تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته

چکیده مقاله:
تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته یکی از موضوعات مهم در درک مفاهیم پایه ای علوم کامپیوتر و طراحی نرم افزار می باشد. برنامه نویسی ساخت یافته رویکردی است که بر اساس توالی، تصمیم گیری و تکرار سازمان دهی شده و هدف آن ساده سازی روند حل مساله از طریق تقسیم آن به توابع کوچکتر است. در این سبک، ساختار کد به صورت خطی و سلسله مراتبی می باشد و کنترل جریان اجرای برنامه از اهمیت بالایی برخوردار است.

در مقابل، برنامه نویسی شی گرا روشی مدرن تر است که بر اساس مفاهیمی مانند کلاس، شی، وراثت و چندریختی طراحی شده و تمرکز آن بر مدل سازی مفاهیم دنیای واقعی در قالب اشیا می باشد. این سبک از برنامه نویسی باعث افزایش قابلیت استفاده مجدد، نگهداری و گسترش نرم افزار می شود. درک دقیق تفاوت این دو رویکرد، برای انتخاب روش مناسب در طراحی و پیاده سازی پروژه های نرم افزاری ضروری است.

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته در تفاوت دو رویکرد کاملاً متفاوت برای توسعه نرم افزار می باشند. در برنامه نویسی ساخت یافته، تمرکز اصلی بر روی فرآیندها و نحوه جریان یافتن داده ها در سیستم است. این روش با استفاده از نمودارهای جریان داده (DFD) تلاش می کند تا منطق عملکرد سیستم را با تأکید بر توالی عملیات و مسیر عبور اطلاعات روشن سازد. از طرف دیگر، برنامه نویسی شی گرا بر شناسایی موجودیت ها یا همان اشیاء و تعامل آن ها با یکدیگر تمرکز دارد. در این رویکرد، سیستم به عنوان مجموعه ای از اشیاء دارای خصوصیات و رفتارها در نظر گرفته می شود که با همدیگر در ارتباط هستند.

• برنامه نویسی

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته در واقع ریشه در همین نگاه بنیادی دارد. رویکرد ساخت یافته سیستم را به صورت مجموعه ای از وظایف متوالی و گام به گام می بیند، در حالی که رویکرد شی گرا بر موجودیت های مستقل و نحوه همکاری آن ها تمرکز می کند. این تفاوت نگرشی نه تنها در نحوه طراحی سیستم، بلکه در پیاده سازی، نگهداری و توسعه آتی آن نیز تأثیرگذار می باشد. در این مقاله قصد داریم به صورت کامل شما را با تفاوت این دو سبک از برنامه نویسی آشنا کنیم.

• مشاوره برنامه نویسی

برنامه نویسی ساخت یافته چیست؟

برنامه نویسی ساخت یافته

برنامه نویسی ساخت یافته یکی از سبک های مهم و بنیادین در توسعه نرم افزار به شمار می رود. در این نوع برنامه نویسی، برنامه به بخش های جداگانه و ماژولار تقسیم می شود. هر یک از این ماژول ها دارای ساختار مشخص و منظم هستند و این ساختاردهی باعث می شود درک و توسعه برنامه ساده تر و سریع تر انجام شود. در برنامه نویسی ساخت یافته، توسعه دهنده می تواند به راحتی توابعی را به صورت مستقل تعریف کرده و از آن ها در نقاط مختلف کد استفاده کند. این انعطاف پذیری به بهبود خوانایی و قابلیت نگهداری کد کمک شایانی می کند.

• بهترین زبان برنامه نویسی برای بازی سازی

یکی از ویژگی های کلیدی برنامه نویسی ساخت یافته، امکان پیروی از منطق مشخص برنامه است. به عبارت دیگر، برنامه نویس می تواند مسیر اجرای برنامه را به صورت دقیق دنبال کند. این امر احتمال بروز خطا های منطقی را کاهش داده و فرآیند اشکال زدایی را ساده تر می نماید.

• بهترین زبان برنامه نویسی برای هوش مصنوعی

زبان های برنامه نویسی متعددی وجود دارند که از سبک ساخت یافته پشتیبانی می کنند. برخی از مهم ترین آن ها عبارتند از:

• زبان C
• زبان C++
• زبان C#
• زبان Java

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته در این بخش به خوبی قابل مشاهده است، چرا که در روش ساخت یافته، تمرکز روی ساختار منظم و پیروی از الگوهای از پیش تعریف شده است، در حالی که در شی گرایی تمرکز بر اشیاء و روابط آن ها می باشد.

• بهترین زبان برنامه نویسی برای مهاجرت

از جمله عناصر کلیدی که در برنامه نویسی ساخت یافته پشتیبانی می شوند، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دستورات انتخابی مانند if و switch
• دستورات ترتیبی که اجرای گام به گام عملیات را تضمین می کنند.
• دستورات تکرارمانند for، while و  do-while

• بهترین زبان های برنامه نویسی برای طراحی سایت

برنامه نویسی شی گرا چیست؟

برنامه نویسی شی گرا

برنامه نویسی شی گرا یکی از رویکرد های مدرن در توسعه نرم افزار می باشد که در آن داده ها و توابع مربوط به آن ها در قالب ساختاری به نام کلاس گردآوری می شوند. در این شیوه، کلاس ها نقش الگوهایی را ایفا می کنند که اشیاء (Objects) از روی آن ها ساخته می شوند. این اشیاء می توانند داده ها را نگهداری کرده و عملکردهای مشخصی را اجرا کنند. هدف اصلی برنامه نویسی شی گرا، ایجاد سیستم هایی با ساختار قابل گسترش، منعطف و قابل مدیریت می باشد.

• برنامه نویسی شی گرا چیست؟

مفاهیم اساسی که برنامه نویسی شی گرا بر پایه آن ها بنا شده عبارتند از:

• انتزاع :(Abstraction) توانایی پنهان کردن جزئیات پیچیده و نمایش اطلاعات ضروری به کاربر.
• کپسوله سازی :(Encapsulation) ترکیب داده ها و توابع مرتبط در یک واحد مستقل (کلاس) به منظور حفاظت از اطلاعات داخلی.
• چندریختی :(Polymorphism) امکان استفاده از یک رابط واحد برای اشیاء مختلف و اجرای عملکردهای متنوع.
• ارث بری :(Inheritance) قابلیت ایجاد کلاس های جدید بر پایه کلاس های موجود و انتقال ویژگی ها از یک کلاس به کلاس دیگر.

در این سبک از برنامه نویسی، ویژگی مخفی سازی داده ها (Data Hiding) نیز نقشی کلیدی دارد. با این ویژگی، داده های حساس از دسترسی مستقیم خارج شده و فقط از طریق توابع خاص قابل مدیریت هستند. این امر امنیت داده ها را افزایش داده و از بروز خطا های ناخواسته جلوگیری می کند.

• تفاوت برنامه نویسی بک اند و فرانت اند

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته در اینجا به خوبی دیده می شود. در حالی که ساخت یافته بیشتر بر توالی اجرای منطقی تمرکز دارد، در شی گرایی تاکید بر ساختار و رفتار اشیاء است که باعث افزایش قابلیت استفاده مجدد، انعطاف پذیری و مقیاس پذیری سیستم می شود.

• برنامه نویسی شی گرا در پایتون همراه با کد

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته

در ادامه، به مقایسه ویژگی های اصلی برنامه نویسی ساخت یافته و برنامه نویسی شی گرا می پردازیم:

• برنامه نویسی ساخت یافته در واقع زیرمجموعه ای از برنامه نویسی رویه ای می باشد که ساختار منطقی مشخصی دارد، در حالی که برنامه نویسی شی گرا بر پایه اشیاء تعریف شده است که دارای ویژگی ها و عملکردهای خاص خود هستند.
• در روش ساخت یافته، برنامه از توابع کوچک تر و ماژولار تشکیل می شود، اما در شی گرایی، تمرکز اصلی روی اشیاء و موجودیت هایی است که عملکردها را به همراه داده ها در خود جای داده اند.
• کدهایی که در برنامه نویسی ساخت یافته نوشته می شوند اغلب خوانا هستند و امکان استفاده مجدد از آن ها وجود دارد. از سوی دیگر، در برنامه نویسی شی گرا اشیاء به صورت مستقل تعریف می شوند و هر یک از آن ها می تواند شامل مجموعه ای از داده ها و توابع باشد.
• برنامه هایی که به سبک ساخت یافته توسعه می یابند، معمولاً دارای کیفیت مناسبی هستند و ساختار آن ها قابل درک است. اما هدف اصلی از به کارگیری برنامه نویسی شی گرا، افزایش بهره وری و سهولت در توسعه سیستم های بزرگ می باشد.
• یکی از ویژگی های کلیدی در برنامه نویسی ساخت یافته، تمرکز روی توابع و فرآیندهایی است که روی داده ها اعمال می شوند. این در حالی است که در برنامه نویسی شی گرا سیستم به ماژول های کوچک تری تقسیم می شود که در آن ها داده ها و عملیات در کنار هم قرار دارند.
• در ساخت یافته از رویکرد بالا به پایین (Top-Down) استفاده می شود، در حالی که در شی گرا، رویکرد پایین به بالا (Bottom-Up) به کار گرفته می شود.
• از نظر انعطاف پذیری، برنامه نویسی ساخت یافته محدودتر است ولی شی گرایی انعطاف بیشتری را فراهم می کند.
• در برنامه نویسی ساخت یافته، تمرکز اصلی بر روی کد و نحوه عملکرد آن است، اما در برنامه نویسی شی گرا، داده ها و چگونگی مدیریت آن ها اهمیت بیشتری دارند.
• در ساخت یافته، تابع اصلی (main) وظیفه دارد سایر توابع را فراخوانی و اجرا کند، در حالی که در شی گرا، اشیاء با یکدیگر در تعامل هستند و از طریق ارسال پیام با هم ارتباط برقرار می کنند.

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته در سطح اجرا نیز مشهود است. در روش ساخت یافته، خطوط کد به صورت ترتیبی و پی در پی اجرا می شوند، اما در روش شی گرا، متدها به صورت پویا و با توجه به نیاز فراخوانی می شوند.

• تفاوت برنامه نویسی سمت سرور و کلاینت

در برنامه نویسی شی گرا، محور اصلی طراحی و پیاده سازی سیستم ها، اشیاء می باشند. این اشیاء شامل مجموعه ای از داده ها و توابع هستند که با یکدیگر در ارتباط می باشند. هر شیء می تواند اطلاعات خاصی را نگهداری کرده و عملکردهایی را اجرا کند. تعامل بین اشیاء از طریق ارسال پیام و فراخوانی متد ها انجام می شود و این ساختار، اجرای برنامه را امکان پذیر می سازد. به همین دلیل، در سیستم های پیچیده و مقیاس پذیر، برنامه نویسی شی گرا انتخاب مناسبی محسوب می شود.

از سوی دیگر، برنامه نویسی ساخت یافته بر اساس یک ساختار سلسله مراتبی و منطقی عمل می کند که در آن یک تابع اصلی، معمولاً با نام  main،  وظیفه دارد سایر توابع را بر حسب نیاز فراخوانی کند. در این رویکرد، منطق اجرای برنامه از بالا به پایین طراحی می شود و توسعه دهنده می تواند روند اجرای دستورها را به صورت گام به گام دنبال کند.

• پردازش زبان طبیعی با پایتون

تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته در رویکرد اجرایی و نحوه سازماندهی کد ها به خوبی نمایان است. هر یک از این دو سبک دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که بسته به نوع پروژه می توانند انتخاب مناسبی برای توسعه نرم افزار باشند. به عنوان مثال، برای پروژه های کوچک و متوسط که پیچیدگی کمتری دارند، استفاده از برنامه نویسی ساخت یافته می تواند کافی و کارآمد باشد. اما در پروژه های بزرگ تر که نیاز به توسعه، نگهداری و گسترش مداوم دارند، برنامه نویسی شی گرا امکانات بیشتری برای مدیریت پیچیدگی ها فراهم می کند.

• برنامه نویسی تحت وب چیست؟

جدول تفاوت برنامه نویسی شی گرا و ساخت یافته