویکرد قوی و انعطاف‌پذیر برای توسعه نرم‌افزار ارائه می‌دهد، سازمان‌دهی کد، استفاده مجدد و قابلیت نگهداری را تسهیل می‌کند و در عین حال مدل‌سازی سیستم‌های پیچیده را به شیوه‌ای شهودی و ساختاریافته‌تر امکان‌پذیر خواهد کرد.

مثالی از Object در برنامه ‌نویسی پایتون

در زیر مثالی از برنامه نویسی شی گرایی در پایتون آورده شده است:

# Creating a Rectangle object

class Rectangle:

    def __init__(self, width, height):

        self.width = width

        self.height = height




rect = Rectangle(4, 5)

area = rect.width * rect.height

print("Area:", area)

در کد بالا، یک کلاس Rectangle را با سازنده‌ای تعریف شده است که ویژگی‌های width و height را مقداردهی اولیه می‌کند. یک شی Rectangle به نام rect با عرض 4 و ارتفاع 5 ایجاد شده و در نهایت مساحت مستطیل را محاسبه و چاپ خواهد کرد.

سخن پایانی

اشیا هسته برنامه‌ نویسی شی گرا را تشکیل می‌دهند و ما را قادر می‌سازند تا موجودیت‌های دنیای واقعی را به شیوه‌ای ساختاریافته و مدولار مدل کنیم. با کپسوله کردن داده‌ها و رفتار، Object در برنامه نویسی ابزار قدرتمندی برای ساختن سیستم‌های پیچیده فراهم می‌کنند. در این مقاله، مفهوم اشیا در برنامه نویسی را بررسی کردیم، نحو آن‌ها را در زبان‌های برنامه‌ نویسی مختلف را یاد گرفتیم و در نهایت با کاربردهای آن آشنا شدیم. درک معنی شی گرا در برنامه نویسی برای افرادی که می‌خواهند به پارادیم شی گرایی روی بیاورند بسیار مهم است. برای درک کامل مفاهیم شی و شی گرایی در برنامه نویسی می‌توانید از انواع دوره آموزش برنامه نویسی در مکتب خونه استفاده کنید.