Memperkenalkan Orientasi Objek

Dalam bab ini, kita akan mempelajari tentang Orientasi Objek (OO) dan meneroka faedah yang dibawanya dalam proses pembangunan sistem perisian.

Mengapakah kita memerlukan Orientasi Objek (OO) dalam Pembangunan Perisian?

Untuk menjawab soalan ini, mari kita lihat (secara ringkas) bagaimana sistem perisian direka bentuk menggunakan kaedah Pengaturcaraan Berstruktur (juga dikenali sebagai Pengaturcaraan Fungsian).

1. Pengaturcaraan Berstruktur:

Dalam Pengaturcaraan Berstruktur, kaedah umum adalah menganalisis masalah dan memecahkannya kepada fungsi untuk melaksanakan tugas tertentu. Kebanyakan fungsi ini memerlukan jenis data untuk diproses. Data dalam sistem berfungsi biasanya disimpan dalam pangkalan data atau boleh disimpan dalam ingatan sebagai pembolehubah global.

Mari kita ambil contoh mudah sistem pengurusan sekolah. Sistem ini menyimpan butiran semua pelajar dan pensyarah di sekolah. Pada masa yang sama, ia juga menguruskan maklumat tentang kursus yang ditawarkan di sekolah dan menjejaki pelajar yang mengambil kursus mana.

Sistem perlu menyimpan maklumat tentang Pelajar, Guru, Peperiksaan dan Kursus, dan direka bentuk dengan fungsi seperti:

• tambah_pelajar
• masuk_untuk_peperiksaan
• semak_markah_peperiksaan
• sijil_pengeluaran
• buang_pelajar

Dari situ, kita boleh membina gambar rajah data, fungsi dan kebergantungan seperti berikut:

Masalah pendekatan ini ialah jika masalah yang kita selesaikan menjadi terlalu kompleks, sistem akan menjadi semakin sukar untuk diselenggara. Mengambil contoh di atas, bagaimana jika permintaan mengubah cara Pelajar mengendalikan data, seperti menukar "tahun lahir" daripada dua perkataan nombor kepada empat digit? Hanya perubahan kecil ini boleh membawa kepada kesan sampingan yang tidak diduga dan menyebabkan masalah yang serius. Data Peperiksaan, Kursus dan Guru semuanya bergantung kepada data Pelajar. Selain itu, kami mungkin telah melanggar fungsi add_student, enter_for_exams, issue_certificate dan expel_student. Sebagai contoh, add_student pasti tidak akan berfungsi lagi, kerana ia memerlukan data dua digit untuk "tahun lahir" dan bukannya empat digit.

Daripada contoh di atas, kita dapat melihat beberapa kelemahan Pengaturcaraan Berstruktur, termasuk saling bergantung antara fungsi dan data, yang membawa kepada sukar untuk dikekalkan, sukar untuk dikembangkan dan mudah menghadapi masalah yang tidak dijangka apabila menukar data. Untuk menyelesaikan masalah ini, kami memerlukan pendekatan baharu, iaitu Berorientasikan Objek (OO).

2. Berorientasikan Objek:

2.1. Konsep:

Objek: boleh difahami sebagai entiti tertentu, yang terdiri daripada 2 komponen utama:

• Atribut: Merupakan maklumat dan ciri objek.

• Kaedah: Adakah operasi dan tindakan yang boleh dilakukan oleh objek.

Daripada contoh masalah sistem pengurusan sekolah di atas, kita boleh mempunyai objek berikut:

Kelas: ialah jenis data yang merangkumi sifat dan kaedah yang dipratakrifkan yang akan ada pada objek. Kita boleh memahami kelas sebagai templat untuk mencipta objek.

Contohnya: Kelas Pelajar ialah templat definisi biasa untuk semua pelajar, termasuk sifat dan kaedah biasa seperti nama, tahun lahir dan tindakan lain seperti mendaftar di sekolah. Subjek adalah pelajar khusus bernama Nguyen Van A lahir pada tahun 2004 dengan ciri-ciri kelas Pelajar

2.2. Prinsip asas OOP:

Pengenkapsulan

Encapsulation ialah pengelompokan sifat dan kaedah yang berkaitan ke dalam kelas yang sama, untuk tujuan pengurusan dan penggunaan yang berkesan. Ini mengurangkan kerumitan dan meningkatkan keselamatan, di samping menjadikan kod mudah diselenggara dan dilanjutkan.

public class Student {
    private String name;
    private String dateOfBirth;


    public void registerForCourse(Course course) {
        course.addStudent(this);
    }
}

Maklumat pelajar akan dirangkumkan dalam kelas Pelajar, dan tindakan yang berkaitan dengan Pelajar akan dilakukan melalui kaedah dalam kelas ini.

Warisan

Warisan membolehkan kelas anak mewarisi sifat dan kaedah kelas induk untuk menggunakan semula kod sumber secara optimum dan meluaskan fungsi dengan mudah.

public class Person {
    private String name;
    private String dateOfBirth;
}

public class Student extends Person {
    private double gpa;
}

public class Teacher extends Person {
    private String department;
}

Pelajar dan Guru kedua-duanya mewarisi daripada kelas Orang, membantu menggunakan semula sifat biasa. Setiap subkelas boleh menambah sifat atau kaedah yang berasingan.

Polimorfisme

Polymorphism membenarkan kaedah dilaksanakan dalam pelbagai cara, iaitu kaedah boleh ditakrifkan semula dalam subkelas dengan gelagat berbeza.

public class Person {
    public void introduce() {
        System.out.println("I am a person.");
    }
}

public class Student extends Person {
    @Override
    public void introduce() {
        System.out.println("I am a student.");
    }
}

public class Teacher extends Person {
    @Override
    public void introduce() {
        System.out.println("I am a teacher.");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        Person student = new Student();
        Person teacher = new Teacher();

        person.introduce(); // I am a person.
        student.introduce(); // I am a student.
        teacher.introduce(); // I am a teacher.
    }
}

Kaedah perkenalkan ditakrifkan dalam kelas Orang dan ditindih dalam subkelas Pelajar dan Guru. Walaupun jenis Orang digunakan, apabila memanggil kaedah perkenalkan, sistem akan menggunakan kaedah yang sesuai untuk objek sebenar (Pelajar atau Guru ), mempamerkan polimorfisme.

Abstraksi

Abstraksi ialah kaedah bekerja dengan konsep umum tanpa terlalu memfokuskan pada butiran pelaksanaan khusus, meningkatkan fleksibiliti dan mengurangkan kerumitan.

public class Student {
    private String name;
    private String dateOfBirth;


    public void registerForCourse(Course course) {
        course.addStudent(this);
    }
}

Dengan Abstraksi, kami mentakrifkan kelas abstrak (Kursus) dengan kaedah generik (startCourse()). Subkelas seperti MathCourse dan ScienceCourse melaksanakan kaedah ini secara terperinci, menjadikan sistem mudah untuk dikembangkan dan disesuaikan.

3. Kelebihan pengaturcaraan berorientasikan objek:

• Terima kasih kepada warisan, kelas boleh dilanjutkan tanpa mengulangi kod, meminimumkan lebihan dan meningkatkan kecekapan.
• Jimat masa dan tingkatkan produktiviti.
• Konsep kelas dan objek membantu mensimulasikan entiti dunia sebenar dengan lebih semula jadi dan jelas pada komputer, sambil mengatasi had pengaturcaraan berorientasikan struktur.

Atas ialah kandungan terperinci Memperkenalkan Orientasi Objek. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!