OOPs-Konzepte in Java | Was ist, Grundlagen mit Beispielen

Was ist OOPS?

Objektorientiertes Programmiersystem (OOPs) ist ein Programmierkonzept, das auf den Prinzipien der Abstraktion, Kapselung, Vererbung und Polymorphie basiert. Es ermöglicht Benutzern, gewünschte Objekte zu erstellen und Methoden zu erstellen, um diese Objekte zu handhaben. Das grundlegende Konzept von OOPs besteht darin, Objekte zu erstellen, sie im gesamten Programm wiederzuverwenden und diese Objekte zu manipulieren, um Ergebnisse zu erzielen.

OOP bedeutet „objektorientierte Programmierung“ und ist ein allgemein bekanntes und weit verbreitetes Konzept in modernen Programmiersprachen wie Java.

Liste von OOPs-Konzepten in Java mit Beispielen

Das Folgende sind allgemeine OOPs-Konzepte in Java:

1) Klasse

Die Klasse ist eines der Grundkonzepte von OOPs, bei denen es sich um eine Gruppe ähnlicher Entitäten handelt. Es ist nur eine logische Komponente und nicht die physische Einheit. Lassen Sie uns dieses eines der OOPs-Konzepte mit einem Beispiel verstehen:Wenn Sie eine Klasse namens „Teuere Autos“ hätten, könnte sie Objekte wie Mercedes, BMW, Toyota usw. haben. Ihre Eigenschaften (Daten) können der Preis oder die Geschwindigkeit dieser Autos sein. Während die Methoden, die mit diesen Autos durchgeführt werden können, Fahren, Rückwärtsfahren, Bremsen usw. sind.

2) Objekt

Ein Objekt kann als Instanz einer Klasse definiert werden, und es kann mehrere Instanzen einer Klasse in einem Programm geben. Ein Objekt ist eines der Java-OOPs-Konzepte, das sowohl die Daten als auch die Funktion enthält, die mit den Daten arbeitet. Zum Beispiel – Stuhl, Fahrrad, Marker, Stift, Tisch, Auto usw.

3) Vererbung

Vererbung ist eines der Grundkonzepte von OOPs, bei denen ein Objekt die Eigenschaften und Verhaltensweisen des übergeordneten Objekts erwirbt. Es stellt eine Eltern-Kind-Beziehung zwischen zwei Klassen her. Es bietet einen robusten und natürlichen Mechanismus zum Organisieren und Strukturieren jeder Software.

4) Polymorphismus

Polymorphismus bezieht sich auf eines der OOPs-Konzepte in Java, nämlich die Fähigkeit einer Variablen, eines Objekts oder einer Funktion, mehrere Formen anzunehmen. Zum Beispiel im Englischen das Verb run hat eine andere Bedeutung, wenn Sie es mit einem Laptop verwenden , ein Wettlauf , und geschäftlich . Hier verstehen wir die Bedeutung von laufen basierend auf den anderen Wörtern, die zusammen mit ihm verwendet werden. Dasselbe galt auch für Polymorphismus.

5) Abstraktion

Abstraktion ist eines der OOP-Konzepte in Java, bei dem wesentliche Merkmale dargestellt werden, ohne Hintergrunddetails einzubeziehen. Es ist eine Technik zum Erstellen eines neuen Datentyps, der für eine bestimmte Anwendung geeignet ist. Lassen Sie uns dieses eines der OOPs-Konzepte mit einem Beispiel verstehen, während Sie ein Auto fahren, müssen Sie sich nicht um seine interne Funktionsweise kümmern. Hier braucht man sich nur um Teile wie Lenkrad, Schaltung, Gaspedal etc. zu kümmern.

6) Kapselung

Die Kapselung ist eines der besten Java-OOPs-Konzepte zum Verpacken von Daten und Code. Bei diesem OOPs-Konzept sind die Variablen einer Klasse immer vor anderen Klassen verborgen. Auf sie kann nur mit den Methoden ihrer aktuellen Klasse zugegriffen werden. Zum Beispiel – in der Schule kann ein Schüler ohne Klasse nicht existieren.

7) Assoziation

Assoziation ist eine Beziehung zwischen zwei Objekten. Es ist eines der OOP-Konzepte in Java, das die Vielfalt zwischen Objekten definiert. In diesem OOP-Konzept haben alle Objekte ihren eigenen Lebenszyklus und es gibt keinen Eigentümer. Beispielsweise können viele Schüler mit einem Lehrer zusammenarbeiten, während ein Schüler auch mit mehreren Lehrern zusammenarbeiten kann.

8) Aggregation

Bei dieser Technik haben alle Objekte ihren eigenen Lebenszyklus. Es gibt jedoch eine Eigentümerschaft, sodass ein untergeordnetes Objekt nicht zu einem anderen übergeordneten Objekt gehören kann. Denken Sie zum Beispiel an die Abteilung für Klasse/Objekte und den Lehrer. Hier kann ein einzelner Lehrer nicht mehreren Abteilungen angehören, aber selbst wenn wir die Abteilung löschen, wird das Lehrerobjekt niemals zerstört.

9) Zusammensetzung

Zusammensetzung ist eine spezialisierte Form der Aggregation. Es wird auch als „Todesbeziehung“ bezeichnet. Untergeordnete Objekte haben keinen eigenen Lebenszyklus. Wenn also ein übergeordnetes Objekt gelöscht wird, werden alle untergeordneten Objekte ebenfalls automatisch gelöscht. Nehmen wir dafür ein Beispiel von Haus und Räumen. Jedes Haus kann mehrere Zimmer haben. Ein Zimmer kann nicht Teil von zwei verschiedenen Häusern werden. Wenn Sie also das Haus löschen, wird auch das Zimmer gelöscht.

Vorteile von OOPs (Objektorientiertes Programmiersystem):

• OOPs-Konzepte in Java bieten eine leicht verständliche und klare modulare Struktur für Programme.
• Objekte, die für objektorientierte Programme erstellt wurden, können in anderen Programmen wiederverwendet werden. Dadurch werden erhebliche Entwicklungskosten eingespart.
• Große Programme sind schwierig zu schreiben, aber wenn das Entwicklungs- und Designteam den OOPS-Konzepten folgt, können sie mit minimalen Fehlern besser entwerfen.
• Es verbessert die Programmmodularität, da jedes Objekt unabhängig existiert.

Vergleich von OOPS mit anderen Programmierstilen anhand eines Beispiels

Lassen Sie uns anhand von Beispielen verstehen, wie sich Java-OOPs-Konzepte von anderen Programmieransätzen unterscheiden.

Programmiersprachen können in 3 Haupttypen eingeteilt werden

1. Unstrukturierte Programmiersprachen: Die primitivste aller Programmiersprachen mit sequentiellem Steuerungsfluss. Der Code wird im gesamten Programm wiederholt
2. Strukturierte Programmiersprachen: Hat einen nicht sequenziellen Steuerungsfluss. Die Verwendung von Funktionen ermöglicht die Wiederverwendung von Code.
3. Objektorientierte Programmiersprachen :Kombiniert Daten &Aktion zusammen.

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Lassen Sie uns diese 3 Typen anhand eines Beispiels verstehen.

Angenommen, Sie möchten eine Banking-Software mit Funktionen wie

erstellen

1. Einzahlung
2. Zurückziehen
3. Guthaben anzeigen

Unstrukturierte Programmiersprachen

Die früheste aller Programmiersprachen waren unstrukturierte Programmiersprachen. Ein sehr elementarer Code einer Bankanwendung in einer unstrukturierten Programmiersprache hat zwei Variablen für eine Kontonummer und eine andere für den Kontostand

int account_number=20;
int account_balance=100;

Angenommen, es wird eine Einzahlung von 100 Dollar getätigt.

account_balance=account_balance+100

Als nächstes müssen Sie den Kontostand anzeigen.

printf(“Account Number=%d,account_number)
printf(“Account Balance=%d,account_balance)

Jetzt wird der Betrag von 50 Dollar abgehoben.

account_balance=account_balance-50

Auch hier müssen Sie sich den Kontostand anzeigen lassen.

printf(“Account Number=%d,account_number)
printf(“Account Balance=%d,account_balance)

Für jeden weiteren Einzahlungs- oder Auszahlungsvorgang wiederholen Sie immer wieder dieselben Zeilen.

Strukturierte Programmierung

Mit dem Aufkommen der strukturierten Programmierung wurden wiederholte Codezeilen in Strukturen wie Funktionen oder Methoden eingefügt. Bei Bedarf erfolgt ein einfacher Aufruf der Funktion.

Objektorientierte Programmierung

In unserem Programm behandeln wir Daten oder führen bestimmte Operationen mit den Daten durch.

Tatsächlich ist das Vorhandensein von Daten und das Ausführen bestimmter Operationen an diesen Daten ein sehr grundlegendes Merkmal in jedem Softwareprogramm.

Experten für Softwareprogrammierung dachten daran, die Daten und Operationen zu kombinieren. Daher die Geburtsstunde der objektorientierten Programmierung, die allgemein als OOPS bezeichnet wird.

Derselbe Code in objektorientierten Programmiersprachen hat dieselben Daten und einige Aktionen, die an diesen Daten ausgeführt werden.

Class Account{
    int account_number;
    int account_balance;
public void showdata(){
    system.out.println(“Account Number”+account_number)
    system.outprintln(“Account Balance”+ account_balance)
}
}

Durch die Kombination von Daten und Aktion erhalten wir viele Vorteile gegenüber der strukturellen Programmierung, nämlich

• Abstraktion
• Kapselung
• Vererbung
• Polymorphismus

Sie werden in den nachfolgenden Tutorials ausführlicher behandelt