شی گرایی یا Object Oriented Analysis And Design

برنامه‌نویسی شی‌گرا (به انگلیسی Object-Oriented Programming مخفف:OOP) یک شیوه برنامه‌نویسی است که ساختار یا بلوک اصلی اجزای آن، شی‌ها می‌باشند. در واقع در این شیوه برنامه‌نویسی، برنامه به شی گرایش پیدا می‌کند. به این معنا که داده‌ها و توابعی که قرار است بر روی این داده‌ها عمل کنند، تا حد امکان در قالبی به نام شی در کنار یکدیگر قرار گرفته، جمع‌بندی شده و یک واحد (شی) را تشکیل داده و نسبت به محیط بیرونِ خود، کپسوله می‌شوند و از این طریق، توابع بیگانهٔ خارج از آن شی، دیگر امکان ایجاد تغییر در داده‌های درون آن شی را ندارند. به‌طور مثال حساب بانکی شما که شامل مشخصات فردی شما و میزان سپردهٔ شما در بانک است، تشکیل یک شی را می‌دهند و به دلیل دارا بودن ویژگی کپسوله، امکان دستکاری در میزان سپرده یا مشخصات شما، توسط دیگران وجود ندارد از دیگر ویژگی‌های برنامه‌نویسی شی گرا، پیچیدگی کم، هزینه کم، امکان گسترش سریع برنامه با خطای کمتر نسبت به سایر پارادایم‌های برنامه‌نویسی است.

فلسفه‌ای که منجر به شکل‌گیری ی زبان‌های شی گرا شد، عبارت بود از این واقعیت که نحوهٔ عملکرد مغز و شیوهٔ دریافت اطلاعات از محیط پیرامون و پردازش آن اطلاعات (اندیشیدن)، شیوه‌ای شی گراست، از همین روی می‌بایستی زبانی تعریف می‌شد که همین شیوه را مبنای کار خود قرار داده و بازتولید می‌کرد؛ و دقیقاً به همان شکل که اشیا در جهان خارج، دارای هویت و کارکرد مشخص و یگانه برای خود هستند و در عین حال با دیگر اشیا در ارتباطی تنگاتنگ و مستقیم اند، در زبان‌های برنامه‌نویسی نیز می‌بایستی این اصول کلی برقرار می‌شد. تا به این شکل، برنامه‌نویس بتواند با بهره‌گیری از زبانی که به روش اندیشیدنش، نزدیکی بیشتری دارد، شی‌های مختلفی را تعریف نموده، این شی‌ها را در ارتباط با یکدیگر قرار داده و از شی‌های پویای تولید شده برای حل مسئله ی پیش روی استفاده نماید. امروزه اکثر زبان‌های دستوری برنامه‌نویسی از فنون شی‌گرایی پشتیبانی می‌کنند. زبانهایی مانند جاوا، سی++، سی شارپ، دلفی از جمله زبانهای شی‌گرا هستند. حتی بسیاری از زبانهای روال گونه که ساختار برنامه‌ها در آن‌ها بلوک‌هایی با نام پروسیجر است امروزه از فنون شی‌گرایی نیز پشتبانی می‌کنند. زبانهای سی++ و پی‌اچ‌پی از این جمله هستند. هر شیء یک سری خصوصیت و قابلیت دارد، که اصطلاحاً Properties و Operation خوانده می‌شوند. در این پارادایم برنامه‌نویسی، دید برنامه‌نویس به سیستم دید شخصی است که سعی می‌نماید با پیدا کردن اشیاء مختلف در سیستم و برقراری ارتباط بین آن‌ها سیستم را تولید نماید. (مفهوم مدیریت دیداری)

کلاس نوع خاصی از آرایه است که امکان ذخیره و جمع‌بندی تعداد زیادی المان را (که شامل داده‌ها و توابع هستند) برای یک شی جدید فراهم آورده و تحت یک نام مشترک ذخیره می‌کند. اما بر خلاف آرایه که تنها قادر به ذخیرهٔ داده‌هایی هم جنس است، کلاس می‌تواند داده‌هایی از جنس‌های مختلف را ذخیره نماید.به‌طور مثال در نظر بگیرید که می‌خواهیم تاریخ ۱۳ نوامبر ۲۰۰۶ را که تشکیل شده از روز، ماه و سال است مورد استفاده قرار دهیم. برای این منظور سه نوع متغیر متفاوت مورد نیاز است

int day;
String month;
int year;

حال در نظر بگیرید که نه فقط یک تاریخ، بلکه n تاریخ متفاوت مورد نیاز است. این بدان معنی ست که می‌بایستی به تعداد n بار، سه متغیر بالا، جداگانه تعریف شوند و تعریفِ تک تک و پیاپی متغیرها، نه فقط از لحاظ زمانی بسیار وقت گیر می‌نماید، بلکه از لحاظ میزان کد مورد نیاز نیز بسیار غیر عملی ست، چرا که هر بار می‌بایستی نام جدیدی برای متغیرها در نظر گرفته شود (دو متغیر متفاوت نمی‌توانند هم نام باشند). در اینجاست که کلاس‌ها به خوبی وارد عمل می‌شوند. با استفاده از کلاس‌ها می‌توان متغیرهای متعدد را زیر عنوان یک جنسیت مشترک جدید (به‌طور مثال هر سه را در یک کلاس با نام Date)، تعریف و جمع‌بندی نمود؛ و بعد از آن، بدون نیاز به تعریف مجدد روز، ماه و سال، از کلاس Date به میزان مورد نیاز استفاده کرد:

class Date{
int day;
String month;
int year;
}

وراثت در برنامه نویسی شبیه وراثت بیولوژیکی است که در آن فرزندان صفاتی را از والدین به ارث می‌برند. در برنامه‌نویسی شیءگرا می‌توان با وراثت از کلاس موجود کلاسی را ایجاد کرد که داده‌ها و متدهای کلاس قبلی را به ارث ببرد. برای فزرند یک کلاس می توان توابع و متغیرهای جدید تعریف کرد یا توابع مربوط به والد را دوباره نویسی (overwrite) نمود

یه مثال دیگه

یه کلاس از انوع انسان تشکیل دادیم و مشخصه های اونو بصورت شی مینویسیم

class human
{
    public string HairColor;
    public int Age;
    public int Weight;
}

 human Mary = new human();
        Mary.HairColor = "Blond";
        Mary.Age = 31;
        Mary.Weight = 65;

        Console.WriteLine("Mary Has:");
        Console.WriteLine("  " + Mary.HairColor + "  Hair Color");
        Console.WriteLine("  " + Mary.Age + "  Years Old");
        Console.WriteLine("  " + Mary.Weight + "  kg");

        Console.WriteLine();
        // Second Object
        human Ali = new human();
        Ali.HairColor = "Yellow";
        Ali.Age = 36;
        Ali.Weight = 72;

        Console.WriteLine("Ali Has:");
        Console.WriteLine("  " + Ali.HairColor + "   Hair Color");
        Console.WriteLine("  " + Ali.Age + " Years Old");
        Console.WriteLine("  " + Ali.Weight + "  kg");

        Console.ReadKey();
************result

Mary Has:
  Blond  Hair Color
  31  Years Old
  65  kg

Ali Has:
  Yellow   Hair Color
  36 Years Old
  72  kg