Object-Oriented Programming การเขียนโปรแกรมเชิงอ็อบเจ็กต์ อาจารย์สมเกียรติ ช่อเหมือน สาขาวิชาวิศวกรรมซอฟต์แวร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (tkorinp@hotmail.com)

วิวัฒนาการของกระบวนทัศน์ (Paradigm Evolution) ที่มา: http://www.slideshare.net/FALLEE31188/brookshear-06

Different Programming Paradigms การเขียนโปรแกรมเชิงโครงสร้าง ใช้การพัฒนาในบล็อกที่กำหนด เข้าใจง่าย ดูแลรักษาง่าย การเขียนโปแกรมเชิงวัตถุ ใช้การพัฒนาแบบจำลองของแต่ละส่วนของโปรแกรม สามารถนำมาใช้ใหม่ได้ ง่ายต่อการปรับปรุงและพัฒนา

Introduction to Object Orientated Programming กระบวนทัศน์ที่แตกต่างกันในการเขียนโปรแกรม ข้อดีของ OOP แนวทางการพัฒนาซอฟแวร์และการสร้างแบบจำลอง แนวคิดที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ (abstraction, encapsulation, inheritance and polymorphism)

คุณลักษณะของภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ Encapsulation สามารถปกป้องและเก็บรักษาข้อมูลไว้ภายในและปลอดภัยจากการเชื่อมต่อภายนอกได้ Inheritance กระบวนการที่คลาสจะสืบทอดคุณสมบัติพื้นฐานทั้งหมดของคลาสหลัก สามารถนำบางส่วนมาใช้และเพิ่มเติมคุณสมบัติได้   Polymorphism ความสามารถที่จะอยู่ในรูปแบบต่างๆ ได้หลากหลาย Abstraction ความสามารถในการแสดงข้อมูลในระดับแนวคิด

คุณสมบัติที่สำคัญของการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ เน้นข้อมูลมากกว่าขั้นตอน โปรแกรมจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนประกอบ โครงสร้างข้อมูลได้รับการออกแบบให้เป็นเช่นเดียวกับวัตถุ ฟังก์ชั่นการทำงาน+ข้อมูล = โครงสร้างข้อมูลของวัตถุ ข้อมูลถูกซ่อนไว้และไม่สามารถเข้าถึงได้จากภายนอก วัตถุสามารถสื่อสารกันผ่านฟังก์ชั่น ข้อมูลและฟังก์ชั่นสามารถเพิ่มได้ง่าย การออกแบบโปรแกรมเป็นแบบล่างขึ้นบน

กระบวนการที่สำคัญใน OOP Class definitions instance Abstraction Encapsulation Inheritance Polymorphism Generic class Class libraries Message passing

Object Oriented Programming เขียนโปรแกรมเชิงวัตถุคือ การนำกระบวนทัศน์ต่าง ๆ มาใช้ในการพัฒนาซอฟต์แวร์ การพัฒนาที่เน้นส่วนประกอบของซอฟต์แวร์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ ประหยัดเวลาในการพัฒนาและประหยัดค่าใช้จ่าย ช่วยให้สามารถปรับปรุงและพัฒนาซอฟแวร์รุ่นที่ดีกว่าได้ง่ายขึ้น

ออบเจ็กต์ (Object) Object คือ สิ่งที่นำมาใช้ในการแก้ปัญหาที่สนใจ Object ประกอบด้วยคุณลักษณะ 3 ประการ คือ - identity ระบุได้ว่าสิ่งนั้นคืออะไร - attribute คุณสมบัติของสิ่งนั้น เหมือนหรือแตกต่างกับสิ่งอื่น - state มีสถานะหรือทำอะไรได้บ้าง (Method) เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสถานะหรือค่าต่างๆในแต่ละช่วงเวลา

Object-Oriented Programming การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ซึ่งให้ความสำคัญกับ อ็อบเจ็กต์(Object) ที่นำมาใช้เขียนโปรแกรม โดยการนิยามคลาส (Class) ขึ้นเพื่อเป็นตัวแบบของกลุ่มอ็อบเจ็กต์ Object1 Class Object2 ทำให้สามารถนำกลับไปใช้ในการปรับปรุงและพัฒนาได้สะดวก รวดเร็วขึ้น

ทำไมต้องใช้ OOP เราสนใจแต่เขียนโค้ด เพื่อแก้ปัญหา แต่วิธีการพัฒนา ที่ถูกนำมาใช้ไม่สามารถแก้ปัญหาได้ เกิดจากในช่วง analysis and design Maintainability ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่ เกิดจากการพัฒนาและปรับปรุงต่อจากครั้งแรก ต้องแน่ใจว่าซอฟต์แวร์ที่พัฒนาขึ้น มั่นใจว่ามีประสิทธิภาพ ง่ายต่อการดูแลรักษาในอนาคต

Object Oriented Principles Abstraction และ encapsulation เป็นหลักการพื้นฐานในการพัฒนาซอฟต์แวร์ Abstraction ช่วยให้สามารถพิจารณาความคิดที่ซับซ้อนได้ ทราบรายละเอียด ลดความสับสนและสิ่งที่ไม่เกี่ยวข้องได้ Encapsulation ช่วยให้สามารถมุ่งเน้นสิ่งที่สนใจ เมื่อพิจารณาวิธีการทำงานได้ รายละเอียดของวิธีการทำงาน polymorphism ช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จาก Generalization/Specialization โดยใช้การ inheritance (สืบทอด)

Object Oriented Principles (ต่อ) Generalization พิจารณาวัตถุที่มีคุณสมบัติทั่วไปและกำหนดระดับชั้นย่อยๆ เฉพาะที่จะสืบทอด Generalization / specialization กำหนดคุณลักษณะทั่วไปและการดำเนินงานของวัตถุที่แตกต่าง กำหนดคุณลักษณะพิเศษเพิ่มเติมของวัตถุได้ เมื่อสืบทอดจะได้รับลักษณะทั่วไปทั้งหมดของวัตถุแบบอัตโนมัติและเพิ่มลักษณะพิเศษขึ้นได้ Polymorphism สามารถขยายความสามารถให้กับวัตถุได้

อะไรคือ Object Oriented Programming? การพิจารณาวัตถุทางกายภาพ การพิจารณาสิ่งที่เกี่ยวข้องกับวัตถุ การเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับการสร้างองค์ความรู้ ในรูปของโมเดลเพื่อแก้ปัญหาทางธุรกิจ วัตถุมีสถานะและพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับมัน ในแต่ละช่วงเวลา (สิ่งที่โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทำได้) โลกแห่งความจริงที่มีความยุ่งยากและซับซ้อน ต้องสร้างโมเดลจากโลกแห่งความจริง มุ่งเน้นที่ปัญหาและตัดส่วนที่ไม่สนใจออก

object oriented analysis and design techniques ช่วยให้เข้าใจโลกความจริงและได้โมเดลที่เข้าใจง่าย 'Class' คือการออกแบบซอฟต์แวร์ที่อธิบายคุณสมบัติทั่วไป โดยการสร้างแบบจำลองทางซอฟแวร์ ‘Object’ ถูกสร้างขึ้นจากClass ที่ออกแบบสำหรับแทนแต่ละสิ่งที่เกิดขึ้นจริง

ประโยชน์ของวิธี OOP ก่อนการพัฒนาซอฟต์แวร์ สิ่งแรกที่คุณต้องพัฒนาคือ แบบจำลองเชิงวัตถุ การสร้างแบบจำลองเชิงวัตถุ เน้นการวิเคราะห์และออกแบบ แนวคิดที่ดีกว่า (แบบจำลองข้อมูลและพฤติกรรมร่วมกัน) การบำรุงรักษาที่ดีกว่า (เข้าใจมากขึ้น) สามารถนำมาใช้ดีกว่า (มีการห่อหุ้มวัตถุ)

สรุป OOP เขียนโปรแกรมเชิงวัตถุเกี่ยวข้องกับการสร้าง Class โดยการสร้างแบบจำลองจากโลกแห่งความจริง ช่วยให้สร้าง Class ที่มีคุณลักษณะพิเศษ โดยการสืบทอดพฤติกรรมของ Class หลักได้ พฤติกรรมที่มีความแตกต่าง สามารถปรับเปลี่ยนหรือเพิ่มเติมได้ตามความต้องการที่เปลี่ยนแปลง สามารถเข้าถึงได้และไม่ต้องเปลี่ยนส่วนต่าง ๆ ของระบบ