زبان شی گرا: اصول و مفاهیم اساسی
در زبان شی گرا، برنامه‌نویسان اجسام و واقعیت های موجود در دنیای واقعی را با استفاده از اشیاء مدل می‌کنند. هر اشیاء دارای ویژگی‌ها (Properties) و عملکردها (Methods) است که به کمک آن‌ها می‌توانند ویژگی‌های مشخصی را تعریف کنند و عملیات مرتبط با آن انجام دهند. به عبارت دیگر، اشیاء مفهومی از شیء واقعی یا موجودیتی هستند که اطلاعات و عملیات مرتبط با آن را در خود جای داده‌اند.
اصل اشیاء در زبان شی گرا به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد که برنامه ها را به شکل مفهومی تری طراحی و پیاده‌سازی کنند. این مفهومات می توانند در سطح بالاتر و منطقی تری از دنیای واقعی نگاشته شوند، که از قابلیت‌های بسیار مهم و مورد نیاز در توسعه برنامه‌های بزرگ و پیچیده استفاده می‌شود. بنابراین، اصل اشیاء یکی از اصول اساسی در طراحی برنامه‌های قابل نگهداری، توسعه و اصلاح است و در طراحی و توسعه بسیاری از نرم‌افزارهای مدرن از جمله برنامه‌های وب و موبایل به کار می‌رود.
شی گرایی به چه معناست؟
برنامه‌نویسی شی گرا یک روش برنامه‌نویسی است که از مفهوم “شی” یا “اشیاء” به عنوان واحدهای اصلی برای نمایش داده‌ها و عملیات‌ها استفاده می‌کند. در این روش، ویژگی‌ها و عملیات مربوط به یک داده، در یک واحد مجزا (یعنی یک شی) گروه‌بندی می‌شوند.
با استفاده از برنامه‌نویسی شی گرا، برنامه‌نویسان قادرند تا کد خود را به صورتی سازمان‌یافته‌تر، قابل توسعه‌تر و قابل استفاده‌مجددتری بنویسند. این روش به آن‌ها امکان می‌دهد تا مشکلات را به صورت ماژولار و بهتری مدیریت کنند و از مزایای مرتبط با انتزاع و تورفتگی بهره‌مند شوند.
به طور کلی، برنامه‌نویسی شی گرا به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا به مدل‌های واقعی‌تری از دنیا نزدیک شوند و کدهایی بنویسند که با تغییرات در محیط یا نیازهای جدید کاربرد دارند.
تاریخچه و تکامل زبان‌های شی گرا
تاریخچه و تکامل زبان‌های شی گرا در دنیای برنامه‌نویسی یک مسیر پیچیده و جذاب را پیموده است. شی گرایی به عنوان یک متدولوژی برنامه‌نویسی، در دهه‌های 1960 و 1970 به شکلی محدود ظاهر شد. اولین زبان برنامه‌نویسی شی گرا به نام “Simula” در دهه 1960 توسط Ole-Johan Dahl و Kristen Nygaard در نروژ ایجاد شد و به عنوان پدیدآورنده شی گرایی شناخته می‌شوند. در اوائل دهه 1970، زبان “Smalltalk” توسط آلن کی و اسکات والف توسعه یافت و به عنوان یکی از زبان‌های شی گرا اصلی شناخته می‌شود. در ادامه، زبان‌های معروفی مانند C++، Java، و C# به عنوان زبان‌های شی گرا تولید و توسعه شدند که هر کدام ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند. از دیگر زبان های برنامه نویسی شی گرا نیز می توان به زبان پایتون اشاره نمود.
تکامل زبان‌های شی گرا به دلیل قابلیت‌ها و اصول قوی این متدولوژی، باعث شده تا این زبان‌ها در صنعت نرم افزار به عنوان ابزارهای اصلی برای توسعه نرم‌افزار های پیچیده و طراحی سایت های مختلف مورد استفاده قرار گیرند. این زبان‌ها توانسته‌اند مشکلات مرتبط با توسعه نرم‌افزار را کاهش دهند و به برنامه‌نویسان امکان دهند که به راحتی نرم‌افزارهای سازگار و توسعه‌پذیری ایجاد کنند. به عنوان مثال، Java به عنوان یک زبان معروف شی گرا برای توسعه نرم‌افزارهای وب، موبایل، و سرور به وسیله برنامه‌نویسان در سراسر جهان به کار گرفته می‌شود و تاریخچه طولانی و موفقی در دنیای برنامه‌نویسی دارد.
کلاس‌ها و اشیاء: پایه‌های زبان شی گرا
در زبان شی گرا، کلاس‌ها نوعی الگوی طراحی هستند که به برنامه‌نویسان امکان می‌دهند تا ویژگی‌ها و عملکرد های مرتبط با یک مفهوم خاص را در یک مکان مرتبط و منظم جمع‌آوری کنند. کلاس ها به عنوان قالب های اصلی برای ایجاد اشیاء (Objects) عمل می‌کنند. اشیاء نمونه های مشخصی از یک کلاس هستند و ویژگی ها و عملکرد های مشخصی را در خود دارند. این مفهوم از اشیاء و کلاس ها به برنامه نویسان این امکان را می دهد که به شکل مفهومی و گروهی از ویژگی‌ها و عملکردها برنامه های خود را ارتقا دهند.
با استفاده از کلاس‌ها و اشیاء، برنامه نویسان می توانند مفاهیم واقعی را به صورت مدل سازی کرده و به صورت ساختارمند و منظم اطلاعات و عملیات مرتبط را در یک مکان مرکزی تعریف کنند. این مدل سازی به توسعه برنامه ها سهولت بیشتری می بخشد و از مزایایی مانند قابلیت نگهداری، توسعه‌پذیری و بازدهی بهتر برخوردار است. به طور کلی، کلاس‌ها و اشیاء اصولی اساسی در زبان شی گرا هستند که به برنامه‌نویسان ابزارهای قوی برای طراحی و توسعه نرم‌افزارهای پیچیده و سازگار با اصول شی گرایی فراهم می‌کنند.
اصول برنامه نویسی شی گرا چیست
انکپسولیشن و مفهوم مخفی سازی در برنامه نویسی شی گرا
انکپسولیشن به معنی پنهان کردن جزئیات داخلی یک کلاس از دیگر قسمت های برنامه است. این مفهوم به برنامه نویسان اجازه می دهد تا ویژگی ها و عملکرد های داخلی یک کلاس را به صورت پنهان از دیگر کلاس ها و اشیاء نگه دارند، و تنها به صورت رابطهای عمومی قابل دسترسی باشند. این مفهوم به ارتقاء امنیت و استحکام برنامه ها و کاهش تداخل‌های میان کلاس ها کمک می‌کند.
همچنین، مفهوم مخفی سازی به این معناست که اطلاعات و عملکردهای داخلی یک کلاس باید به صورت مخفی از دیگران باشند و تغییرات در داخل کلاس تاثیری بر کد مشتری‌ها نداشته باشد. این اصل به برنامه‌نویسان این اطمینان را می‌دهد که تغییرات داخلی یک کلاس به تنهایی تاثیر مثبت یا منفی بر دیگر بخش‌های برنامه ندارد و کد را قابل نگهداری و توسعه می‌کند. به طور خلاصه، انکاپسولیشن و مفهوم مخفی سازی در برنامه‌نویسی شی گرا یکی از مهمترین اصولی هستند که به برنامه‌نویسان کمک می‌کنند تا کد خود را سازگارتر، ایمن‌تر، و قابل نگهداری تر کنند.
