Comprensione dell'incapsulamento in OOPS con esempi

È sempre una sfida per i programmatori scrivere codici lunghi durante la programmazione. Pertanto, i programmatori si concentrano sulla creazione di piccole unità software o programmi che comprendono interfacce e protocolli ben definiti. Tuttavia, la sfida chiave nella creazione di unità così piccole è limitare l'interferenza di altre unità. Questa sfida viene risolta con l'aiuto di un sistema di programmazione orientato agli oggetti (OOPS) in quanto rappresenta oggetti che hanno interfacce approvate e non vi sono ostacoli al momento dell'implementazione.

Questo blog ti aiuterà a comprendere il concetto di OOPS nella programmazione e il processo di incapsulamento in OOPS.

Che cos'è l'incapsulamento in OOPS?

La programmazione orientata agli oggetti o OOPS in Java è un paradigma di programmazione o una metodologia che si riferisce agli oggetti del mondo reale. Utilizza la percezione del mondo e incapsula gli aggregati di dati sotto forma di oggetti. OOPS è una raccolta di vari oggetti che comunicano tra loro tramite messaggi. Ci sono diversi vantaggi della programmazione orientata agli oggetti. Migliora la programmazione in team perché i programmatori lavorano in isolamento per lavorare su singole unità. Poiché include un paradigma naturale, riduce anche il carico cognitivo.

Uno dei concetti più cruciali relativi alla programmazione orientata agli oggetti è l'incapsulamento. È strettamente correlato all'occultamento dei dati. Per comprendere meglio il concetto di incapsulamento, dobbiamo relazionarci con il paradigma del mondo naturale. Ad esempio, quando osserviamo gli oggetti intorno a noi, un oggetto specifico è completo. Assomiglia alle sue caratteristiche e proprietà. Significa che le proprietà o la natura di un oggetto sono incapsulate al suo interno. Non dobbiamo guardare altri oggetti per capire le proprietà di un particolare oggetto. Tuttavia, alcuni oggetti hanno proprietà nascoste che non sono visibili sulla superficie. Possiamo vedere quegli attributi nascosti solo quando due o più oggetti interagiscono o comunicano tra loro.

Questo è il concetto di incapsulamento nel mondo reale: gli oggetti sono indipendenti con attributi specifici visibili sulla parte anteriore. Al contrario, alcune caratteristiche sono nascoste e possono essere osservate solo durante la comunicazione con un altro oggetto.

I programmatori hanno utilizzato questo concetto di incapsulamento nella programmazione. Aggiungono proprietà o attributi agli oggetti in isolamento. L'incapsulamento consente a più programmatori di lavorare su un programma in modo indipendente. Aiuta in una collaborazione efficace in una fase successiva. Con Encapsulation, non devi preoccuparti che nessun altro oggetto interferisca con il tuo oggetto: puoi invitare altri programmatori o oggetti a interagire con i tuoi oggetti in un ambiente controllato. Nel linguaggio Java, dobbiamo usare i costrutti del linguaggio per riunire variabili e funzioni.

In termini semplici, Encapsulation si riferisce a nascondere la rappresentazione di oggetti all'interno di una classe. Anche se qualcuno apporta modifiche a componenti specifici della classe, Encapsulation vieta qualsiasi modifica nella presentazione degli oggetti. In Encapsulation, un codice lega e manipola i dati. Esiste un muro o uno scudo tra il codice e la rappresentazione esterna.

Una volta incapsulato, il tuo codice dovrebbe essere facilmente accessibile da altri. Non dovrebbe essere tecnico o difficile da usare e nessuna persona può interferire con la struttura interna. Nella programmazione, Encapsulation mantiene tutte le classi separate e previene inutili interferenze.

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Quadro di incapsulamento

Il framework di incapsulamento distingue i processi di specifica e implementazione in una classe. Per specifica si intendono i messaggi oi servizi particolari che una classe offre ai propri clienti. D'altra parte, l'implementazione si riferisce alla rappresentazione di oggetti all'interno di una classe e al modo in cui gli oggetti interagiscono tra loro attraverso un sistema adeguato. Mentre la specifica si concentra su "cosa", l'implementazione si riferisce a "come".

L'incapsulamento aiuta a creare tipi di dati astratti che possono essere modificati esternamente. Per controllare l'incapsulamento, possiamo dichiarare le variabili con diversi modificatori di accesso. In Java, Encapsulation protegge solo il nome dell'oggetto e non l'oggetto stesso. Per implementare il processo di incapsulamento, dobbiamo rendere private le variabili di istanza per non essere visualizzate o modificate da qualcun altro. I metodi di classe consentiranno solo agli utenti di ottenere e impostare il valore delle variabili.

Nel linguaggio C++, Encapsulation separa l'interfaccia della classe dal processo di implementazione. Tuttavia, la definizione della classe deve includere alcuni aspetti della rappresentazione degli oggetti.

In linguaggio Java, Encapsulation si riferisce all'integrazione dell'interfaccia di classe e dell'implementazione in un unico file.

Esempi di incapsulamento

I seguenti esempi ti aiuteranno a comprendere meglio il concetto di incapsulamento:

• In un frigorifero, i fili interni sono protetti dal corpo esterno che funge da schermo. Ciò che vediamo fuori è separato dall'interno. Si chiama Incapsulamento. Il rivestimento esterno impedisce qualsiasi interferenza con fili o pulsanti interni.

• Anche in un volante, ruotiamo il volante per muovere il veicolo. Quello che vediamo è solo l'oggetto indipendente con caratteristiche e rappresentazione specifiche. Non ci occupiamo dell'implementazione interna della ruota e non possiamo interferire con essa.

• Un altro ottimo esempio per comprendere il concetto di Encapsulation è una calcolatrice. Gli utenti non hanno idea di come funzioni internamente una calcolatrice. Sanno che otterranno i risultati desiderati se aggiungono valori e premono una funzione particolare come addizione, sottrazione, divisione o moltiplicazione. Allo stesso modo, nell'Incapsulamento di un programma, gli utenti possono vedere solo la rappresentazione degli oggetti e non come sono implementati.

Quali sono i vantaggi dell'incapsulamento in OOPS?

Di seguito sono riportati i numerosi vantaggi dell'incapsulamento nella programmazione:

• L'incapsulamento semplifica la manutenzione del programma. Riduce il tempo speso nello sviluppo del programma e migliora la qualità del software.
• Riduce il tecnicismo nell'ambiente esterno.
• L'incapsulamento rende una classe privata e nasconde i dettagli di implementazione agli altri utenti.
• Il codice incapsulato può anche essere riutilizzato perché nascosto dall'ambiente esterno.

In che modo l'incapsulamento è diverso dall'astrazione e dall'ereditarietà?

Simile all'incapsulamento, il concetto di astrazione nella programmazione si riferisce all'occultamento dei dati. Solo gli attributi essenziali di un oggetto sono visibili all'utente. Allo stesso tempo, tutte le informazioni non necessarie vengono tenute nascoste. Il vantaggio più significativo dell'astrazione è che riduce la complessità non necessaria. In astratto, solo i dati rilevanti sono messi a disposizione dell'utente. Nasconde informazioni irrilevanti e non necessarie. Possiamo comprendere il concetto di astrazione con l'istanza di un microonde. Mettiamo il nostro cibo nel microonde, premiamo alcuni pulsanti e presto avremo cibo caldo. Non ci interessa come funziona internamente un forno a microonde, funzioni e quale cavo dovrebbe fare cosa, ecc.

In Encapsulation, lo scopo principale è proteggere le informazioni interne da inutili interferenze dal mondo esterno. Nasconde i dati in unità in modo che altri non possano modificarli. Tuttavia, in astratto, l'idea è di tenere le informazioni irrilevanti lontane dagli utenti e migliorare l'utilizzo semplice.

Un altro concetto significativo nella programmazione orientata agli oggetti è l'ereditarietà. Si riferisce al processo in cui una classe acquisisce o eredita la proprietà di un'altra classe.

Conclusione

Poiché la programmazione orientata agli oggetti offre numerosi vantaggi, le aziende preferiscono gli sviluppatori con competenze OOP. Lo stipendio medio per un lavoro di programmazione orientato agli oggetti in India è di INR 8.75.000 all'anno. Se stai già lavorando come sviluppatore di software, la conoscenza approfondita dell'OOP migliorerà molto probabilmente la tua crescita professionale.

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