ما هي البرمجة الكائنية (OOP) ولماذا هي مهمة؟

مقدمة

البرمجة الكائنية التوجه (Object-Oriented Programming) أو اختصارًا OOP، تعتبر واحدة من أهم المفاهيم في علوم الحاسوب وتطوير البرمجيات. ظهرت هذه الفكرة في سبعينيات القرن الماضي، ومع مرور الوقت أصبحت الأساس الذي بُنيت عليه معظم لغات البرمجة الحديثة مثل Java، C#، Python، وDart.
لكن ما الذي يجعل OOP مختلفة عن غيرها من الأنماط البرمجية؟ ولماذا يُنظر إليها على أنها أسلوب برمجي أساسي يجب أن يتعلمه كل مبرمج؟

ما هي البرمجة الكائنية؟

البرمجة الكائنية هي أسلوب برمجي يعتمد على تمثيل العالم الحقيقي داخل البرامج عبر “كائنات” (Objects).
كل كائن يتكون من:

• الصفات (Attributes أو Properties): وهي الخصائص أو البيانات المخزنة داخل الكائن.
• الوظائف (Methods): وهي السلوكيات أو العمليات التي يستطيع الكائن القيام بها.

على سبيل المثال، إذا أردنا تمثيل “سيارة” في برنامج:

• الصفات: اللون، الموديل، السرعة.
• الوظائف: تشغيل المحرك، إيقاف السيارة، زيادة السرعة.

بهذا الشكل، يتمكن المبرمج من بناء برنامج قريب من التفكير البشري وأكثر تنظيمًا.

المبادئ الأساسية للبرمجة الكائنية

الـ OOP تعتمد على أربع ركائز رئيسية، وهي:

1. التغليف (Encapsulation)

المقصود به هو إخفاء تفاصيل التنفيذ الداخلية للكائن، وإتاحة واجهة بسيطة للتعامل معه.

• مثال: عند استخدام السيارة، لا تحتاج لمعرفة كيف يعمل المحرك من الداخل، فقط تضغط زر التشغيل.

2. التجريد (Abstraction)

التجريد يعني التركيز على المفهوم الأساسي للكائن وإخفاء التعقيدات.

• مثال: في الهاتف الذكي، زر “التقاط صورة” يمثل تجريدًا لعملية معقدة تحدث داخل الكاميرا.

3. الوراثة (Inheritance)

تسمح الوراثة بإنشاء كائنات جديدة تعتمد على كائنات سابقة، مع إمكانية إضافة أو تعديل الخصائص.

• مثال: “سيارة كهربائية” يمكن أن ترث خصائص “السيارة” العادية وتضيف ميزة “شحن البطارية”.

4. تعدد الأشكال (Polymorphism)

يعني أن نفس الوظيفة يمكن أن تعمل بشكل مختلف حسب الكائن.

• مثال: وظيفة “الرسم” قد تُرسم دائرة إذا كان الكائن “دائرة”، أو مستطيل إذا كان الكائن “مستطيل”.

لماذا البرمجة الكائنية مهمة؟

1. تنظيم الكود

OOP تجعل الكود أكثر وضوحًا وتقسيمًا، حيث يتم توزيع المشروع على عدة كائنات بدلاً من أن يكون ملفًا واحدًا ضخمًا وصعب الفهم.

2. سهولة الصيانة والتطوير

عند حدوث خطأ أو الحاجة إلى تعديل، يمكن التركيز على كائن معين دون التأثير على باقي الكود. هذا يقلل من المشاكل في المشاريع الكبيرة.

3. إعادة الاستخدام (Reusability)

بفضل الوراثة، يمكن إعادة استخدام الكائنات في مشاريع أخرى دون الحاجة لإعادة كتابتها من الصفر.

4. القرب من التفكير البشري

بما أن OOP تمثل الواقع (كائنات وصفات وسلوكيات)، فهي تسهّل على المبرمج فهم وتحليل المشكلة.

5. دعم المشاريع الكبيرة

عند العمل في فريق برمجي كبير، OOP تسمح بتقسيم العمل بحيث يهتم كل مطور بجزء من الكائنات، مما يسهل التعاون وإدارة المشاريع الضخمة.

أمثلة على لغات تدعم OOP

• Java: من أقوى وأشهر اللغات الكائنية.
• C#: لغة مايكروسوفت الموجهة للكائنات.
• Python: تدعم OOP بشكل مرن وسهل.
• Dart (مع Flutter): تُستخدم لتطوير تطبيقات الموبايل الحديثة.
• C++: من أوائل اللغات التي دمجت OOP.

مقارنة بسيطة: OOP مقابل البرمجة الإجرائية

• في البرمجة الإجرائية (Procedural Programming)، يتم التركيز على الدوال والإجراءات فقط.
• أما في OOP، يتم التركيز على الكائنات والصفات والسلوكيات، مما يجعل الكود أكثر مرونة.

أمثلة عملية على البرمجة الكائنية بلغة Dart

1. إنشاء كائن بسيط

مثال على تمثيل “سيارة” باستخدام الصفات والوظائف:

// تعريف الكائن Car
class Car {
  // الصفات (Attributes)
  String color;
  String model;
  int speed;

  // Constructor
  Car(this.color, this.model, this.speed);

  // الوظائف (Methods)
  void start() {
    print('$model بدأت الحركة.');
  }

  void stop() {
    print('$model توقفت.');
  }

  void accelerate(int increase) {
    speed += increase;
    print('$model سرعتها الآن $speed كم/س');
  }
}

void main() {
  // إنشاء كائن من الكلاس Car
  Car myCar = Car('أحمر', 'تويوتا', 0);

  myCar.start();       // تويوتا بدأت الحركة.
  myCar.accelerate(50); // تويوتا سرعتها الآن 50 كم/س
  myCar.stop();        // تويوتا توقفت.
}

2. الوراثة (Inheritance)

تمثيل “سيارة كهربائية” ترث من “سيارة عادية”:

// الكلاس الأساسي
class Car {
  String model;
  int speed;

  Car(this.model, this.speed);

  void start() {
    print('$model بدأت الحركة.');
  }
}

// الكلاس المشتق
class ElectricCar extends Car {
  int batteryLevel;

  ElectricCar(String model, int speed, this.batteryLevel) : super(model, speed);

  void chargeBattery() {
    batteryLevel = 100;
    print('$model تم شحن البطارية بالكامل.');
  }
}

void main() {
  ElectricCar tesla = ElectricCar('تسلا', 0, 50);

  tesla.start();       // تسلا بدأت الحركة.
  tesla.chargeBattery(); // تسلا تم شحن البطارية بالكامل.
}

3. تعدد الأشكال (Polymorphism)

نفس الدالة تعمل بشكل مختلف حسب الكائن:

class Shape {
  void draw() {
    print('رسم شكل عام');
  }
}

class Circle extends Shape {
  @override
  void draw() {
    print('رسم دائرة');
  }
}

class Rectangle extends Shape {
  @override
  void draw() {
    print('رسم مستطيل');
  }
}

void main() {
  List<Shape> shapes = [Circle(), Rectangle()];

  for (var shape in shapes) {
    shape.draw(); // رسم دائرة ثم رسم مستطيل
  }
}

خاتمة

البرمجة الكائنية ليست مجرد مفهوم برمجي، بل هي أسلوب تفكير يساعد المبرمجين على بناء أنظمة أكثر تنظيمًا، مرونة، وسهولة في الصيانة.
إن تعلم OOP يعد خطوة أساسية لكل مبرمج، خاصة في وقتنا الحالي حيث تُبنى معظم التطبيقات الحديثة باستخدام هذا النهج.
فإذا كنت مبتدئًا في عالم البرمجة، فإن استيعاب مبادئ OOP سيجعل رحلتك في بناء البرامج أكثر وضوحًا وإبداعًا.

حمل كتاب تعلم لغة دارت من هنا