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OOPS की फुल फॉर्म “Object Oriented Programming” होती है. OOPS को हिंदी में “वस्तु उन्मुख कार्यकर्म” कहते है. OOP एक प्रोग्रामिंग भाषा मॉडल है जो तर्क के बजाय "क्रियाओं" और डेटा के बजाय वस्तुओं के आसपास आयोजित किया जाता है. ऐतिहासिक रूप से, एक प्रोग्राम को एक तार्किक प्रक्रिया के रूप में देखा गया है जो इनपुट डेटा लेता है, इसे संसाधित करता है, और आउटपुट डेटा का उत्पादन करता है.
कंप्यूटर विज्ञान में, कोई भी भाषा (जैसे C++ और Java) जो OOPS अवधारणाओं का समर्थन करती है, वस्तु-उन्मुख प्रोग्रामिंग भाषा के रूप में जानी जाती है. ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग सिस्टम की 4 बुनियादी आवश्यकताएं हैं: वंशानुक्रम, बहुरूपता, एनकैप्सुलेशन और अमूर्तता. ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग लैंग्वेज कहलाने के लिए, एक भाषा को इन 4 आवश्यकताओं को पूरा करना होता है. ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग सिस्टम में सब कुछ एक ऑब्जेक्ट पर आधारित होता है. एक वस्तु और कुछ नहीं बल्कि एक वास्तविक विश्व इकाई है. प्रक्रियात्मक भाषाओं के विपरीत, जो प्रक्रिया पर केंद्रित है, वस्तु-उन्मुख भाषा वस्तुओं पर आधारित है.
जैसा कि नाम से पता चलता है, ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग या OOPs उन भाषाओं को संदर्भित करता है जो प्रोग्रामिंग में ऑब्जेक्ट का उपयोग करती हैं. ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग का उद्देश्य प्रोग्रामिंग में वास्तविक दुनिया की संस्थाओं जैसे विरासत, छुपाना, बहुरूपता आदि को लागू करना है. OOP का मुख्य उद्देश्य डेटा और उन पर काम करने वाले कार्यों को एक साथ बांधना है ताकि कोड का कोई अन्य भाग इस डेटा को उस फ़ंक्शन के अलावा एक्सेस न कर सके. आइए हम विधियों की घोषणा और पारित होने की अवधारणाओं को पॉलिश करके पूर्व-आवश्यकता पर चर्चा करें. विधि घोषणा से शुरू होकर, इसमें छह घटक होते हैं:
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ऑब्जेक्ट्स में डेटा शामिल होता है जो इसकी स्थिति और विधियों को परिभाषित करता है जो इसके व्यवहार को परिभाषित करता है. प्रत्येक वस्तु इन दो संस्थाओं को समाहित करती है. ऑब्जेक्ट विधियों का आंतरिक कार्यान्वयन उपयोगकर्ता के लिए अदृश्य है. इस तरह एक सरलीकृत बाहरी एपीआई के तहत अमूर्त स्थिति में परिवर्तन होता है. ऑब्जेक्ट्स कक्षाओं के उदाहरण हैं. कक्षाएं वस्तुओं के निर्माण के लिए ब्लूप्रिंट हैं. किसी वस्तु का वर्ग भी उसका प्रकार होता है. कक्षाएं राज्य और व्यवहार दोनों को अन्य वर्गों से प्राप्त कर सकती हैं. इस धारणा के आधार पर, उपवर्ग की वस्तुएं मूल वर्ग की वस्तुओं में कास्टिंग का समर्थन करती हैं. कास्टिंग का यह रूप बहुरूपता को जन्म देता है. कार्यक्रम कक्षा के पूर्वजों की वस्तु के लिए एक वर्ग की वस्तु को निहित रूप से डाल सकता है.
एक्सेस संशोधक: विधि के एक्सेस प्रकार को परिभाषित करता है यानी जहां से इसे आपके एप्लिकेशन में एक्सेस किया जा सकता है. जावा में, 4 प्रकार के एक्सेस स्पेसिफायर हैं.
सार्वजनिक: आपके आवेदन में सभी वर्गों में पहुँचा जा सकता है.
संरक्षित: पैकेज के भीतर पहुंच योग्य जिसमें इसे परिभाषित किया गया है और इसके उपवर्ग (एस) में (पैकेज के बाहर घोषित उपवर्गों सहित)
निजी: केवल उस वर्ग के भीतर पहुँचा जा सकता है जिसमें इसे परिभाषित किया गया है.
डिफ़ॉल्ट (किसी भी संशोधक का उपयोग किए बिना घोषित/परिभाषित): उसी वर्ग और पैकेज के भीतर पहुंच योग्य जिसके भीतर इसकी कक्षा परिभाषित की गई है.
वापसी प्रकार: विधि या शून्य द्वारा लौटाए गए मान का डेटा प्रकार यदि कोई मान वापस नहीं करता है.
विधि का नाम: फ़ील्ड नामों के नियम विधि नामों पर भी लागू होते हैं, लेकिन परंपरा थोड़ी अलग है.
पैरामीटर सूची: इनपुट पैरामीटर की अल्पविराम से अलग की गई सूची को उनके डेटा प्रकार के साथ संलग्न कोष्ठक के भीतर परिभाषित किया गया है. यदि कोई पैरामीटर नहीं हैं, तो आपको खाली कोष्ठक () का उपयोग करना चाहिए.
अपवाद सूची: विधि द्वारा आप जिन अपवादों की अपेक्षा करते हैं, वे फेंक सकते हैं, आप इन अपवादों को निर्दिष्ट कर सकते हैं.
विधि निकाय: यह ब्रेसिज़ के बीच संलग्न है. अपने इच्छित कार्यों को करने के लिए आपको जिस कोड को निष्पादित करने की आवश्यकता है.
संदेश पास करना: वस्तुएँ एक दूसरे को सूचना भेज और प्राप्त करके एक दूसरे के साथ संचार करती हैं. किसी ऑब्जेक्ट के लिए एक संदेश एक प्रक्रिया के निष्पादन के लिए एक अनुरोध है और इसलिए प्राप्त करने वाले ऑब्जेक्ट में एक फ़ंक्शन का आह्वान करेगा जो वांछित परिणाम उत्पन्न करता है. संदेश पासिंग में ऑब्जेक्ट का नाम, फ़ंक्शन का नाम और भेजी जाने वाली जानकारी निर्दिष्ट करना शामिल है.
अब सीखने की बुनियादी शर्त के साथ OOPS के 4 स्तंभ इस प्रकार हैं. आइए हम ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग लैंग्वेज की विभिन्न विशेषताओं के बारे में सीखना शुरू करें
स्मॉलटाक क्लास-आधारित ओओपी का बेहतरीन उदाहरण है जो मौजूद है. (ओओपी के अन्य रूप हैं जो कक्षाओं पर आधारित नहीं हैं, लेकिन हम उन्हें बड़े पैमाने पर अनदेखा कर सकते हैं. कक्षा-आधारित ओओपी अब तक सबसे आम है.) एक वर्ग वस्तुओं को बनाने के लिए एक परिभाषा या टेम्पलेट है. स्मॉलटाक में, एक वर्ग भी एक वस्तु है क्योंकि स्मॉलटाक में सब कुछ एक वस्तु है! एक वर्ग दूसरे वर्ग से विरासत में मिल सकता है; यह गुणों और विधियों को इनहेरिट कर सकता है, और आप अपनी खुद की संपत्तियों और विधियों को जोड़ सकते हैं (या इसके साथ प्रतिस्थापित कर सकते हैं!) (स्मॉलटाक केवल एकल वंशानुक्रम का समर्थन करता है. एकाधिक वंशानुक्रम, यानी, एक से अधिक वर्गों से विरासत में मिला, चीजों को और अधिक जटिल बना देता है, और स्मॉलटाक का लक्ष्य बहुत, बहुत सरल होना है.) सी ++ जैसी भाषाएं ओओपी प्रतिमान में बहुत अधिक जटिलता जोड़ती हैं. उनका लक्ष्य OOP को अधिक अभिव्यंजक और लचीला बनाना है, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि यह इसके लायक है.
OOPS ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग के लिए खड़ा है, जहां आप एक इकाई का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक वर्ग बनाते हैं, उदाहरण के लिए कार को क्लास का नाम दें, कार के कुछ कार्य और गुण हैं उदाहरण के लिए कार चल सकती है, इसे गैस आदि की आवश्यकता होती है. एक प्रोग्रामिंग विशिष्ट तरीके से इसका प्रतिनिधित्व करने के लिए वस्तु उन्मुख प्रोग्रामिंग के रूप में माना जा सकता है. गुणों को सदस्य चर कहा जाता है और कार्यों को सदस्य कार्य कहा जाता है.
ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग (OOP) "ऑब्जेक्ट्स" की अवधारणा पर आधारित एक प्रोग्रामिंग प्रतिमान है, जिसमें डेटा और कोड हो सकते हैं: डेटा फ़ील्ड के रूप में (अक्सर विशेषताओं या गुणों के रूप में जाना जाता है), और कोड, प्रक्रियाओं के रूप में (अक्सर विधियों के रूप में जाना जाता है).
वस्तुओं की एक विशेषता यह है कि किसी वस्तु की अपनी प्रक्रियाएँ स्वयं के डेटा फ़ील्ड तक पहुँच और अक्सर संशोधित कर सकती हैं (वस्तुओं में इस या स्वयं की धारणा होती है). OOP में, कंप्यूटर प्रोग्राम को उन वस्तुओं से बना कर डिज़ाइन किया जाता है जो एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती हैं. ओओपी भाषाएं विविध हैं, लेकिन सबसे लोकप्रिय वर्ग-आधारित हैं, जिसका अर्थ है कि वस्तुएं कक्षाओं के उदाहरण हैं, जो उनके प्रकार भी निर्धारित करती हैं.
सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली कई प्रोग्रामिंग भाषाएं (जैसे सी ++, जावा, पायथन, आदि) बहु-प्रतिमान हैं और वे ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग को अधिक या कम डिग्री तक समर्थन देती हैं, आमतौर पर अनिवार्य, प्रक्रियात्मक प्रोग्रामिंग के संयोजन में. महत्वपूर्ण वस्तु-उन्मुख भाषाओं में शामिल हैं: जावा, सी ++, सी #, पायथन, आर, पीएचपी, विजुअल बेसिक.नेट, जावास्क्रिप्ट, रूबी, पर्ल, सिम्सक्रिप, ऑब्जेक्ट पास्कल, ऑब्जेक्टिव-सी, डार्ट, स्विफ्ट, स्काला, कोटलिन, कॉमन लिस्प, MATLAB, और स्मॉलटाक.
Programming मे दो प्रकार के program paradigm का use किया जाता है. यह Procedure Oriented और Object oriented programming हैं. नए समय की सभी programming languages Object oriented programming को use करती हैं. OOPs एक software development paradigm है जो कि procedure oriented approach मे आने वाले problems कोsolve करने के लिए किया जाता है. Object oriented programming, Data को program development के दौरान system मे flow नहीं होने देता. यह इसे किसी भी other functionके द्वारा अचानक change होने से रोकता है. इसमे problem को object के द्वारा solve किया जाता है, और इसमें data और function object के साथ काम करते हैं. object के data को केवल object का function ही access कर सकता है. इस प्रकार कहा जा सकता है कि Object oriented programming एक ऐसी programming approach है जिसमे data और functions को एक साथ bind कर दिया जाता है जिसे class कहते हैं और उसे objects के द्वारा use किया जाता है. जहां प्रत्येक object के लिए उसके data और functions अलग-अलग store और process होते हैं. यहा object के लिए memory space allocate होता है जिसमे उसका data और functions store होते हैं.
Object: यह OOPs की basic run-time entity है. जो कि किसी object (person, place, a bank account etc.) को represent करता है. object, class का variable है जो कि class को execute करता है और उसमे उपलब्ध methods को use कर डाटा को process करता है. object के create होने पर यह memory मे अन्य variables की तरह ही space लेता है.
Class : Class एक user defined data type है जो data और code को contain करता है जो कि object द्वारा use किया जाता है. class एक structure है जो कि object कि working को define करता है. class को create करने के बाद उसके कई objects बनाए जा सकते हैं. इस प्रकार कहा जा सकता है कि class एक ही प्रकार के objects का collection है.
Data Abstraction and Encapsulation: Data और Functions को एक साथ bind करना Encapsulation कहलाता है. यह class का सबसे important feature है. इसमे डाटा को class के बाहर access नहीं किया जा सकता है केवल class के functions ही इसे access कर सकते है. data abstraction बिना background process की details के data को input और output करने से है जिसमे यह Class के functions के द्वारा perform होता है.
Inheritance: यह OOPs का एक महत्वपूर्ण feature है जो कि एक class को दूसरी class के features को access करने की facility provide करता है. इसमे एक class का object अन्य class की properties को भी access कर use कर सकता है. यह reuseability के feature को implement करता है जहां किसी class मे नए features कोadd करने के लिए नई class बनाकर उसमें पुरानी class के features को भी implement किया जाता है साथ ही नई class मे और codes भी जोड़ दिये जाते हैं.
Polymorphism: यह भी OOPs का important concept है जो की एक से अधिक form को बनाकर उसे use करने की facility देता है. यह Function और operators दोनों के द्वारा perform किया जाता है जहां function name या operator वही रहता है पर arguments की संख्या या type या operands के type अलग होने पर अलग प्रकार से use होते है और task को perform करते हैं. जैसे + operator numerical addition और strings को जोड़ने के लिये use होता हैं.
Dynamic Binding: OOPs मे inheritance और polymorphism इस feature को implement करते हैं जिसमें Binding या linking procedure के call होने पर perform होते हैं. इसे dynamic binding कहते हैं.
Message Passing: OOPs मे objects परस्पर communicate करते हैं. objects information को send और receive कर communication करते हैं. OOPs मे message passing function call के समय perform होता है. जिसमें information function argument के रूप में function के माध्यम से object मे input होता है और object कीmethod उसे process कर result generate का देती है.
ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग (OOP) एक कंप्यूटर प्रोग्रामिंग मॉडल है जो फंक्शन और लॉजिक के बजाय डेटा, या ऑब्जेक्ट्स के आसपास सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन को व्यवस्थित करता है. किसी ऑब्जेक्ट को डेटा फ़ील्ड के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें अद्वितीय गुण और व्यवहार होते हैं. OOP उन वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करता है जिन्हें डेवलपर्स हेरफेर करने के लिए आवश्यक तर्क के बजाय हेरफेर करना चाहते हैं. प्रोग्रामिंग के लिए यह दृष्टिकोण बड़े, जटिल और सक्रिय रूप से अद्यतन या बनाए रखने वाले कार्यक्रमों के लिए उपयुक्त है. इसमें विनिर्माण और डिजाइन के साथ-साथ मोबाइल एप्लिकेशन के कार्यक्रम शामिल हैं; उदाहरण के लिए, OOP का उपयोग सिस्टम सिमुलेशन सॉफ्टवेयर के निर्माण के लिए किया जा सकता है.
एक वस्तु-उन्मुख कार्यक्रम का संगठन भी सहयोगात्मक विकास के लिए विधि को फायदेमंद बनाता है, जहां परियोजनाओं को समूहों में विभाजित किया जाता है. OOP के अतिरिक्त लाभों में कोड पुन: प्रयोज्य, मापनीयता और दक्षता शामिल हैं. OOP में पहला कदम उन सभी वस्तुओं को इकट्ठा करना है जिन्हें एक प्रोग्रामर हेरफेर करना चाहता है और पहचानता है कि वे एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं - एक अभ्यास जिसे डेटा मॉडलिंग के रूप में जाना जाता है. किसी वस्तु के उदाहरण भौतिक संस्थाओं से लेकर हो सकते हैं, जैसे कि एक इंसान जिसे नाम और पते जैसे गुणों से वर्णित किया जाता है, छोटे कंप्यूटर प्रोग्राम, जैसे कि विगेट्स. एक बार जब कोई वस्तु ज्ञात हो जाती है, तो उसे वस्तुओं के एक वर्ग के साथ लेबल किया जाता है, जो उस प्रकार के डेटा को परिभाषित करता है जिसमें यह होता है और कोई भी तर्क अनुक्रम जो इसे हेरफेर कर सकता है. प्रत्येक विशिष्ट तर्क अनुक्रम को एक विधि के रूप में जाना जाता है. वस्तुएँ अच्छी तरह से परिभाषित इंटरफेस के साथ संचार कर सकती हैं जिन्हें संदेश कहा जाता है.
ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग की संरचना, या बिल्डिंग ब्लॉक्स में निम्नलिखित शामिल हैं:-
कक्षाएं उपयोगकर्ता द्वारा परिभाषित डेटा प्रकार हैं जो व्यक्तिगत वस्तुओं, विशेषताओं और विधियों के लिए खाका के रूप में कार्य करती हैं.
ऑब्जेक्ट विशेष रूप से परिभाषित डेटा के साथ बनाए गए वर्ग के उदाहरण हैं. वस्तुएं वास्तविक दुनिया की वस्तुओं या एक अमूर्त इकाई के अनुरूप हो सकती हैं. जब कक्षा को प्रारंभ में परिभाषित किया जाता है, तो विवरण ही एकमात्र वस्तु होती है जिसे परिभाषित किया जाता है.
विधियाँ ऐसे कार्य हैं जो एक वर्ग के अंदर परिभाषित होते हैं जो किसी वस्तु के व्यवहार का वर्णन करते हैं. वर्ग परिभाषाओं में निहित प्रत्येक विधि एक उदाहरण वस्तु के संदर्भ से शुरू होती है. इसके अतिरिक्त, किसी ऑब्जेक्ट में निहित सबरूटीन्स को इंस्टेंस मेथड्स कहा जाता है. प्रोग्रामर एक समय में एक वस्तु के अंदर पुन: प्रयोज्य या कार्यक्षमता को कूटबद्ध रखने के तरीकों का उपयोग करते हैं.
गुण वर्ग टेम्पलेट में परिभाषित किए गए हैं और किसी वस्तु की स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं. ऑब्जेक्ट में विशेषता फ़ील्ड में संग्रहीत डेटा होगा. वर्ग विशेषताएँ वर्ग से ही संबंधित हैं.
ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड प्रोग्रामिंग निम्नलिखित सिद्धांतों पर आधारित है:-
एनकैप्सुलेशन. यह सिद्धांत बताता है कि सभी महत्वपूर्ण जानकारी किसी वस्तु के अंदर समाहित होती है और केवल चुनिंदा जानकारी ही उजागर होती है. प्रत्येक वस्तु का कार्यान्वयन और स्थिति एक परिभाषित वर्ग के अंदर निजी तौर पर आयोजित की जाती है. अन्य वस्तुओं के पास इस वर्ग या परिवर्तन करने का अधिकार नहीं है. वे केवल सार्वजनिक कार्यों या विधियों की सूची को कॉल करने में सक्षम हैं. डेटा छिपाने की यह विशेषता अधिक प्रोग्राम सुरक्षा प्रदान करती है और अनपेक्षित डेटा भ्रष्टाचार से बचाती है.
अमूर्त. ऑब्जेक्ट केवल आंतरिक तंत्र को प्रकट करते हैं जो अन्य वस्तुओं के उपयोग के लिए प्रासंगिक हैं, किसी भी अनावश्यक कार्यान्वयन कोड को छिपाते हैं. व्युत्पन्न वर्ग की कार्यक्षमता विस्तारित हो सकती है. यह अवधारणा डेवलपर्स को समय के साथ अधिक आसानी से अतिरिक्त परिवर्तन या परिवर्धन करने में मदद कर सकती है.
विरासत. कक्षाएं अन्य वर्गों से कोड का पुन: उपयोग कर सकती हैं. वस्तुओं के बीच संबंध और उपवर्ग असाइन किए जा सकते हैं, जिससे डेवलपर्स को एक अद्वितीय पदानुक्रम बनाए रखते हुए सामान्य तर्क का पुन: उपयोग करने में सक्षम बनाता है. OOP की यह संपत्ति अधिक गहन डेटा विश्लेषण के लिए बाध्य करती है, विकास के समय को कम करती है और उच्च स्तर की सटीकता सुनिश्चित करती है.
बहुरूपता. वस्तुओं को व्यवहार साझा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और वे एक से अधिक रूप ले सकते हैं. प्रोग्राम यह निर्धारित करेगा कि मूल वर्ग से उस ऑब्जेक्ट के प्रत्येक निष्पादन के लिए कौन सा अर्थ या उपयोग आवश्यक है, जिससे डुप्लिकेट कोड की आवश्यकता कम हो जाएगी. फिर एक चाइल्ड क्लास बनाई जाती है, जो पैरेंट क्लास की कार्यक्षमता का विस्तार करती है. बहुरूपता विभिन्न प्रकार की वस्तुओं को एक ही इंटरफ़ेस से गुजरने की अनुमति देता है.