Базовые принципы и конструкции ооп
Базовые принципы ООП:
Абстракция — отделение концепции от ее экземпляра;
Полиморфизм — реализация задач одной и той же идеи разными способами;
Наследование — способность объекта или класса базироваться на другом объекте или классе. Это главный механизм для повторного использования кода. Наследственное отношение классов четко определяет их иерархию;
Инкапсуляция – это такой механизм программирования, который связывает воедино код и данные, которые он обрабатывает, чтобы обезопасить их как от внешнего вмешательства, так и от неправильного использования
Конструкции:
Базовыми блоками ООП являются объект и класс.
Для того, чтобы написать программу на процедурном языке программирования, необходимо определить нужные процедуры. В процедурном программировании упор делается на обработку данных с помощью алгоритма. Процедурное программирование подразумевает возможность создания в рамках программы локальных переменных, функций и процедур. Любая программа оперирует данными и содержит код для обработки этих данных. Приоритет всегда остается за кодом для обработки данных. При ПП вы сначала концентрируетесь на процедурах, которые должна выполнить программа, а потом думаете как представить данные.
ООП позволяет использовать один и тот же программный код с разными данными. На основе классов создается множество объектов, у каждого из которых могут быть собственные значения полей.
Нет необходимости вводить множество переменных, т. к. объекты получают в свое распоряжение индивидуальные пространства имен. В этом смысле объекты похожи на структуры данных. Объект можно представить как некую упаковку данных, к которой присоединены инструменты для их обработки – методы. Наследование позволяет не писать новый код, а использовать и настраивать уже существующий за счет добавления и переопределения атрибутов. При ОО подходе вы концентрируетесь на объектах системы так, как его представляет пользователь, думая о данных, которые нужны для описания объектов и их методов, описывающих взаимодействие пользователя с данными.При процедурном подходе проще писать и поддерживать код, чем при объектно-ориентированном, но в то же время программы тяжелее масштабировать и создавать на их основе сложные проекты.
Процедурное программирование — это тип программирования, в котором инструкции для решения задачи выполняются одна за другой, сверху вниз, иногда возникают изменения в их последовательности. Когда программа становится более сложной на помощь приходят методы. Но современные программы настолько сложны, что даже разделение на методы не делают программу проще.
Объектно-ориентированное программирование (ООП) — методика программирования, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов. Прежде чем начать писать инструкции для решения задачи, в задаче выделяются объекты и описываются с помощью классов. В классе прописывается поведение объектов с помощью методов и характеристики или свойства объекта с помощью переменных класса.
Основы объектно-ориентированного программирования для детей
Объектно-ориентированное программирование – одно из самых сложных направлений программирования для изучения и преподавания. Утверждение, что все является объектом – это концепция, лежащая в основе объектно-ориентированного программирования (сокращенно ООП).
Вся парадигма объектно-ориентированной парадигмы – это концепция объектов. Эти объекты содержат данные, которые мы также называем атрибутами (свойствами), и методы. Объекты могут взаимодействовать друг с другом.
В этой статье школа программирования для детей «Пиксель» разберет основы объектно-ориентированного программирования и расскажет, как легко объяснить ООП детям.
Основы объектно-ориентированного программирования
Объектно-ориентированное программирование основано на концепции объектов.
В объектно-ориентированном программировании определяются структуры данных (объекты), каждый из которых имеет собственные свойства или характеристики (атрибуты). Каждый объект также может содержать собственные процедуры или методы.
Программное обеспечение разрабатывается с использованием объектов, которые взаимодействуют друг с другом. Это дает различные преимущества, такие как:
- скорость исполнения команд и простота их исполнения;
- обеспечение четкой структуры программы;
- упрощение модификации, отладки и сопровождения кода;
- упрощение повторного использования кода.
Объектно-ориентированные языки разнообразны, но наиболее популярными являются языки, основанные на классах, в которых объекты являются экземплярами классов. Важные объектно-ориентированные языки включают Java, C++, C#, Python и JavaScript.
Самый простой способ объяснить ребенку объектно-ориентированное программирование – использовать в качестве примера что-то вроде автомобиля. Например, у автомобиля есть название модели, цвет, год выпуска, объем двигателя и другие атрибуты.
Комьюнити теперь в Телеграм
Подпишитесь и будьте в курсе последних IT-новостей
ПодписатьсяПринципы объектно-ориентированного программирования
Основными принципами объектно-ориентированного программирования являются инкапсуляция, абстракция, наследование и полиморфизм. Теперь мы рассмотрим эти четыре принципа и то, как объяснить их ребенку.
Инкапсуляция
Принцип инкапсуляции подразумевает, что все свойства и методы объекта остаются закрытыми и защищенными от вмешательства других объектов. В каждом объекте мы можем иметь как частные, так и общедоступные переменные и методы. Частные переменные и методы не могут вызываться или использоваться другими объектами, в то время как общедоступные могут.
Чтобы объяснить это, давайте снова воспользуемся нашим примером с автомобилем. Атрибуты, такие как цвет, год и модель, будут частными переменными. Они просто не могут быть изменены другими объектами.
Абстракция
Абстракцию можно рассматривать как расширение инкапсуляции, а также как способ придать объекту характеристики, отличающие его от других объектов.
Наследование
Как указывалось ранее, программы часто содержат тысячи строк кода. Если бы нам пришлось каждый раз с нуля прописывать код для нового объекта, то это привело бы к большему количеству ошибок в коде и заняло бы достаточное количество времени.
Чтобы облегчить это, мы можем использовать принцип наследования. При наследовании мы извлекаем логику кода, который использовали при написании для одного объекта, называемого родителем, в другой объект, называемый дочерним.
Используя наш пример с автомобилем, мы можем, например, извлечь такие характеристики, как год выпуска, цвет и модель, в другой объект. Таким образом, мы можем использовать наш автомобильный объект для создания других объектов, таких как грузовики, автобусы и фургоны.
Полиморфизм
Полиморфизм дает нам возможность использовать объект точно так же, как его родитель, но сохраняя его собственные дочерние функции.
Мы можем использовать грузовик в качестве средства передвижения по городу, а также как способ доставки грузов из одной точки в другую.
Объектно-ориентированное программирование помогает понять основные принципы программирования на практике, ведь ООП решает проблемы уникальности и управляемости кода в сложных IT-проектах.
В современном мире детям будет полезно освоить не только популярные языки, но и концепции программирования. С нуля начать знакомство с кодом можно на примере изучения языка Scratch и Scratch Junior.
Пример создания игры в Scratch
Бесплатные видеоуроки вы сможете посмотреть на YouTube-канале школы «Пиксель» здесь.
А еще мы приглашаем вас посетить загородный лагерь по программированию для детей «Пиксель» в Подмосковье, который будет проходить все лето на базе пансионата «Солнечный».
Три столпа объектно-ориентированного программирования (ООП), воплощенные в жизнь
Преподаватель Tech Elevator Бен Лангинрикс
Tech Elevator предлагает языки Java и C# в рамках объектно-ориентированной комплексной учебной программы веб-разработки . Хотя мы используем эти два языка, основываясь на общем отраслевом спросе и конкретных отзывах наших партнеров по найму, большинство языков программирования сегодня являются объектно-ориентированными, поэтому эти основные принципы и навыки применимы практически ко всем работам по разработке программного обеспечения.
Но с любым очень интенсивным курсом обучения прагматические потребности создания кода, проектирования баз данных и использования множества инструментов программирования могут вытеснить любую память о больших концепциях. Следующий обзор был создан во время обзорной сессии, которую я проводил для студентов, изучающих Java и C#, в Tech Elevator, чтобы напомнить им об основных столпах объектно-ориентированного программирования. Продолжайте читать, чтобы узнать больше об объектно-ориентированном программировании и его трех основных столпах.
Объяснение объектно-ориентированного программированияОбъектно-ориентированное программирование: Относится к практике определения классов и объектов для организации кода и используется сегодня в большинстве языков программирования. Объектно-ориентированное программирование опирается на три основных столпа: инкапсуляция, наследование и полиморфизм .
Фу! Даже от того, что я пишу, голова идет кругом. Студенты, изучающие программирование, слышат эти термины и изучают множество способов их использования в своем программировании, но иногда с трудом понимают, что к чему. Будем надеяться, что этот слайд поможет опустить три столпа на землю и облегчит их запоминание.
Если вы не знакомы с тремя столпами ООП (объектно-ориентированного программирования), позвольте мне немного подробнее объяснить, что означают эти термины и что я имею в виду под слайдом.
- Инкапсуляция : Это идея обернуть все, что касается конкретной вещи, будь то Текущий счет или Броненосец, в определенный объект с функциями и поведением. Как только мы это сделаем, мы можем попросить сам объект сделать то, что он должен делать, будь то внесение денег или защита себя. Но никто за пределами объекта не должен беспокоиться о том, как он выполняет свою работу. Мы просто говорим ему сделать это и заниматься своими делами. Если каждый, а под этим я подразумеваю каждый объект, просто занимается своим делом и не вмешивается в дела других объектов, все в мире хорошо.
- Наследование : Это идея о том, что нам не нужно определять абсолютно все об объекте снова и снова, если он имеет общие черты и поведение с другими объектами. Мы можем определить класс для счетов, а затем позволить нашему текущему счету или сберегательному счету наследовать все общее. Точно так же мы можем определить класс для животных и позволить нашему броненосцу наследовать такие функции, как количество ног и вес, а также поведение, такое как дыхание и сон. Мы называем эти всеобъемлющие классы родительскими классами, а те, которые наследуются от них, — дочерними классами. Затем мы можем наследовать от дочерних классов и так далее. Но наш текущий счет более специализирован, чем наши счета, потому что мы можем выписать чек, чего мы не можем сделать со сберегательным счетом. Наш броненосец умеет сворачиваться в клубок, но у других животных, таких как жираф, такого поведения нет. Поскольку мы идем от более общего к более специализированному, я люблю говорить, что ребенок похож на своих родителей, но гораздо более особенный.
- Полиморфизм : Это причудливое имя просто означает, что мы можем рассматривать один и тот же объект как разные вещи в зависимости от того, как он нам нужен в разное время, и мы можем рассматривать группы разных объектов, которые имеют общего предка или признак, как если бы они были этим предком. или черта. Таким образом, мы могли бы иметь набор различных текущих, сберегательных и кредитных счетов и попросить каждого получить баланс, чтобы мы могли выяснить, сколько мы должны потратить на отпуск в этом году. Или мы могли бы попросить очередь животных Двигаться Быстро, и не заботиться о том, как Морская Свинья, Орел или Броненосец справятся с этим общим поведением. Мне нравится думать, что мы разные вещи для разных людей, поэтому, даже если не у каждого Мастера Подземелий есть супруг, который считает его или ее неприятностью, мы можем попросить любого из них организовать игру в субботу вечером.
Хотите узнать больше о программировании? Ознакомьтесь с другими бесплатными ресурсами по программированию или пройдите наш тест на пригодность, чтобы узнать, подходите ли вы для участия в учебном курсе по программированию Tech Elevator.
Узнайте, как обучить новое поколение разработчиков программного обеспечения, став инструктором Tech Elevator.
Ben Langhinrichs
Бен много лет занимается разработкой программного обеспечения на различных языках и в различных средах. В последние годы он сосредоточился на высокопроизводительных службах промежуточного программного обеспечения с использованием C++ и Java, а также на коде преобразования данных, используемом для управления крупномасштабными веб-приложениями. Бену нравится учить и вдохновлять других, чем он занимается каждый день в качестве инструктора в Tech Elevator Cleveland.
| |||
|