برنامه نویسی شی گرا که اغلب OOP نیز نامیده می شود، یکی از محبوب ترین اشکال برنامه نویسی است.

OOP به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا بر اساس کدهای از پیش نوشته شده ایجاد کنند و دارای ویژگی ها و مزایای دیگری است که آن را به محبوبیت توسعه دهندگان تبدیل می کند. زبان های برنامه نویسی شی گرا چیست؟ چند نمونه عبارتند از جاوا، پایتون، سی شارپ و بسیاری دیگر.

در این پست، من توضیح خواهم داد که برنامه نویسی شی گرا چیست، چرا اینقدر محبوب است، همه چیزهای مهمی که باید در مورد این پارادایم برنامه نویسی بدانید، و بهترین زبان های برنامه نویسی شی گرا که ممکن است بخواهید یاد بگیرید.

محتوا

افشا: من یکی از وابستگان مفتخر به برخی از منابع ذکر شده در این مقاله هستم. اگر محصولی را از طریق پیوندهای من در این صفحه خریداری کنید، ممکن است کمیسیون کمی برای معرفی شما دریافت کنم. با تشکر!

زبان برنامه نویسی چیست؟

قبل از اینکه بخواهیم به چیستی برنامه نویسی شی گرا بپردازیم، اجازه دهید با توضیح اصطلاحات خود شروع کنیم: به طور کلی زبان برنامه نویسی دقیقاً چیست؟

👩‍💻 در اینجا اساسی ترین تعریف وجود دارد: زبان برنامه نویسی مجموعه ای از قوانین است که رشته ها را به انواع مختلفی از خروجی کد ماشین تبدیل می کند. اساساً مجموعه ای از دستورالعمل هایی است که برای اجرا به رایانه داده می شود.

هر زبان برنامه نویسی – مانند جاوا، پایتون، جاوا اسکریپت و غیره. – مجموعه ای از قوانین، نحو و ساختار خاص خود را دارد.

شما با استفاده از یک زبان برنامه نویسی در یک ویرایشگر متن یا IDE کد می نویسید. این کد منبع سپس به زبان ماشینی که توسط کامپیوتر قابل درک است، کامپایل می شود.

☝️ بازگشت به محتوا

برنامه نویسی شی گرا چیست؟

اکنون که می دانید زبان برنامه نویسی چیست، برنامه نویسی شی گرا به چه معناست؟

برنامه نویسی شی گرا (OOP) یک پارادایم برنامه نویسی است (که به عنوان نوع خاصی از رویکرد برنامه نویسی نیز شناخته می شود) که بر کلاس ها و اشیا متکی است.

• کلاس ها مانند قالب هایی هستند که به ایجاد یک برنامه نرم افزاری کمک می کنند.
• اشیاء ساختارهای داده ای هستند که هم شامل داده ها (ویژگی ها یا ویژگی ها) و هم کد (رویه ها یا روش ها) هستند. یک شی اساساً یک نمونه خاص از یک کلاس است. این شامل کپی خود از هر ویژگی تعریف شده در کلاس است و هر متد به طور مستقل روی آن شی اجرا می شود.

برنامه نویسی شی گرا در مقابل برنامه نویسی کاربردی در مقابل برنامه نویسی رویه ای

انواع دیگری از زبان های برنامه نویسی وجود دارند که شی گرا نیستند. دو نوع اصلی دیگر برنامه نویسی تابعی و برنامه نویسی رویه ای هستند.

• برنامه نویسی شی گرا در مقابل برنامه نویسی کاربردی (FP): FP بر خلاف مفاهیم حالت مشترک مانند OOP، توابع خالص ایجاد می کند. برای انجام محاسبات از عبارات شرطی و بازگشت استفاده می کند. FP از یک ساختار داده ثابت استفاده می کند در حالی که OOP یک متغیر را پیاده سازی می کند. نمونه هایی از زبان های کاربردی عبارتند از Lisp، Scala، Erlang، Haskell و Clojure.
• برنامه نویسی شی گرا در مقابل برنامه نویسی رویه ای: با برنامه نویسی رویه ای، مشکلات را از بالای کد به پایین حل می کنید. برخلاف OOP، داده ها و روش ها را به عنوان دو موجودیت متفاوت در نظر می گیرد. زبان های رویه ای شامل BASIC، C، FORTRAN و Pascal است.

☝️ بازگشت به محتوا

4 اصل برنامه نویسی شی گرا

چهار اصل برنامه نویسی شی گرا وجود دارد که گاهی اوقات به عنوان چهار “ستون” OOP شناخته می شود. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم!

1. 📦 کپسوله سازی: ترکیب داده ها و روش ها با هم در یک واحد واحد (معروف به یک شی). اغلب برای پنهان کردن وضعیت یک شی از اشیاء دیگر و توسعه دهنده استفاده می شود. هدف از این کار ایمن نگه داشتن اطلاعات خاص است زیرا اساسا دسترسی مستقیم به برخی از اجزای یک شی را محدود می کند.
2. 🙈 انتزاع: برخی از پیچیدگی ها و اطلاعات غیر ضروری را از کاربران پنهان می کند تا پیچیدگی برنامه نویسی را کاهش دهد. اساساً نیازی به درک نیست همه چيز اتفاقاتی که در پشت صحنه برای نوشتن کد می افتد.
3. 👪 میراث: به کلاس های خاصی اجازه می دهد تا زیر چتر کلاس های دیگر (کلاس والدین و فرزند) قرار گیرند. اجازه استفاده مجدد از کد را می دهد.
4. 💻 چند شکلی: به اشیاء اجازه می دهد تا اشکال متفاوتی به خود بگیرند. کد را انعطاف پذیرتر می کند.

همانطور که با OOP آشنا می شوید، شروع به درک بهتر مزایای اصول برنامه نویسی شی گرا مانند این خواهید کرد.

☝️ بازگشت به محتوا

مزایا و معایب OOP

زبان های برنامه نویسی شی گرا ممکن است در هر موردی بهترین گزینه نباشند، اما می توانند انتخابی عالی برای طیف گسترده ای از پروژه ها و موارد استفاده باشند.

در اینجا به برخی از مزایای برنامه نویسی شی گرا و همچنین چند معایب اشاره شده است.

مزایای برنامه نویسی شی گرا

• قابل استفاده مجدد و مدولار: شما می توانید یک تابع واحد بنویسید که به لطف چندشکلی و انتزاع بارها و بارها قابل استفاده باشد. به اشیا و کلاس ها تقسیم می شود.
• خیلی مطمئن: امنیت با کپسولاسیون ساخته شده است. به عنوان مثال، سایر متدها و کلاس ها به طور پیش فرض به داده های خصوصی دسترسی ندارند.
• نگهداری آسان کد: به جای اصلاح دستی یا تغییر تعداد زیادی کد، ویژگی‌ها را برطرف کنید.
• امکان توسعه کد به صورت همزمان: بخش‌هایی از برنامه‌ها را می‌توان جدا از یکدیگر توسعه داد و کدنویسی را در تیم‌های بزرگ توسعه‌دهندگان نرم‌افزار آسان‌تر می‌کند.
• توسعه سریع: کتابخانه‌های موجود OOP از قبل در دسترس هستند، بنابراین لازم نیست چرخ را دوباره اختراع کنید.

معایب/محدودیت های برنامه نویسی شی گرا

پیچیدگی برنامه نویسی: از آنجایی که OOP بسیار مقیاس پذیر است، می تواند کدهای نامرتب و غیر ضروری زیادی ایجاد کند.

• می تواند بی اثر باشد: تمایل دارد از CPU بیشتری نسبت به سایر انواع برنامه نویسی استفاده کند.
• می تواند برنامه های در حال اجرا آهسته ایجاد کند: به خصوص در مقایسه با برنامه های رویه ای، نرم افزار OOP می تواند کندتر اجرا شود.
• این نیاز به برنامه ریزی قبلی زیادی دارد: قبل از شروع کدنویسی به یک طراحی و استراتژی واضح نیاز دارد، در غیر این صورت ممکن است کثیف و متورم شود.

☝️ بازگشت به محتوا

8 زبان برنامه نویسی شی گرا

از آنجایی که مفاهیم برنامه نویسی شی گرا در واقع فقط یک دسته از کدنویسی را توصیف می کند، بیایید به جزئیات بیشتر بپردازیم. زبان های برنامه نویسی شی گرا چیست؟

احتمالاً برخی (یا حتی همه) نام‌های زیر را می‌شناسید – حتی اگر نمی‌دانستید که آنها زبان‌های برنامه‌نویسی شی گرا هستند!

1. پایتون

شماره 1 محبوب ترین زبان برنامه نویسی در آوریل 2022، پایتون به دلیل یادگیری آسان و در عین حال بسیار قدرتمند شناخته شده است.

از آنجایی که این یک زبان همه منظوره است، تقریباً برای هر چیزی می توان از آن استفاده کرد، و آن را به یک زبان اول عالی برای برنامه نویسان مشتاق، دانشمندان داده، مهندسان روباتیک، توسعه دهندگان وب، مهندسان DevOps و غیره تبدیل می کند.

2. جاوا

جاوا سومین زبان برنامه نویسی محبوب تا آوریل 2022 با بیش از 9 میلیون کاربر در سراسر جهان است.

مشاغل با هر شکل و اندازه از جاوا استفاده می کنند، از جمله غول هایی مانند گوگل و آمازون. این بسیار انعطاف پذیر و همچنین سریع و آسان برای برنامه ریزی است.

3. C++

C++ که به عنوان توسعه زبان برنامه نویسی C توسعه یافته است، اساساً قابلیت های برنامه نویسی شی گرا را به C اضافه می کند. این زبان به رتبه 4 محبوب ترین زبان برنامه نویسی در جهان رسیده است.

این یک زبان همه منظوره است، بنابراین می توان از آن برای برنامه نویسی بازی، مهندسی نرم افزار، توسعه مرورگرها، سیستم عامل ها، برنامه ها و غیره استفاده کرد.

4. یاقوت سرخ

روبی یک زبان برنامه نویسی شی گرا است که به ویژه در توسعه وب رایج است. این یک زبان تفسیر شده مانند پایتون است، مانند C یا C++ کامپایل نشده است.

همچنین می توان از آن برای اتوماسیون، ابزارهای خط فرمان، DevOps و موارد دیگر استفاده کرد. در حال حاضر این زبان در رتبه پانزدهم محبوب ترین زبان برنامه نویسی قرار دارد.

5. سی شارپ

سی شارپ نیز به عنوان پسوند C توسعه یافته است، یک زبان برنامه نویسی شی گرا است که به جای کد ماشین، به کد بایت کامپایل می شود. معمولاً در برنامه های داخلی یا سازمانی به جای نرم افزارهای تجاری استفاده می شود. شماره 5 محبوب ترین زبان برنامه نویسی

6. TypeScript

یک زبان برنامه نویسی قوی تایپ شده که مبتنی بر جاوا اسکریپت است. به اندازه زبان های دیگر محبوب نیست، رتبه 43 را در محبوبیت دارد. به طور سنتی، جاوا اسکریپت به صورت پویا تایپ می شود (مانند پایتون)، اما TypeScript دقیقاً تعریف می کند که یک متغیر چه چیزی را می تواند نگه دارد.

7. PHP

یک زبان برنامه نویسی همه منظوره محبوب که مخصوصاً برای توسعه وب مناسب است. PHP توسط 77.5٪ از وب سایت هایی که زبان برنامه نویسی سمت سرور آنها را می شناسیم استفاده می شود و در حال حاضر رتبه 10 محبوب ترین زبان است.

8. لنز-C

Objective-C یک زبان برنامه نویسی شی گرا همه منظوره است که برای توسعه برنامه های iOS استفاده می شود. شماره 17 محبوب ترین زبان

سایر زبان های شی گرا عبارتند از: R، Swift، Visual Basic.NET، Perl، Scala، Kotlin و غیره!

☝️ بازگشت به محتوا

سوالات متداول در مورد برنامه نویسی شی گرا

مفاهیم برنامه‌نویسی شی‌گرا همیشه ساده‌ترین روش نیستند، بنابراین اجازه دهید با پاسخ‌هایی به سوالات متداول پایان دهیم.

برنامه نویسی شی گرا برای چه چیزی بهتر است؟

از آنجایی که OOP به شما امکان می دهد برنامه ها را به مشکلات کوچکی تقسیم کنید که به راحتی قابل حل هستند، می توان از آن برای پروژه های مختلف استفاده کرد. این به ویژه برای برنامه های بزرگ و پیچیده که نیاز به به روز رسانی مکرر دارند خوب است، اما می تواند برای پروژه های سرگرمی کوچکتر که فقط برای خود ایجاد می کنید نیز استفاده شود. او بسیار انعطاف پذیر است.

به عنوان مثال، تنها زمانی که ممکن است بخواهید به جای آن از برنامه نویسی تابعی استفاده کنید، این است که نیاز به انجام بسیاری از عملیات های مختلف روی یک مجموعه داده (محاسبات ریاضی، هوش مصنوعی و غیره) داشته باشید.

آیا باید یک زبان برنامه نویسی شی گرا یاد بگیرم؟

اینکه آیا باید یک زبان شی گرا را یاد بگیرید یا نه، بیشتر به اهداف شما بستگی دارد. اما یادگیری یک زبان OOP به دلیل محبوبیت و تقاضای آنها اغلب یک حرکت هوشمندانه است. بسیاری از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی شی گرا هستند.

کدام زبان برنامه نویسی شی گرا را باید یاد بگیرم؟

نکته مهم در مورد کدنویسی این است که وقتی یک زبان را یاد می گیرید، یادگیری زبان دیگر اغلب آسان تر می شود. پس زیاد به خودتان فشار نیاورید تا فوراً «درست» را انتخاب کنید.

با این حال، برای محدود کردن آن، به اهداف شغلی خود فکر کنید. به عنوان مثال، اگر یک شرکت رویایی برای کار دارید، پشته فناوری آنها چیست؟ کدام زبان در منطقه شما بیشترین تقاضا را دارد؟ می خواهید روی چه پروژه هایی کار کنید؟

🎧 برای کمک بیشتر در انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب به این قسمت پادکست گوش دهید.

چه زبان مناسب برای شما در نهایت شی گرا باشد، عملکردی یا رویه ای (یا ترکیب و مطابقت داشته باشید!)، بیشتر از راهنماهای مهارت های فنی ما را بررسی کنید تا شما را در جهت درست راهنمایی کنند!