Was ist OOP?
Objektorientierte Programmierung (OOP) ist ein Programmierparadigma, bei dem Programme nicht um Funktionen oder Logik, sondern um Objekte herum geschrieben und strukturiert werden. Objekte werden hier als Datenfelder definiert, die eindeutige Attribute und ein eindeutiges Verhalten aufweisen. Sie enthalten Daten in Form von Attributen und Prozeduren in Form von Methoden. Objektprozeduren können auf die in einem Objekt vorhandenen Daten zugreifen und diese ändern.
Es gibt viele OOP-Sprachen, wobei die beliebtesten klassenbasiert sind und Objekte eine Instanz einer Klasse darstellen. Eine Klasse ist ein Container für Daten und Prozeduren, die auch als Datenelemente und Elementfunktionen bezeichnet werden. Betrachten wir ein Beispiel eines Objekts als Auto. Ein Auto hat Attribute wie Farbe, Markenname, Treibstoffkapazität usw. und Methoden, um das Verhalten eines Autos wie Starten, Beschleunigen, Bremsen usw. darzustellen. Eine Klasse ist eine Blaupause von Attributen und Methoden und belegt keinen Platz, bis und sofern nicht ein Objekt für diese Klasse erstellt wird.
Beispiel
class car
(
char name(20); // name and colour are attributes
char colour(20);
public void start()() //start is a method
);
void main()
(
car c1; //c1 is an object
)
Objektorientierte Programmierziele zur Implementierung in die Programmierung, reale Entitäten wie Vererbung, Polymorphismus, Kapselung usw., die wir im Detail sehen werden. Das Hauptziel von OOP besteht darin, Daten und die Funktionen, die auf sie angewendet werden, kollektiv zu binden, sodass diese Daten nur für diese Funktion zugänglich sind.
Prinzipien von OOP
Die vier Hauptprinzipien der objektorientierten Programmierung sind Kapselung, Abstraktion, Vererbung und Polymorphismus.
1. Kapselung:
Das Binden von Daten und Methoden zu einer einzigen Einheit wird als Kapselung bezeichnet. Die Kapselung wird durchgeführt, wenn jedes Objekt in der Klasse seinen Status privat hält. Auf die Daten in diesem Gerät können keine externen Objekte zugreifen, und nur die Funktionen in diesem Gerät können darauf zugreifen. Somit verwaltet das Objekt seinen Zustand mit Hilfe seiner Methoden, und um mit diesem Objekt zu kommunizieren, benötigen wir die Hilfe der öffentlichen Methoden dieser Klasse.
2. Abstraktion
Abstraktion ist eine Erweiterung der Kapselung. Es bedeutet, der Außenwelt nur die notwendigen Informationen zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig die internen Details der Implementierung zu verbergen. Es werden nur die entsprechenden Operationen für andere Objekte angezeigt. Dies hat den Vorteil, dass wir die Implementierung ändern können, ohne die Klasse zu beeinflussen, da die Methodenschnittstelle dieselbe bleibt.
Nehmen wir das Beispiel eines Taschenrechners, der die Eingabe von uns entgegennimmt und auf Knopfdruck die gewünschte Ausgabe liefert, während er uns die internen Details darüber erspart, wie er zu dieser Antwort gelangt ist.
3. Vererbung
Häufig sind Objekte in ihrer Funktionalität ähnlich und teilen einen Teil der Logik, unterscheiden sich jedoch im Rest. Wie können wir also die gemeinsame Logik wiederverwenden und die unterschiedliche Logik trennen? Dies kann durch Vererbung erreicht werden. Bei der Vererbung erstellen wir eine neue Klasse, die als untergeordnete Klasse bezeichnet wird und von der vorhandenen Klasse, der übergeordneten Klasse, abgeleitet wird. Auf diese Weise wird eine Klassenhierarchie gebildet. Die untergeordnete Klasse verwendet die Datenfelder und Methoden, die sie von der übergeordneten Klasse benötigt, erneut und implementiert ihre eindeutige Funktionalität selbstständig.
Zum Beispiel kann ein Fahrzeug eine Elternklasse sein, von der wir Kindklassen wie Fahrrad und Auto ableiten können. Sie teilen die gemeinsamen Eigenschaften, mit Kraftstoff fahren und Passagiere befördern zu können, unterscheiden sich jedoch in der Anzahl der Passagiere, die sie befördern können, und in solchen Eigenschaften.
4. Polymorphismus
Polymorphismus ist die Fähigkeit, mehr als eine Form anzunehmen. Angenommen, wir haben eine Elternklasse und einige ihrer Kindklassen. Jetzt möchten wir Attribute sowohl aus der Eltern- als auch der Kindklasse verwenden. Wie wird dies erreicht? Dies kann mit Polymorphismus erfolgen. In Polymorphism werden abstrakte Entitäten auf verschiedene Arten ausgeführt. Es gibt die Möglichkeit, eine Klasse genau wie die übergeordnete Klasse zu konsumieren, sodass keine Verwechslung mit dem Mischen der Klassenarten auftritt und jede untergeordnete Klasse weiterhin ihre Methoden so beibehält, wie sie waren. Dies kann durch Wiederverwenden einer übergeordneten Schnittstelle erfolgen, sodass die untergeordnete Klasse diese Methoden in ihrer eigenen Version implementieren kann.
Vorteile der objektorientierten Programmierung
- Eine reale Idee kann demonstriert werden, da alles in OOP als Objekt behandelt wird.
- Da wir das Konzept der Kapselung verwenden, sind Programme einfacher zu testen und zu warten.
- Die Codeentwicklung erfolgt schneller, da wir Klassen parallel und nicht nacheinander entwickeln.
- OOP bietet aufgrund der Datenabstraktion mehr Sicherheit. Die Außenwelt kann nicht auf die versteckten Daten zugreifen.
- Die Wiederverwendbarkeit kann durch Verwendung bereits geschriebener Klassen erreicht werden.
Nachteile der objektorientierten Programmierung
- Das Entwerfen eines Programms mit dem OOP-Konzept kann schwierig sein.
- Ein Programmierer muss im Voraus planen, ein Programm in OOP zu entwickeln.
- Die Größe der mit OOP entwickelten Programme ist größer als die mit einem prozeduralen Ansatz entwickelten.
- Da OOP-Programme größer sind, ist auch die Ausführungszeit für diese Programme länger.
Wie kann OOP-Wissen zum Karrierewachstum beitragen?
Viele der gängigen Sprachen wie Java und Ruby verwenden heutzutage objektorientierte Programmierkonzepte. OOP-Sprachen helfen beim Schreiben von Software für Anwendungen wie Mobil-, Web- und Spieleanwendungen. In diesen Bereichen gibt es hohe Einnahmen, wie zum Beispiel die besten Beschäftigungsmöglichkeiten für Programmierer in diesen Bereichen. Es ist einfach, mit den Grundlagen von OOP in verschiedene Technologien und Sprachen zu wechseln, und dies erweitert unsere Karrierechancen. Ein Nachteil dabei ist das Fachwissen. In der Regel suchen Unternehmen nach praktischen Erfahrungen mit OOP-Sprachen und -Konzepten. Es wird daher empfohlen, diese während des Lernprozesses zu üben.
Fazit
Objektorientierte Programmierung vereinfacht den Programmierprozess für uns. Es hat viele Werte wie Wiederverwendbarkeit, Effizienz und Wartung von Code. Während es anfangs schwierig sein mag, die Konzepte von OOP zu verstehen, kann ich Ihnen versichern, dass die Frucht die Mühe wert ist. Hoffe, dieser Artikel hat Ihnen geholfen, diese Konzepte zu vereinfachen!
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