例を使用してOOPSでのカプセル化を理解する

プログラミング中に長いコードを書くことは、プログラマーにとって常に課題です。 したがって、プログラマーは、明確に定義されたインターフェースとプロトコルを含む小さなソフトウェアユニットまたはプログラムの作成に焦点を合わせます。 ただし、このような小さなユニットを作成する際の重要な課題は、他のユニットからの干渉を制限することです。 この課題は、オブジェクト指向プログラミングシステム（OOPS）の助けを借りて解決されます。これは、承認されたインターフェイスを持つオブジェクトを表し、実装時に支障がないためです。

このブログは、プログラミングにおけるOOPSの概念とOOPSでのカプセル化プロセスを理解するのに役立ちます。

OOPSでのカプセル化とは何ですか？

Javaのオブジェクト指向プログラミングまたはOOPSは、実世界のオブジェクトに関連するプログラミングパラダイムまたは方法論です。 それは世界の認識を利用し、オブジェクトの形でデータ集約をカプセル化します。 OOPSは、メッセージを介して相互に通信するさまざまなオブジェクトのコレクションです。 オブジェクト指向プログラミングにはいくつかの利点があります。 プログラマーは個別に作業して個々のユニットで作業するため、チームプログラミングが強化されます。 自然なパラダイムが含まれているため、認知的負荷も軽減されます。

オブジェクト指向プログラミングに関連する最も重要な概念の1つは、カプセル化です。 これは、データの非表示と密接に関連しています。 カプセル化の概念をよりよく理解するには、自然界のパラダイムに関連する必要があります。 たとえば、私たちの周りのオブジェクトを見ると、特定のオブジェクトが完成しています。 それはその特徴と特性に似ています。 これは、オブジェクトのプロパティまたは性質がその中にカプセル化されていることを意味します。 特定のオブジェクトのプロパティを把握するために、他のオブジェクトを調べる必要はありません。 ただし、特定のオブジェクトには、表面には表示されない非表示のプロパティがあります。 これらの非表示の属性は、2つ以上のオブジェクトが相互作用または通信する場合にのみ表示されます。

これは、現実世界でのカプセル化の概念です。オブジェクトは独立しており、特定の属性が前面に表示されます。 対照的に、特定の特性は隠されており、別のオブジェクトと通信するときにのみ目撃できます。

プログラマーは、プログラミングでこのカプセル化の概念を使用しています。 それらは、プロパティまたは属性をオブジェクトに個別に追加します。 カプセル化により、複数のプログラマーが独立してプログラムに取り組むことができます。 後の段階で効果的なコラボレーションに役立ちます。 カプセル化を使用すると、他のオブジェクトがオブジェクトに干渉することを心配する必要はありません。他のプログラマーやオブジェクトを招待して、制御された環境でオブジェクトと対話することができます。 Java言語では、変数と関数をまとめるために言語構造を使用する必要があります。

簡単に言うと、カプセル化とは、クラス内のオブジェクトの表現を非表示にすることです。 誰かがクラスの特定のコンポーネントに変更を加えた場合でも、カプセル化はオブジェクトの表示の変更を禁止します。 カプセル化では、コードがデータをバインドして操作します。 コードと外部表現の間に壁またはシールドが存在します。

カプセル化すると、他の人がコードに簡単にアクセスできるようになります。 技術的または操作が難しいものであってはならず、内部のフレームワークに干渉することはできません。 プログラミングでは、カプセル化によってすべてのクラスが分離され、不要な干渉が防止されます。

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カプセル化フレームワーク

カプセル化フレームワークは、クラス内の仕様プロセスと実装プロセスを区別します。 仕様とは、クラスがクライアントに提供する特定のメッセージまたはサービスを意味します。 一方、実装とは、クラス内のオブジェクトを表し、適切なシステムを介してオブジェクトがどのように相互作用するかを指します。 仕様は「何を」に焦点を合わせていますが、実装は「どのように」を指します。

カプセル化は、外部で変更できる抽象データ型の作成に役立ちます。 カプセル化を制御するために、さまざまなアクセス修飾子を使用して変数を宣言できます。 Javaでは、カプセル化はオブジェクトの名前のみを保護し、オブジェクト自体は保護しません。 カプセル化プロセスを実装するには、インスタンス変数をプライベートにして、他の人に表示または変更されないようにする必要があります。 クラスメソッドは、ユーザーが変数の値を取得および設定することのみを許可します。

C ++言語では、カプセル化によってクラスインターフェイスが実装プロセスから分離されます。 ただし、クラスの定義には、オブジェクトの表現の特定の側面を含める必要があります。

Java言語では、カプセル化とは、クラスインターフェイスと実装を単一のファイルに統合することを指します。

カプセル化の例

次の例は、カプセル化の概念をよりよく理解するのに役立ちます。

• 冷蔵庫では、内部のワイヤーはシールドとして機能する外部の本体によって保護されています。 私たちが外側で見るものは内側から分離されています。 これはカプセル化と呼ばれます。 外側のカバーは、内側のワイヤーやボタンとの干渉を防ぎます。

• ハンドルでも、ホイールを回転させて車両を動かします。 私たちが見ているのは、特定の特性と表現を持つ独立したオブジェクトだけです。 ホイールの内部実装には関心がなく、干渉することはできません。

• カプセル化の概念を理解するためのもう1つの優れた例は、計算機です。 ユーザーは、電卓が内部でどのように機能するかについての手がかりを持っていません。 彼らは、値を加算し、加算、減算、除算、乗算などの特定の関数を押すと、望ましい結果が得られることを知っています。 同様に、プログラムのカプセル化では、ユーザーはオブジェクトの表現のみを表示でき、オブジェクトの実装方法は表示できません。

OOPSでのカプセル化の利点は何ですか？

プログラミングにおけるカプセル化のいくつかの利点は次のとおりです。

• カプセル化により、プログラムの保守が容易になります。 プログラムの開発に費やす時間を削減し、ソフトウェアの品質を向上させます。
• これにより、外部環境の専門性が低下します。
• カプセル化はクラスをプライベートにし、実装の詳細を他のユーザーから隠します。
• カプセル化されたコードは、外部環境から隠されているため、再利用することもできます。

カプセル化は抽象化や継承とどう違うのですか？

カプセル化と同様に、プログラミングにおける抽象化の概念は、データの非表示を指します。 オブジェクトの重要な属性のみがユーザーに表示されます。 同時に、すべての不要な情報は隠されたままになります。 抽象化の最も重要な利点は、不必要な複雑さを軽減することです。 抽象化すると、関連するデータのみがユーザーの前で利用可能になります。 無関係で不要な情報を隠します。 マイクロ波のインスタンスで抽象化の概念を理解することができます。 私たちは食べ物を電子レンジに入れ、いくつかのボタンを押すと、すぐに熱い食べ物を手に入れます。 マイクロ波が内部でどのように機能するか、機能するか、どのワイヤーが何をすることになっているのかなどは関係ありません。

カプセル化の主な目的は、外部からの不要な干渉から内部情報を保護することです。 他の人がデータを変更できないように、データを単位で非表示にします。 ただし、抽象化すると、関係のない情報をユーザーから遠ざけ、簡単な使用法を強化するという考え方です。

オブジェクト指向プログラミングのもう1つの重要な概念は、継承です。 これは、あるクラスが別のクラスのプロパティを取得または継承するプロセスを指します。

結論

オブジェクト指向プログラミングにはいくつかの利点があるため、企業はOOPスキルを持つ開発者を好みます。 インドでのオブジェクト指向プログラミングの仕事の平均給与は、年間8,75,000インドルピーです。 すでにソフトウェア開発者として働いている場合は、OOPに関する深い知識がキャリアの成長を促進する可能性が高くなります。

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