Cursul Object Oriented Programming in Python

Cursul Object Oriented Programming in Python explică de ce este bine să programăm obiectual și să creăm și să utilizăm clasele, care sunt membrii acesteia, care este diferența dintre un câmp de clasă și metodele sale și ce reprezintă ambii termeni, ce se înțelege prin instanțierea unei clase sau realizarea obiectelor sale.

Programarea orientată pe obiecte, ca cea mai frecventă formă de programare astăzi, este prezentă și extrem de folosită și în programarea Python, astfel încât este studiată în detaliu în contextul acestui limbaj. Pe parcursul cursului, toate blocurile de construcții învățate anterior sunt reînnoite și completate cu elemente noi de programare orientată pe obiecte. Conceptul de compoziție a datelor în obiecte este explicat în detaliu. Este explicat conceptul unei clase în programarea orientată pe obiecte, componentele sale, modul în care se poate folosi - ca unitate autonomă a sistemului sau ca șablon pentru crearea diferitelor obiecte.

De asemenea, abordează tehnici avansate de programare a obiectelor, introduce conceptul de moștenire, creează structuri ierarhice complexe de obiecte, suprascrie, suprasolicită metodele și permite sau refuză accesul la diverși membri ai clasei prin controlul accesului.

Obiectele și clasele sunt analizate programabil în căutarea membrilor lor prin tehnici de reflecție.

Se acordă atenție la execuția paralelă a programului, prin lucrul cu fire de execuție. Acest domeniu acoperă derularea unor părți ale programelor, care se execută în paralel cu programul principal, accesarea diferitelor resurse ale programelor din astfel de procese, rezolvarea problemelor de competitivitate în astfel de operațiuni, începerea și oprirea proceselor paralele.

Pe parcurs, este studiat și un domeniu extrem de important de programare orientată pe obiecte - șabloane de design. Acest domeniu, pe lângă faptul că este indispensabil în aproape fiecare concurs pentru un job, facilitează înțelegerea și reținerea soluțiilor de programare, în special în programarea orientată pe obiecte. Prin asimilare, sunt adoptate cu ușurință și alte concepte, cum ar fi gestionarea evenimentelor.

Descrierea și obiectivele cursului Object Oriented Programming in Python

Misiunea acestui curs este de a pregăti complet cursantul pentru a depăși toate provocările posibile în programarea Python. După finalizarea cursului, împreună cu materialul cursului și cursurile anterioare Python, cursantul poate înțelege orice proiect Python și poate participa la crearea sau modificarea acestora.

Își poate crea propria infrastructură de obiecte folosind clase și membrii acestora și poate implementa diferite șabloane de programare în diferite proiecte. Cunoaște toate conceptele, regulile și caracteristicile limbajelor de programare Python și le folosește în producție.

Controlează cu succes excepțiile în program, manipulează execuția paralelă a aplicației, cunoaște gestionarea memoriei și a resurselor și reușește înlăturarea cu succes a erorii din program și îl depanează.

Cursul Object Oriented Programming in Python vă va răspunde la următoarele întrebări:

Ce este programarea orientată pe obiecte?

Programarea orientată pe obiecte este un tip de programare în care blocurile constructive sunt utilizate ca obiecte. Deoarece există mai multe variante de programare orientată pe obiecte, există, de asemenea, forme diferite de existență și tratament a obiectelor. Dar, cel mai adesea, obiectele au proprietăți și metode. Proprietățile sunt caracteristici ale obiectelor. Valorile lor controlează modul în care obiectele sunt prezentate lumii din jurul lor. Metodele reprezintă funcționalitatea obiectelor.

Acest lucru îl poate face un obiect. De exemplu, un canal curent de pe TV este caracteristica sa. Schimbarea canalelor este o metodă de dispozitiv TV. Folosind funcționalitatea care schimbă canalul, schimbăm canalul, schimbând ceea ce privim în prezent. Programarea orientată pe obiecte este unul dintre cele mai frecvente tipuri de programare din ziua de astăzi, motiv pentru care cunoștințele sale sunt inevitabile în aproape fiecare ramură a programării. Și Python, fiind un limbaj complet orientat pe obiecte, prin simplitatea sa, este un instrument excelent pentru a intra în acest domeniu.

Ce este un obiect, dar o clasă?

În programarea orientată pe obiecte întâlnim deseori aceste două concepte. Și foarte frecvent sunt asociate. O clasă este un model prin care creăm obiecte, iar obiectele sunt elemente care participă la execuția programului, iar cu caracteristicile și funcționalitatea acestuia îl fac să ofere rezultatele dorite.

Există obiecte în limbajul în care există clase, dar este posibil ca într-un limbaj să existe obiecte, dar nu și clase. Python are capacitatea de a-și crea propriile clase, iar predefinit conține multe elemente încorporate. În funcție de abordarea dezvoltatorului, precum și de stilul său de codificare, este posibil să vă creați propriile clase în acest limbaj și să lucrați complet orientat pe obiecte sau să lucrați cu tehnici procedurale tradiționale.

Ce sunt tipurile de programare și câte există?

Există multe clasificări ale programării, care diferă după unghiul de observare. Unii au legătură cu scrierea de cod în sine, cum ar fi programarea imperativă și declarativă, altele cu realizarea codului, cum ar fi programarea pair, în timp ce unele sunt, pur și simplu, parte dintr-un concept general, cum ar fi programarea orientată pe test sau agilă. Cu toate acestea, atunci când vorbim despre tipurile de programare, ne gândim adesea la diferențele dintre programarea imperativă și cea declarativă.

Programarea imperativă este iterativă, secvențială și orientată către funcționalitate, implementarea detaliilor și controlul fluxului programului. Programarea declarativă este dedicată definirii obiectivelor, și nu implementării în sine. Am putea spune că, în mod similar cu construcția unei mașini, programarea imperativă ar fi despre realizarea motorului și determinarea modului în care ar trebui să funcționeze motorul, în timp ce programarea declarativă ar fi despre a determina unde trebuie să stea motorul și ce ar trebui să facă.

Ce este debugging?

Debugging este procesul de a găsi nereguli și erori într-un program. Acest proces constă din mai mulți pași, care nu sunt interconectați. De exemplu, citirea atentă a codului în căutarea erorilor logice poate fi tratată ca debugging. De asemenea, executarea unui test automat peste cod poate fi considerată debugging.

Termenul debugging înseamnă, de asemenea, execuția programului linie după linie. Această opțiune este disponibilă în aproape toate mediile de creare a aplicațiilor, inclusiv în cele în care sunt scrise programele Python. Debugging-ul este la fel de important ca realizarea unui program, deoarece cresc în proporție cu creșterea programului, găsirea erorilor devine mai dificilă, iar efectele lor cresc.

Python este un limbaj de programare orientată pe obiecte?

Python este un limbaj de programare orientată pe obiecte. Are o capacitate complet orientată spre obiecte, care implică clase, obiecte, moștenire, polimorfism și toate celelalte caracteristici ale limbajelor de programare moderne. Pe de altă parte, deși totul din acest limbaj de programare este bazat pe obiecte, acesta poate fi utilizat procedural sau funcțional.

Având în vedere sintaxa sa simplă, modelul de obiecte puternic conținut în acest limbaj este ușor de adoptat și utilizat. În Python, fiecare informație este realizată ca un obiect - indiferent dacă este un tip simplu, cum ar fi un număr sau un caracter, sau un tip complex, cum ar fi obiecte pentru lucrul cu fire de execuție sau cu timpul.

Ce sunt metodele, dar funcțiile?

Noțiunea de funcție în programare poate fi caracterizată ca un subprogram a cărui execuție este inițiată de un alt program. În funcție de implementarea limbajului, acest subprogram poate fi mai mult sau mai puțin „conștient” de elementele programului principal. De obicei, unele informații sunt transmise funcțiilor de pornire și unele rezultate sunt preluate din funcția de pornire. Uneori, funcțiile sunt numite și mesaje, deoarece folosesc o parte a programului pentru a trimite un mesaj către o altă parte a programului.

Tehnic, metodele sunt identice cu funcțiile. Au capacitatea de a începe, de a accepta unii parametri și pot returna unele valori, dar diferența este că se găsesc exclusiv în obiecte. Putem spune că metoda este, de fapt, o funcție în compoziția obiectului. Metodele au, de obicei, capacitatea de a vedea elementele obiectului în care sunt executate și sunt utilizate, tocmai pentru a modifica caracteristicile acelui obiect.

Ce sunt șabloanele de design (design patterns)?

Deși cuvântul design este asociat cu  faptul că poate fi o componentă grafică a aplicației, șabloanele de design sunt, de fapt, foarte departe de asta. Acestea sunt doar forme de programare, care au legături exclusiv cu structura de program a aplicației. 

Șablonul de design reprezintă o soluție standard a unei probleme foarte bine cunoscute în programare. La aceste soluții s-a ajuns după decenii de utilizare a limbajelor de programare și se poate spune că folosind acest șablon, standardizăm rezolvarea unei probleme frecvente. 

Deși cuvântul șablon este asociat cu abordarea Copy/Paste, nu este așa. Șablonul arată cum se rezolvă o problemă, dar noi trebuie să-l integrăm corect în forma obiectuală a unei aplicații concrete. Cantitatea de șabloane disponibile este mare; la curs vom aborda unele dintre cele mai cunoscute și mai frecvent folosite în Python.

Planul și programa cursului

Modulul 1 – Introducere în programarea orientată pe obiecte 

• Tipuri de programare
• Concepte de programare orientată pe obiecte 

Modulul 2 – Clase și obiecte 

• Clase și obiecte
• Membrii clasei, domeniile și metodele
• Membrii clasei statice și de instanță
• Decoratori
• Încapsulare, moștenire, polimorfism
• Clase abstracte 

Modulul 3 – Debugging și gestionarea erorilor 

• Gestionarea datei și a orei
• Gestionarea erorilor și a excepțiilor 

Modulul 4 – Programare avansată orientată pe obiecte

• Reflecție
• Tipuri generice
• Gestionarea firelor și a proceselor
• Gestionarea evenimentelor
• Șabloane de design