Al giorno d'oggi esistono diversi paradigmi di programmazione. Ognuno di essi consente di sviluppare strumenti e soluzioni diversi. Alcuni sono più richiesti di altri. Alcuni possono anche essere associati ad altri paradigmi. La programmazione orientata agli oggetti è uno di questi paradigmi di programmazione.
È uno dei più utilizzati nel campo dello sviluppo IT. Infatti, la programmazione orientata agli oggetti può essere trovata in diversi campi come la programmazione web, lo sviluppo di varie applicazioni (mobile o desktop) e persino nei Big Data.
In questo articolo analizzeremo i principi di questo paradigma in modo che tu possa ottenere le basi necessarie per iniziare a usarlo!
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OPP: cos'è?
Nella programmazione orientata agli oggetti c'è la parola "oggetto". Un oggetto può definire un'entità avente uno stato che può eventualmente essere modificato e un attributo che lo definisce. Può anche essere una raccolta di parti e processi che portano a un risultato.
Prendiamo ad esempio il caso di una casa. Per ottenere una casa vivibile avrai bisogno di materiali (mattoni, cemento, tetti, pavimenti, ecc.). Dovrete anche attraversare delle tappe prima di arrivare al risultato di sapere come viverci (costruzione, rifinitura, ecc.).
La programmazione orientata agli oggetti, spesso chiamata OOP, segue questa stessa logica. Si tratta infatti di riunire ogni parte (chiamata attributi) e ogni procedura da seguire (chiamata metodi) in un unico oggetto chiamato classe.
Questa pratica offre numerosi vantaggi significativi durante lo sviluppo di un programma come la sua flessibilità, la sua manutenibilità, la sua facilità di comprensione e molti altri.
Quali sono i suoi interessi nei Big Data?
La nozione di Big Data implica il trattamento di un grande volume di dati. Per poterli utilizzare quando si prendono decisioni, questa elaborazione deve essere effettuata a una velocità ragionevole, o addirittura il più rapidamente possibile. Il tempo che intercorre tra lo sviluppo e la produzione dei programmi a questo riguardo deve essere minimo. La programmazione orientata agli oggetti raggiunge questo obiettivo.
Infatti, l'OOP consente di sviluppare uno scheletro chiaro e conciso prima della programmazione vera e propria. È di facile approccio, scalabile e adattabile a molti altri progetti immaginabili in futuro. Inoltre, alcuni linguaggi come Java o Python, che sono i linguaggi più utilizzati nell’ambiente Big Data, si basano essenzialmente sulla programmazione orientata agli oggetti.
È anche integrato in strumenti Big Data come Hadoop e Spark, da qui l'interesse ad apprenderlo se si vuole entrare in questo ambiente. Alcuni metodi come l'apprendimento automatico sono più facili da implementare con questo paradigma di programmazione.
Scienziati di dati, ingegneri di dati e analisti di dati sono i suoi principali utenti. Tuttavia, imparare la programmazione orientata agli oggetti probabilmente ti tornerà utile un giorno o l’altro, indipendentemente dalla posizione che desideri occupare nel mondo dei big data.
Ora sai di cosa si tratta e capisci perché dovresti preoccupartene. Vediamo nei paragrafi successivi i principi base della programmazione orientata agli oggetti .
Principio 1: incapsulamento
Il principio dell’incapsulamento è senza dubbio il fondamento stesso della programmazione orientata agli oggetti. Consiste nel raggruppare tutto ciò che è collegato a un oggetto all'interno di una classe. Ciò implica quindi l'integrazione di ciascun attributo e ciascun metodo in un'unica posizione.
Per interagire con questo oggetto è necessario implementarlo, ovvero creare un'istanza di questa classe e richiamare i suoi metodi. Questo concetto permette, tra le altre cose, di proteggere il codice, impedendo agli utenti di manipolarlo direttamente.
Principio 2: astrazione
Come abbiamo spiegato, gli attributi e i metodi di ciascuna classe sono accessibili solo se chiamiamo quella classe in questione. Puoi portare ulteriormente questa restrizione applicando il principio di astrazione.
Si tratta di nascondere all'utente tutte le funzioni non necessarie, cioè di vietare in misura determinata la manipolazione o l'elaborazione di determinati metodi.
Ciò si traduce nell'utilizzo di private e protected durante la creazione della classe. L'utilizzo di uno di questi due prefissi consente di limitare l'accesso a determinati metodi. Questi metodi possono essere manipolati solo all'interno della classe stessa o nelle classi eredi (ne parleremo subito).
Principio 3: eredità
La nozione di ereditarietà consiste nell'integrare i metodi e gli attributi di una classe in un'altra classe. La classe base è chiamata classe genitore mentre quella che eredita è chiamata classe figlia. Dovresti sapere che diverse classi possono ereditare dalla stessa classe genitore, tuttavia, una classe figlia può avere solo una classe genitore. Ciò si manifesta, tra le altre cose, con la dichiarazione di una classe astratta, che funge da classe genitore per una classe utilizzando i suoi metodi.
Questo principio è interessante perché permette di ridurre notevolmente il volume di codice da produrre, poiché la stessa classe può essere utilizzata in casi diversi. Devi solo adattarlo alle tue esigenze. Puoi aggiungere funzionalità e metodi esistenti nella classe genitore per arricchire il tuo programma, ad esempio.
Principio 4: polimorfismo
Nella programmazione orientata agli oggetti possiamo implementare diversi metodi con lo stesso nome. Questo concetto è chiamato polimorfismo. Possiamo infatti dichiarare più funzioni con lo stesso nome, cambiando solo i loro attributi o i valori restituiti in modo che cambino il loro comportamento.
Questo principio è interessante perché evita la duplicazione del codice, rendendo l'intera soluzione più fluida e più semplice da mantenere. Ricorda che l'obiettivo è ottenere un programma che consenta trattamenti rapidi senza perdere l'efficacia.
Principio 5: interfacce
Per evitare sorprese lungo il percorso, durante la realizzazione del tuo progetto, sarebbe intelligente integrare il concetto di interfaccia nella tua pratica. Questo principio consiste nel creare classi con i rispettivi metodi, ma lasciando i metodi vuoti.
Forse ti starai chiedendo a cosa servono in questo caso e come utilizzarli?
In effetti, ti consentono di visualizzare meglio il tuo programma dal punto di vista architettonico. Questo vi eviterà quindi di perdervi e di rispettare le linee guida stabilite preventivamente. Infatti, affinché il tuo programma funzioni, dovrai implementare tutti i metodi presenti nell'interfaccia.
Va notato che una classe può implementare diverse interfacce, a differenza delle classi astratte.
Principio 6: classi statiche
Una classe statica è una classe che non necessita di essere istanziata per essere utilizzabile. Vale a dire, devi solo chiamare i suoi metodi per ottenere una risposta.
Per darti un riferimento, dovresti sapere che la maggior parte delle biblioteche si basa su questo principio. Ciò si ricollega anche al principio di astrazione che, ricordiamolo, consiste nel riservare agli utenti l'accesso a determinati codici.
Questo concetto viene utilizzato principalmente durante le operazioni matematiche o logiche, perché non modifica lo stato corrente dell'intero programma, proprio come la programmazione funzionale. La sua funzione resta quella di ricevere parametri e trasmettere risultati in base ad essi.
