الطريقة المجردة هي ميزة فريدة في لغات البرمجة الموجهة للكائنات، مثل Java وPython وC#. تم الإعلان عن هذه الأساليب في فئة مجردة ولكنها لا تحتوي على أي تفاصيل التنفيذ. والغرض من ذلك هو توفير مخطط للفئات الأخرى لتحديد سلوك الأساليب.
الأصل التاريخي والإشارات الأولى
الأساليب المجردة، والفئات المجردة بشكل عام، لها جذور في مفهوم أنواع البيانات المجردة، وهو عنصر أساسي في البرمجة الشيئية. تم تقديم الفكرة لأول مرة في لغة البرمجة Simula خلال الستينيات. ومع ذلك، أصبح التطبيق الكامل للطرق المجردة واضحًا في اللغات عالية المستوى اللاحقة مثل C++، وJava، وC#، وPython، والتي تدعم بشكل كامل مبادئ البرمجة الشيئية.
نظرة متعمقة في الأساليب المجردة
يتم تعريف الأساليب المجردة ضمن فئة مجردة ولا تحتوي على نص؛ وبعبارة أخرى، ليس لديهم أي رمز التنفيذ. يتم استخدامها عادةً كعناصر نائبة للطرق التي يجب إنشاؤها ضمن أي فئة فرعية غير مجردة. يوفر هذا هيكلًا لفئات محددة في المستقبل مع تسهيل تعدد الأشكال.
يمكن النظر إلى الطريقة المجردة على أنها التزام تعاقدي لأي فئة فرعية ملموسة (أي غير مجردة). وينص على أن أي فئة فرعية محددة يجب أن توفر تفاصيل التنفيذ لهذه الأساليب.
الهيكل الداخلي وآلية العمل
يتضمن الهيكل الداخلي للطريقة المجردة إعلانها داخل فئة مجردة دون أي كود تنفيذ مصاحب. يختلف بناء الجملة لتحديد الطريقة المجردة بين لغات البرمجة المختلفة. على سبيل المثال، في Java، يمكنك استخدام abstract
الكلمة الرئيسية:
javaabstract void myAbstractMethod();
عندما تقوم فئة محددة بتوسيع الفئة المجردة، يجب أن توفر تطبيقًا لجميع الأساليب المجردة. سيؤدي عدم القيام بذلك إلى حدوث خطأ في وقت الترجمة.
javaclass ConcreteClass extends AbstractClass {
void myAbstractMethod() {
// Implementation code goes here
}
}
الميزات الرئيسية للطرق المجردة
- التعريف في الفئات المجردة: لا يمكن تعريف الأساليب المجردة إلا في الفئات المجردة.
- لا يوجد تنفيذ: ليس لديهم نص، أي لا يوجد كود تنفيذ.
- فرض التنفيذ: يجب أن توفر أي فئة محددة توسع الفئة المجردة تطبيقًا للطريقة المجردة.
- يدعم تعدد الأشكال: تعد الأساليب المجردة عنصرًا حاسمًا في تنفيذ تعدد الأشكال في البرمجة الموجهة للكائنات.
أنواع الطرق المجردة
بشكل عام، لا توجد "أنواع" مميزة من الأساليب المجردة نظرًا لأن ميزتها الأساسية هي عدم وجود التنفيذ. ومع ذلك، يمكن التمييز بين الأساليب المجردة بناءً على معلماتها ونوع الإرجاع والاستثناءات التي يمكنها طرحها، تمامًا مثل الطرق العادية.
استخدام الأساليب المجردة والقضايا ذات الصلة
تُستخدم الأساليب المجردة عندما يريد المبرمج فرض سلوكيات معينة في الفئات الفرعية. على سبيل المثال، في برنامج يحاكي حديقة الحيوان، هناك فئة مجردة Animal
قد يكون لها طريقة مجردة makeSound()
. كل فئة حيوانية ملموسة (مثل Lion
, Elephant
، وما إلى ذلك) يجب تنفيذ هذه الطريقة، والتأكد من أن كل حيوان يمكنه إصدار صوت، على الرغم من أن الصوت الفعلي يختلف من حيوان لآخر.
غالبًا ما تكون المشكلات المتعلقة باستخدام الأساليب المجردة ناتجة عن سوء فهم الغرض منها. على سبيل المثال، قد يحاول المبرمجون بشكل خاطئ إنشاء فئة مجردة أو يهملون تنفيذ طريقة مجردة في فئة فرعية ملموسة.
مقارنات مع مفاهيم مماثلة
ميزة | طرق مجردة | طرق الواجهة (جافا) | الوظائف الافتراضية البحتة (C++) |
---|---|---|---|
تعريف | محددة في فئة مجردة | محددة في الواجهة | تم تعريفها في فئة وتم وضع علامة عليها = 0 |
تطبيق | لا يوجد تنفيذ في الفصل الذي تم تعريفهم فيه | لا يوجد تنفيذ في الواجهة التي تم تعريفها فيها | لا يوجد تنفيذ في الفصل الذي تم تعريفهم فيه |
الفئات الفرعية/طبقات التنفيذ | يجب تنفيذ الطريقة المجردة | يجب تنفيذ طريقة الواجهة | يجب تنفيذ الوظيفة الافتراضية البحتة |
الميراث المتعدد | لا تدعم Java الوراثة المتعددة للفئات | يمكن استخدام الواجهات لمحاكاة الميراث المتعدد | يدعم C++ الميراث المتعدد |
وجهات النظر المستقبلية والتقنيات
سوف تستمر الأساليب المجردة في كونها جزءًا أساسيًا من البرمجة الشيئية، حيث تلعب دورًا حاسمًا في تصميم برامج مرنة وقابلة للصيانة. وستكون جزءًا لا يتجزأ من التقنيات المستقبلية مثل برمجة الذكاء الاصطناعي، حيث يعد تحديد السلوكيات المجردة التي يمكن ملؤها لاحقًا بتطبيقات محددة أمرًا بالغ الأهمية.
الخوادم الوكيلة والأساليب المجردة
في سياق الخوادم الوكيلة، يمكن استخدام الأساليب المجردة لتحديد العمليات العامة مثل إرسال البيانات أو تلقيها. على سبيل المثال، أ ProxyServer
قد يكون للفئة المجردة طريقة مجردة handleRequest()
. فئات ملموسة مثل HTTPProxyServer
و SocksProxyServer
سيوفر تطبيقات محددة لهذه الطريقة، مما يسمح بمعالجة الطلبات الخاصة بالبروتوكول.