Obecnie istnieje kilka paradygmatów programowania. Każdy z nich umożliwia tworzenie różnych narzędzi i rozwiązań. Niektóre są szerzej stosowane niż inne. Niektóre można nawet łączyć z innymi paradygmatami. Jednym z takich paradygmatów jest programowanie obiektowe.
Jest to jedno z najczęściej stosowanych podejść w dziedzinie tworzenia oprogramowania. Programowanie obiektowe można znaleźć w wielu różnych obszarach, takich jak programowanie stron internetowych, tworzenie różnorodnych aplikacji (mobilnych i deskmousewych), a nawet w Big Data.
W tym artykule szczegółowo omówimy zasady tego paradygmatu, tak abyś mógł zdobyć niezbędne podstawy, aby zacząć go stosować!
Zanim zaczniemy, zapoznaj się z najlepszymi laptopami dla programistów, jakie są obecnie dostępne na rynku!
Programowanie obiektowe (OOP): co to jest?
W programowaniu obiektowym istnieje słowo „obiekt”. Obiekt może definiować byt posiadający stan, który można potencjalnie zmienić, oraz atrybuty, które go definiują. Może to być również zbiór części i procesów prowadzących do rezultatu.
Weźmy na przykład dom. Aby uzyskać budynek nadający się do zamieszkania, potrzebne będą materiały (cegły, cement, pokrycie dachowe, podłogi itp.). Zanim budynek będzie nadawał się do zamieszkania, trzeba będzie przejść przez kilka etapów (budowa, wykończenie itp.).
Programowanie obiektowe, często nazywane OOP, opiera się na tej samej logice. Polega ono na grupowaniu każdego komponentu (nazywanego atrybutem) i każdej procedury, którą należy wykonać (nazywanej metodą), w pojedynczy obiekt zwany klasą.
Praktyka ta oferuje szereg istotnych korzyści przy tworzeniu programu, takich jak jego elastyczność, łatwość utrzymania, łatwość zrozumienia i wiele innych.
Jakie są jego zainteresowania w obszarze Big Data?
Koncepcja Big Data oznacza przetwarzanie dużej ilości danych. Aby wykorzystać te dane do podejmowania decyzji, przetwarzanie to musi odbywać się z rozsądną prędkością, a nawet tak szybko, jak to możliwe. Czas między opracowaniem a wdrożeniem powiązanych programów musi być minimalny. Programowanie obiektowe umożliwia osiągnięcie tego celu.
Rzeczywiście, OOP pozwala na stworzenie przejrzystego i zwięzłego szkieletu przed faktycznym programowaniem. Jest łatwy do nauczenia, skalowalny i można go dostosować do wielu innych projektów, jakie można sobie wyobrazić w przyszłości. Co więcej, niektóre języki, takie jak Java czy Python, które są najpopularniejszymi językami w dziedzinie Big Data, opierają się zasadniczo na programowaniu obiektowym.
Jest on również zintegrowany z narzędziami Big Data, takimi jak Hadoop i Spark, stąd warto go poznać, jeśli chcesz wejść w tę dziedzinę. Niektóre metody, takie jak uczenie maszynowe, są łatwiejsze do wdrożenia w tym paradygmacie programowania.
Jego głównymi użytkownikami są naukowcy danych, inżynierowie danych i analitycy danych. Jednak nauka programowania obiektowego niewątpliwie przyda Ci się prędzej czy później, niezależnie od stanowiska, do którego aspirujesz w świecie big data.
Teraz wiesz, co to jest i rozumiesz, dlaczego warto się tym zainteresować. Przyjrzyjmy się podstawowym zasadom programowania obiektowego .
Zasada 1: Kapsułkowanie
Zasada enkapsulacji jest prawdopodobnie fundamentem programowania obiektowego. Polega ona na grupowaniu wszystkiego, co jest powiązane z obiektem w obrębie klasy. Oznacza to zatem integrację każdego atrybutu i każdej metody w jednym miejscu.
Aby wejść w interakcję z tym obiektem, należy go zaimplementować, czyli utworzyć instancję tej klasy i wywołać jej metody. Koncepcja ta pomaga między innymi zabezpieczyć kod, uniemożliwiając użytkownikom bezpośrednią manipulację.
Zasada 2: Abstrakcja
Jak wyjaśniliśmy, atrybuty i metody każdej klasy są dostępne tylko po wywołaniu tej klasy. Można to dodatkowo ograniczyć, stosując zasadę abstrakcji.
W tym przypadku celem jest ukrycie przed użytkownikiem wszystkich zbędnych funkcji, czyli uniemożliwienie manipulowania lub przetwarzania niektórych metod w określonym zakresie.
Oznacza to użycie prefiksów „private” i „protected” podczas tworzenia klasy. Użycie jednego z tych dwóch prefiksów ogranicza dostęp do określonych metod. Tymi metodami można manipulować tylko w obrębie samej klasy lub w klasach dziedziczonych (omówimy to wkrótce).
Zasada 3: Dziedziczenie
Dziedziczenie polega na integracji metod i atrybutów jednej klasy z inną. Klasa bazowa nazywana jest klasą nadrzędną, a klasa dziedzicząca – klasą potomną. Należy pamiętać, że wiele klas może dziedziczyć z tej samej klasy nadrzędnej; jednak klasa potomna może mieć tylko jedną klasę nadrzędną. Przejawia się to między innymi deklaracją klasy abstrakcyjnej, która działa jako klasa nadrzędna dla klasy za pomocą jej metod.
Ta zasada jest korzystna, ponieważ znacznie zmniejsza ilość wymaganego kodu, ponieważ ta sama klasa może być używana w różnych scenariuszach. Wystarczy ją po prostu dostosować do swoich potrzeb. Na przykład, możesz dodać funkcje i metody z klasy nadrzędnej, aby ulepszyć swój program.
Zasada 4: Polimorfizm
W programowaniu obiektowym możliwe jest zaimplementowanie wielu metod o tej samej nazwie. Koncepcja ta nazywa się polimorfizmem. Można zadeklarować kilka funkcji o tej samej nazwie, zmieniając jedynie ich atrybuty lub wartości zwracane, aby zmodyfikować ich działanie.
Ta zasada jest korzystna, ponieważ pozwala uniknąć duplikacji kodu, dzięki czemu całe rozwiązanie jest bardziej usprawnione i łatwiejsze w utrzymaniu. Pamiętaj, że celem jest stworzenie programu, który wykonuje szybkie przetwarzanie bez utraty wydajności.
Zasada 5: Interfejsy
Aby uniknąć niespodzianek w trakcie rozwoju projektu, warto włączyć koncepcję interfejsu do swojej praktyki. Zasada ta polega na tworzeniu klas z odpowiednimi metodami, ale pozostawieniu samych metod pustymi.
Zastanawiasz się pewnie, do czego służą w tym przypadku i jak ich używać?
W rzeczywistości pozwalają one na lepszą wizualizację architektury programu. To zapobiega pogubieniu się i gwarantuje przestrzeganie wcześniej ustalonych wytycznych. Aby program działał, konieczne jest zaimplementowanie wszystkich metod w interfejsie.
Należy zauważyć, że klasa, w przeciwieństwie do klas abstrakcyjnych, może implementować wiele interfejsów.
Zasada 6: Klasy statyczne
Klasa statyczna to klasa, której nie trzeba tworzyć instancji, aby była użyteczna. Oznacza to, że wystarczy wywołać jej metody, aby uzyskać odpowiedź.
Dla porównania, większość bibliotek opiera się na tej zasadzie. Odnosi się to również do zasady abstrakcji, która, dla przypomnienia, polega na ograniczeniu dostępu użytkowników do określonego kodu.
Koncepcja ta jest wykorzystywana głównie w operacjach matematycznych i logicznych, ponieważ nie zmienia bieżącego stanu całego programu, podobnie jak programowanie funkcyjne. Jej funkcją pozostaje odbieranie parametrów i zwracanie wyników na ich podstawie.
