Wie Fallschirmhosen und Pac-Man hat OOP (objektorientierte Programmierung) in den 1980er Jahren seinen Anfang genommen. Doch im Gegensatz zu Modeerscheinungen und Videospielfiguren ist dieses Programmiermodell auch nach so vielen Jahren noch aktuell.
OOP ist zu einem grundlegenden Bestandteil der Softwareentwicklung geworden. Dank der Allgegenwart von Sprachen wie Java und C++ kann man keine Software für mobile Geräte entwickeln, wenn man den objektorientierten Ansatz nicht versteht. Dasselbe gilt für die ernsthafte Webentwicklung angesichts der Beliebtheit von OOP-Sprachen wie Python, PHP und Ruby.
Für manche IT-Fachleute kann es eine Herausforderung sein, sich mit der Idee der objektorientierten Programmierung vertraut zu machen. Vielleicht fragen Sie sich, warum Sie überhaupt Objekte brauchen, wenn Sie den Top-Down-Ansatz der traditionellen strukturierten Programmierung in Sprachen wie Visual Basic verwenden können.
Wenn Sie diese Art von Software geschrieben haben, sind Sie wahrscheinlich daran gewöhnt, große Probleme in Teilprobleme zu zerlegen und diese in separaten Codeeinheiten zu lösen. Oder Sie haben Erfahrung mit funktionaler Programmierung, die Code-Elemente als präzise mathematische Funktionen behandelt und verhindert, dass sie andere Elemente beeinflussen, d.h. keine Seiteneffekte.
Wer sich jedoch mit OOP auseinandersetzt, wird feststellen, dass es sich um eine ganz neue Art der Problemlösung handelt. Das Grundkonzept besteht darin, dass man kein Programm schreibt, sondern eine Klasse, die eine Art Vorlage mit Variablen und Funktionen darstellt. Objekte sind in sich geschlossene Instanzen dieser Klasse, die auf unterhaltsame und spannende Weise miteinander interagieren können.
Die Vorteile der objektorientierten Programmierung liegen in dieser Art der Kapselung. Hier ein detaillierter Blick auf einige der wichtigsten Vorteile von OOP:
Modularität für eine einfachere Fehlersuche
Etwas ist schief gelaufen, und Sie haben keine Ahnung, wo Sie suchen sollen. Liegt das Problem in der Widget-Datei, oder ist es der WhaleFlumper? Müssen Sie sich durch die Datei „sewage.c“ wühlen? Ich hoffe, Sie haben Ihren Code kommentiert!
Wenn Sie mit objektorientierten Programmiersprachen arbeiten, wissen Sie genau, wo Sie suchen müssen. „Oh, das Auto-Objekt hat eine Panne? Das Problem muss in der Klasse Car liegen!“ Sie müssen sich nicht durch irgendetwas anderes wühlen.
Das ist das Schöne an der Kapselung. Objekte sind in sich geschlossen, und jeder Teil der Funktionalität erledigt sein eigenes Ding, während die anderen Teile in Ruhe gelassen werden. Außerdem kann ein IT-Team auf diese Weise an mehreren Objekten gleichzeitig arbeiten, ohne dass eine Person die Funktionalität einer anderen Person dupliziert.
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Wiederverwendung von Code durch Vererbung
Angenommen, ein Kollege benötigt zusätzlich zu Ihrem Car-Objekt ein RaceCar-Objekt und ein anderer ein Limousine-Objekt. Jeder baut seine Objekte separat, aber er entdeckt Gemeinsamkeiten zwischen ihnen. In Wirklichkeit ist jedes Objekt nur eine andere Art von Auto. An dieser Stelle spart die Vererbungstechnik Zeit: Man erstellt eine generische Klasse (Car) und definiert dann die Unterklassen (RaceCar und Limousine), die die Eigenschaften der generischen Klasse erben sollen.
Natürlich haben Limousine und RaceCar immer noch ihre eigenen Attribute und Funktionen. Wenn das RaceCar-Objekt eine Methode für „fireAfterBurners“ benötigt und das Limousine-Objekt einen Chauffeur, könnte jede Klasse separate Funktionen nur für sich selbst implementieren. Da jedoch beide Klassen Schlüsselaspekte von der Car-Klasse erben, z. B. die Methoden „drive“ oder „fillUpGas“, können Ihre erbenden Klassen einfach vorhandenen Code wiederverwenden, anstatt diese Funktionen neu zu schreiben.
Was ist, wenn Sie eine Änderung an allen Car-Objekten vornehmen wollen, unabhängig vom Typ? Dies ist ein weiterer Vorteil des OO-Ansatzes. Nehmen Sie einfach eine Änderung an Ihrer Car-Klasse vor, und alle Car-Objekte erben einfach den neuen Code.
Flexibilität durch Polymorphismus
Weiterführend zu diesem Beispiel brauchen Sie jetzt nur ein paar Treiber oder Funktionen wie „driveCar“, „driveRaceCar“ und „DriveLimousine“. RaceCarDrivers haben einige Eigenschaften mit LimousineDrivers gemeinsam, aber andere Dinge, wie RaceHelmets und BeverageSponsorships, sind einzigartig.
Hier kommt der süße Polymorphismus der objektorientierten Programmierung ins Spiel. Da eine einzelne Funktion ihre Form ändern kann, um sich an die Klasse anzupassen, in der sie enthalten ist, könnten Sie eine Funktion in der übergeordneten Klasse „Car“ mit dem Namen „drive“ erstellen – nicht „driveCar“ oder „driveRaceCar“, sondern einfach „drive“. Diese eine Funktion würde mit dem RaceCarDriver, LimousineDriver usw. funktionieren. Man könnte sogar „raceCar.drive(myRaceCarDriver)“ oder „limo.drive(myChauffeur)“ schreiben.
Effektives Problemlösen
Eine Sprache wie C hat ein erstaunliches Erbe in der Geschichte der Programmierung, aber Software in einer Top-Down-Sprache zu schreiben ist wie Jenga zu spielen, während man Handschuhe trägt. Je komplexer sie wird, desto größer ist die Gefahr, dass sie zusammenbricht. In der Zwischenzeit kann das Schreiben eines funktionalen Programms in einer Sprache wie Haskell oder ML eine lästige Pflicht sein.
Objektorientierte Programmierung ist oft der natürlichste und pragmatischste Ansatz, wenn man erst einmal den Dreh raus hat. OOP-Sprachen ermöglichen es Ihnen, Ihre Software in mundgerechte Probleme zu zerlegen, die Sie dann lösen können – ein Objekt nach dem anderen.
Das soll nicht heißen, dass OOP der einzig wahre Weg ist. Die Vorteile der objektorientierten Programmierung sind jedoch vielfältig. Wenn Sie komplexe Programmieraufgaben lösen müssen und Ihre Fähigkeiten um Code-Tools erweitern wollen, ist OOP Ihr Freund – und hat eine viel größere Langlebigkeit und Nützlichkeit als Pac-Man oder Fallschirmhosen.