Heutzutage gibt es mehrere Programmierparadigmen. Mit jedem von ihnen können Sie unterschiedliche Tools und Lösungen entwickeln. Einige sind gefragter als andere. Einige können sogar mit anderen Paradigmen in Verbindung gebracht werden. Die objektorientierte Programmierung ist eines dieser Programmierparadigmen.
Es ist eines der am häufigsten verwendeten im Bereich der IT-Entwicklung. Tatsächlich findet sich objektorientierte Programmierung in verschiedenen Bereichen wie der Webprogrammierung, der Entwicklung verschiedener Anwendungen (mobil oder Desktop) und sogar in Big Data.
In diesem Artikel werden wir die Prinzipien dieses Paradigmas aufschlüsseln, damit Sie die Grundlage erhalten, die Sie für die Verwendung benötigen!
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OOP: Was ist das?
In der objektorientierten Programmierung gibt es das Wort „Objekt“. Ein Objekt kann eine Entität definieren, die einen Zustand hat, der möglicherweise geändert werden kann, und ein Attribut, das sie definiert. Es kann sich auch um eine Ansammlung von Teilen und Prozessen handeln, die zu einem Ergebnis führen.
Nehmen wir zum Beispiel den Fall eines Hauses. Um ein lebensfähiges Zuhause zu erhalten, benötigen Sie Materialien (Ziegel, Zement, Dächer, Böden usw.). Sie müssen auch mehrere Etappen durchlaufen, bevor Sie zu einem Ergebnis gelangen, wenn Sie wissen, wie man dort lebt (Bau, Fertigstellung usw.).
Die objektorientierte Programmierung, oft auch OOP genannt, folgt derselben Logik. Tatsächlich geht es darum, jeden Teil (Attribute genannt) und jede zu befolgende Prozedur (Methoden genannt) in einem einzigen Objekt namens Klasse zusammenzuführen.
Diese Vorgehensweise bietet mehrere wesentliche Vorteile bei der Entwicklung eines Programms, wie z. B. seine Flexibilität, seine Wartbarkeit, seine einfache Verständlichkeit und viele andere.
Welche Interessen hat es an Big Data?
Unter Big Data versteht man die Verarbeitung großer Datenmengen. Um sie bei der Entscheidungsfindung nutzen zu können, muss diese Verarbeitung mit einer angemessenen Geschwindigkeit oder sogar so schnell wie möglich erfolgen. Die Zeitspanne zwischen Entwicklung und Produktion diesbezüglicher Programme muss minimal sein. Die objektorientierte Programmierung erreicht dieses Ziel.
Tatsächlich ermöglicht Ihnen OOP, vor der eigentlichen Programmierung ein klares und prägnantes Grundgerüst zu entwickeln. Es ist einfach zu handhaben, skalierbar und an viele andere Projekte anpassbar, die in der Zukunft denkbar sind. Darüber hinaus basieren bestimmte Sprachen wie Java oder Python, die im Big-Data-Umfeld die am häufigsten verwendeten Sprachen sind, im Wesentlichen auf objektorientierter Programmierung.
Es ist auch in Big-Data-Tools wie Hadoop und Spark integriert, daher besteht das Interesse, es zu erlernen, wenn Sie in diese Umgebung einsteigen möchten. Bestimmte Methoden wie maschinelles Lernen lassen sich mit diesem Programmierparadigma einfacher implementieren.
Datenwissenschaftler, Dateningenieure und Datenanalysten sind die Hauptnutzer. der objektorientierten Programmierung jedoch wahrscheinlich eines Tages als nützlich erweisen, unabhängig davon, welche Position Sie in der Welt der Big Data einnehmen möchten.
Jetzt wissen Sie, was es ist und warum Sie sich darum kümmern sollten. Lassen Sie uns in den folgenden Abschnitten die Grundprinzipien der objektorientierten Programmierung .
Prinzip 1: Kapselung
Das Prinzip der Kapselung ist zweifellos die Grundlage der objektorientierten Programmierung. Es besteht darin, alles, was mit einem Objekt verknüpft ist, innerhalb einer Klasse zu gruppieren. Dazu gehört die Integration jedes Attributs und jeder Methode an einem einzigen Ort.
Um mit diesem Objekt zu interagieren, müssen Sie es implementieren, also eine Instanz dieser Klasse erstellen und ihre Methoden aufrufen. Dieses Konzept ermöglicht es unter anderem, den Code zu sichern, indem es seinen Benutzern eine direkte Manipulation verbietet.
Prinzip 2: Abstraktion
Wie wir erklärt haben, sind die Attribute und Methoden jeder Klasse nur zugänglich, wenn wir die betreffende Klasse aufrufen. Sie können diese Einschränkung weiter vertiefen, indem Sie das Abstraktionsprinzip anwenden.
Dabei geht es darum, alle unnötigen Funktionen vor dem Benutzer zu verbergen, also die Manipulation oder Verarbeitung bestimmter Methoden in einem bestimmten Umfang zu untersagen.
Dies führt dazu, dass beim Erstellen der Klasse private und protected verwendet werden. Durch die Verwendung eines dieser beiden Präfixe können Sie den Zugriff auf bestimmte Methoden beschränken. Diese Methoden können nur innerhalb der Klasse selbst oder in Erbklassen manipuliert werden (wir werden gleich darauf eingehen).
Prinzip 3: Vererbung
Der Begriff der Vererbung besteht darin, die Methoden und Attribute einer Klasse in eine andere Klasse zu integrieren. Die Basisklasse wird als übergeordnete Klasse bezeichnet, diejenige, die erbt, als untergeordnete Klasse. Sie sollten wissen, dass mehrere Klassen von derselben übergeordneten Klasse erben können, eine untergeordnete Klasse jedoch nur eine übergeordnete Klasse haben kann. Dies äußert sich unter anderem in der Deklaration einer abstrakten Klasse, die mit ihren Methoden als übergeordnete Klasse für eine Klasse fungiert.
Dieses Prinzip ist interessant, weil es ermöglicht, die Menge des zu produzierenden Codes erheblich zu reduzieren, da dieselbe Klasse in verschiedenen Fällen verwendet werden kann. Sie müssen es nur an Ihre Bedürfnisse anpassen. Sie können vorhandene Funktionen und Methoden in der übergeordneten Klasse hinzufügen, um beispielsweise Ihr Programm zu bereichern.
Prinzip 4: Polymorphismus
Bei der objektorientierten Programmierung können wir mehrere Methoden mit demselben Namen implementieren. Dieses Konzept wird Polymorphismus genannt. Tatsächlich können wir mehrere Funktionen mit demselben Namen deklarieren, indem wir nur ihre Attribute oder die Rückgabewerte ändern, sodass sie ihr Verhalten ändern.
Dieses Prinzip ist interessant, weil es die Duplizierung von Code vermeidet, wodurch die gesamte Lösung flüssiger und einfacher zu warten ist. Denken Sie daran, dass das Ziel darin besteht, ein Programm zu erhalten, das schnelle Behandlungen ermöglicht, ohne an Wirksamkeit zu verlieren.
Prinzip 5: Schnittstellen
Um Überraschungen bei der Durchführung Ihres Projekts zu vermeiden, wäre es sinnvoll, das Konzept der Schnittstelle in Ihre Praxis zu integrieren. Dieses Prinzip besteht darin, Klassen mit ihren jeweiligen Methoden zu erstellen, ihre Methoden jedoch leer zu lassen.
Sie fragen sich vielleicht, wozu sie in diesem Fall dienen und wie man sie verwendet?
Tatsächlich ermöglichen sie Ihnen eine bessere architektonische Visualisierung Ihres Programms. Dadurch wird verhindert, dass Sie sich verlaufen und die zuvor festgelegten Richtlinien eingehalten werden. Damit Ihr Programm funktioniert, müssen Sie tatsächlich alle in der Schnittstelle vorhandenen Methoden implementieren.
Es ist zu beachten, dass eine Klasse im Gegensatz zu abstrakten Klassen mehrere Schnittstellen implementieren kann.
Prinzip 6: statische Klassen
Eine statische Klasse ist eine Klasse, die nicht instanziiert werden muss, um verwendbar zu sein. Das heißt, Sie müssen nur die Methoden aufrufen, um eine Antwort zu erhalten.
Als Referenz sollten Sie wissen, dass die meisten Bibliotheken auf diesem Prinzip basieren. Dies hängt auch mit dem Prinzip der Abstraktion zusammen, das, wie Sie sich erinnern, darin besteht, den Zugriff auf bestimmte Codes auf Benutzer zu beschränken.
Dieses Konzept wird hauptsächlich bei mathematischen oder logischen Operationen verwendet, da es den aktuellen Zustand des gesamten Programms nicht verändert, ähnlich wie bei der funktionalen Programmierung. Seine Funktion besteht weiterhin darin, Parameter zu empfangen und darauf basierende Ergebnisse zu übermitteln.
