طريقة (برمجة حاسوب)

  لمعانٍ أخرى، طالع طريقة (توضيح).

الطريقة (Method) أوالنهج في البرمجة الكائنية (OOP) هي إجراء مرتبط برسالة وكائن. يتكون الكائن من البيانات والسلوك. تشتمل البيانات والسلوك على واجهة بينية، تحدد كيفية استخدام الكائن من قبل أي من المستهلكين المختلفين للكائن.

يتم تمثيل البيانات على أنها خصائص الكائن ويتم تمثيل السلوكيات كطرق للكائن. على سبيل المثال، يمكن أن يحتوي كائن النافذة Window على طرق مثل افتح openو أغلق close، في حين أن حالته (سواء تم فتحه أو إغلاقه في أي نقطة زمنية) ستكون خاصية.

في البرمجة القائمة على الصنف، يتم تعريف الطرق في صنف، والكائنات هي أمثال لصنف معين. أحد أهم القدرات التي توفرها الطريقة هي تجاوز الطريقة. يمكن استخدام نفس الاسم (على سبيل المثال، المساحة area) لأنواع متعددة من الأصناف المختلفة. يسمح هذا للكائنات المرسلة باستدعاء السلوكيات وتفويض تنفيذ هذه السلوكيات إلى الكائن المتلقي. تعيَّن الطريقة في برمجة جافا سلوك كائن صنف. على سبيل المثال، يمكن للكائن إرسال رسالة مساحة area إلى كائن آخر ويتم استدعاء الصيغة المناسبة سواء كان الكائن المستلم مستطيل rectangle أو دائرة circle أومثلث triangle، إلخ.

توفر الطرق أيضًا الواجهة البينية التي تستخدمها الأصناف الأخرى للوصول إلى خصائص بيانات الكائن وتعديلها. يُعرف هذا بالتغليف. التغليف والتجاوز هما السمتان المميزتان الأساسيتان بين الطرق واستدعاء الإجراءات.

التجاوز والتحميل الزائد

يعد تجاوز الطريقة والتحميل الزائد من أهم الطرق التي تختلف بها الطريقة عن الإجراء التقليدي أو استدعاء الدالة. يشير تجاوز الطريقة إلى صنف فرعي يعيد تعريف تنفيذ طريقة الصنف الأصل الخاصة بها. على سبيل المثال، قد يكون أوجد-المساحة findArea طريقة معرفة في صنف الشكل shape class. الأصناف الفرعية المختلفة: rectangleمستطيل، circleدائرة، مثلث triangle، إلخ، ستعرّف كل منها الصيغة الرياضية المناسبة لحساب مساحتها. والفكرة هي النظر إلى الكائنات على أنها «صناديق سوداء (»black boxes")" بحيث يمكن إجراء التغييرات على الأجزاء الداخلية للكائن بأقل تأثير على الكائنات الأخرى التي تستخدمها. يُعرف هذا بالتغليف ويهدف إلى تسهيل صيانة الكود وإعادة استخدامه.

من ناحية أخرى، يشير التحميل الزائد للطريقة إلى التمييز بين الكود المستخدم للتعامل مع رسالة بناءً على معلمات الطريقة. إذا نظر المرء إلى كائن الاستلام كمعلمة أولى في أي طريقة، فإن تجاوز الطريقة هو مجرد حالة خاصة من التحميل الزائد حيث يعتمد التحديد فقط على القيمة الأولى. يوضح مثال جافا البسيط التالي الاختلاف:

class Class1 {
	int f(int x) {
		return x + 3;
	}
}
 
class Class2 extends Class1 {
	@Override
	int f(int x) { // overriding  تجاوز
		return x * x;
	}
	int f(int x, int y) { // overloading تحميل زائد
		return x * y;
	}
}

طرق الموصّل والمحوّر والمدير

يتم استخدام طرق الموصّل لقراءة قيم بيانات الكائن. يتم استخدام طرق (الحوّر) لتعديل بيانات كائن. تُستخدم أساليب المدير لتهيئة وتدمير كائنات من صنف، مثل المُنشِّئين والمدمِّرين.

توفر هذه الطرق طبقة تجريد تسهل التغليف والنمطية. على سبيل المثال، إذا كانت صنف الحساب المصرفي bank-account class يقدم طريقة (احصل على الموازنة)()getBalance لاسترداد الرصيد الحالي (بدلاً من الوصول مباشرةً إلى حقول بيانات الرصيد)، عندئذٍ يمكن للمراجعات اللاحقة لنفس الكود تنفيذ آلية أكثر تعقيدًا لاسترداد الرصيد (على سبيل المثال، إحضار قاعدة البيانات)، دون الحاجة إلى تغيير الكود التابع. ليست مفاهيم التغليف والنمطية فريدة بالنسبة للبرمجة الكائنية. في الواقع، من نواح عديدة، فإن النهج الموجه للكائنات هو ببساطة الامتداد المنطقي للنماذج السابقة مثل أنواع البيانات المجردة والبرمجة الهيكلية.

المُنشئون

المنشئ (constructor) هو طريقة يتم استدعاؤها في بداية عمر الكائن لإنشاء الكائن وتهيئته، وهي عملية تسمى الإنشاء (أو إنشاء مثيل). قد تتضمن التهيئة الحصول على الموارد. قد يكون للمُنشئين معلمات ولكن لا تُرجع عادةً قيم في معظم اللغات. انظر المثال التالي في جافا:

public class Main {
	String name;
	int roll;
	Main(String _name, int _roll) { //constructor method طريقة المُنشئ
		this.name = _name;
		this.roll = _roll;
	}

}

المدمرات

المدمرة (destructor) هي طريقة يتم استدعاؤها تلقائيًا في نهاية عمر الكائن، وهي عملية تسمى التدمير. التدمير في معظم اللغات لا يُسمح بقيم للمعلمات في طريقة التدمير أو قيم للإرجاع. يمكن تنفيذ التدمير من أجل القيام بأعمال التنظيف والمهام الأخرى عند تدمير الكائن.

المُنهيات

في اللغات التي يتم جمع القمامة بها، مثل جافا وسي شارب وبايثون، تُعرف المدمرات بالمُنهيات Finalizers (أدوات الإنهاء). لديهن نفس غرض ووظيفة المدمرات، ولكن بسبب الاختلافات بين اللغات التي تستخدم جمع القمامة واللغات ذي الذاكرة يدوية الإدارة، فإن تسلسل استدعاء تلك الطرق مختلف.

طرق مجردة

الطريقة المجردة (abstract method) هي طريقة ذات توقيع فقط وليس لها جسم تنفيذ. غالبًا ما يتم استخدامه لتحديد أنه يجب على الصنف الفرعي توفير تنفيذ الطريقة. تُستخدم الطرق المجردة لتحديد الواجهات في بعض لغات البرمجة.

مثال

يعرض كود جافا التالي صنف مجرد يحتاج إلى توسيع:

abstract class Shape {
    abstract int area(int h, int w); //   طريقة مساحة مجردة (توقيع طريقة مجردة)   
}

يوسّع (extends) الصنف الفرعي التالي الصنف الرئيسي:

public class Rectangle extends Shape { // يوسّع صنف المستطيل صنف الشكل (صنف الشكل هو الصنف الأصل و المستطيل هو الصنف الفرع)
  @Override 
  int area(int h, int w) { // { }  تعريف طريقة المساحة المجردة (تتمة المثال السابق) بإضافة الكود و الكتلة البرمجية داخل الأقواس
     return h * w;
  }
}

طرق الصنف

طرق الصنف (Class methods) هي طرق يتم استدعاؤها على صنف بدلاً من مثيل. وعادة ما يتم استخدامها كجزء من نموذج تعريف كائن. أي لكل صنف، يعرّف مثيل كائن من صنف فهو مُنشأ في نموذج الوصف. تسمح بروتوكولات نموذج التعريف بإنشاء الأصناف وحذفها. وبهذا المعنى، فإنها توفر وظيفية مشابهة مثل المُنشئات والمدمرات الموصوفات أعلاه. ولكن في بعض اللغات مثل نظام كائن ليسب العام (CLOS)، يسمح النموذج التعريفي للمطور بتغيير نموذج الكائن ديناميكيًا في وقت التشغيل: على سبيل المثال، لإنشاء أصناف جديدة، وإعادة تعريف التسلسل الهرمي للصنف، وتعديل الخصائص، وما إلى ذلك.

طرق خاصة

الطرق الخاصة (Special methods) هي طرق خاصة جداً باللغة المستخدمة وقد لا تدعم اللغة أيًا أو بعضًا أو كل الطرق الخاصة المعرفة هنا. قد يقوم مجمع اللغة تلقائيًا بإنشاء طرق خاصة افتراضية أو قد يُسمح للمبرمج بتعريف طرق خاصة بشكل اختياري. لا يمكن استدعاء معظم الطرق الخاصة مباشرة، بل يقوم المجمّع بإنشاء كود لاستدعائها في الأوقات المناسبة.

طرق ثابتة

يُقصد بالطرق الثابتة (Static methods) أن تكون ذات صلة بجميع مثيلات الصنف بدلاً من أي مثيل محدد. وهي تشبه المتغيرات الثابتة بهذا المعنى. كمثال على ذلك؛ طريقة ثابتة لجمع قيم كل المتغيرات في كل مثيل صنف. على سبيل المثال، إذا كانت هناك صنف (المنتج) Product، فقد يكون لديه طريقة ثابتة لحساب متوسط سعر جميع المنتجات.

في جافا، يوجد طريقة ثابتة شائعة الاستخدام وهي.

Math.max(double a, double b)

لا تمتلك هذه الطريقة الثابتة كائن خاص بها ولا تُشغّل على مثيل. تتلقى جميع المعلومات من القيم الخاصة بها.

يمكن استدعاء الطريقة الثابتة حتى ولو لم يوجد أمثال للصنف حتى الآن. تسمى الطرق الثابتة «ثابتة» لأنها يتم تحليلها في وقت التجميع بناءاً على الصنف الذي استدعاها وليس بشكل ديناميكي كما هو الحال مع طرق المثيل، والتي يتم تحليلها بأسلوب متعدد الأشكال استنادًا إلى نوع وقت تشغيل الكائن.

عوامل تعيين النسخ

عوامل تعيين النسخ (Copy-assignment operators) تعرّف الإجراءات التي يتعين على المجمّع تنفيذها عندما يتم تعيين كائن صنف لكائن صنف أخر من نفس النوع.

طرق العامل

طرق العامل Operator methods تُعرّف أو تعيد تعريف رموز العامل، كما تعرّف العمليات التي سيتم إجراؤها باستخدام الرمز ومعلمات الطريقة المرتبطة. مثال بلغة سي ++:

#include <string>

class Data {
 public:
 bool operator<(const Data& data) const { return roll_ < data.roll_; }
 bool operator==(const Data& data) const {
  return name_ == data.name_ && roll_ == data.roll_;
 }

 private:
 std::string name_;
 int roll_;
};

دوال عضوية في سي++

تم توسيع بعض اللغات الإجرائية بقدرات موجهة للكائنات للاستفادة من مجموعات المهارات الكبيرة والكود القديم لتلك اللغات وأيضاً توفير مزايا التطوير ذي التتوجيه الكائني. ولعل المثال الأكثر شهرة هو سي++، وهو امتداد كائني التوجه للغة البرمجة سي نظرًا لمتطلبات التصميم لإضافة النموذج الموجه للكائنات إلى لغة إجرائية موجودة مسبقاً، فإن تمرير الرسائل في سي++ لديه بعض القدرات والمصطلحات الفريدة. على سبيل المثال، في سي++ تُعرف الطريقة بدالة عضو (member function). تحتوي سي++ أيضًا على مفهوم الدوال الافتراضية (virtual functions) وهي دوال عضوية التي يمكن تجاوزها في الأصناف المشتقة وتسمح بالإرسال الديناميكي.

دوال افتراضية

الدوال الافتراضية Virtual functions هي الوسيلة التي يمكن من خلالها لصنف سي++ تحقيق سلوك متعدد الأشكال. الدوال العضوية غير الافتراضية، أو الطرق العادية، هي تلك التي لا تشارك في تعدد الأشكال.

مثال سي++ :

#include <iostream>
#include <memory>
   
class Super {
 public:
 virtual ~Super() = default;

 virtual void IAm() { std::cout << "أنا الصنف الأصل\n"; }
};

class Sub : public Super {
 public:
 void IAm() override { std::cout << "أنا الصنف الفرع\n"; }
};

int main() {
 std::unique_ptr<Super> inst1 = std::make_unique<Super>();
 std::unique_ptr<Super> inst2 = std::make_unique<Sub>();

 inst1->IAm(); // تستدعي |Super::IAm|.
 inst2->IAm(); // تستدعي |Sub::IAm|.
}

انظر أيضًا

• دالة (برمجة).

ملحق: مسرد المصطلحات الإنجليزية

مَسرد المفردات وفق أقسام المقالة
المقدمة
مرتبط	associated
خصائص الكائن	properties of the object
السلوكيات كطرق للكائن	methods of the object
حالته	state
البرمجة القائمة على الصنف	class-based programming
تعريف	defined
صنف	class
أمثال	instances
تجاوز الطريقة	method overriding
تفويض تنفيذ	delegate the implementation
للوصول	access
بالتغليف	encapsulation
واستدعاء الإجراءات	procedure calls
التجاوز والتحميل الزائد
التحميل الزائد	overloading
الإجراء التقليدي	conventional procedure
استدعاء الدالة	function call
صنف فرعي	subclass
يعيد تعريف تنفيذ	redefining the implementation
الصنف الأصل	superclass
الصيغة الرياضية المناسبة	the appropriate formula
معلمات الطريقة	parameters of the method
كائن الاستلام	receiving object
القيمة الأولى	first argument
طرق الموصّل والمحور والمدير
طريقة الموصّل	Accessor method
طريقة المحوّر	mutator method
طريقة المدير	manager method
لتهيئة	initialize
تدمير	destroy
المُنشِّئين	constructors
والمدمِّرين	destructors
طبقة تجريد	abstraction layer
والنمطية	modularity
للمراجعات	revisions
النمطية فريدة	unique
للنماذج السابقة	previous paradigm
أنواع البيانات المجردة	abstract data types
البرمجة الهيكلية	structured programming
المنشئون
المنشئ	constructor
عمر الكائن	object's lifetime
إنشاء	create
تهيئته	initialize
إنشاء مثيل	instantiation
الحصول على الموارد	acquisition of resources
لا تُرجع عادةً قيم	do not return values
المدمرات
استدعاؤها تلقائيًا	called automatically
نهاية عمر الكائن	an object's lifetime
التدمير	destruction
قيم للمعلمات في طريقة التدمير	destructor method arguments
قيم للإرجاع	return values
القيام بأعمال التنظيف	perform cleanup chores
المنهيات
المُنهيات	Finalizers
جمع القمامة بها	garbage-collected
أدوات الإنهاء	finalizers
اللغات ذي الذاكرة يدوية الإدارة	anguages with manual memory management
تسلسل	sequence
طرق مجردة
الطريقة المجردة	abstract method
توقيع	signature
جسم تنفيذ	implementation body
يوسّع	extends
الصنف الرئيسي	main class
طرق الصنف
طرق الصنف	Class methods
على صنف	on a class
نموذج تعريف كائن	object meta-model
نموذج الوصف	meta-model
مثيل كائن من صنف	an instance of the class object
بروتوكولات نموذج التعريف	Meta-model protocols
نظام كائن ليسب العام	Common Lisp Object System (CLOS)
بتغيير نموذج الكائن ديناميكيًا	dynamically alter the object model
وقت التشغيل	at run time
لإنشاء أصناف جديدة	to create new classes
إعادة تعريف التسلسل الهرمي للصنف	redefine the class hierarchy
تعديل الخصائص	modify properties
طرق خاصة
الطرق الخاصة	Special methods
خاصة جداً باللغة المستخدمة	very language-specific
مجمع اللغة	A language's compiler
طرق خاصة افتراضية	default special methods
الطرق الثابتة
الطرق الثابتة	Static methods
مثيل محدد	specific instance
المتغيرات الثابتة	static variables
كائن خاص بها	owning object
لا تُشغل على مثيل	does not run on an instance
القيم الخاصة بها	from its arguments
طرق المثيل	instance methods
متعدد الأشكال	polymorphically
نوع وقت تشغيل الكائن	the runtime type of the object
عوامل تعيين النسخ
عوامل تعيين النسخ	Copy-assignment operators
تعرّف الإجراءات	define actions
يتم تعيين كائن صنف	a class object is assigned
نفس النوع	same type
طرق العامل
طرق العامل	Operator methods
تُعرّف أو تعيد تعريف رموز العامل	define or redefine operator symbols
تعرّف العمليات التي سيتم إجراؤها	define the operations to be performed
الرمز	symbol
معلمات الطريقة المرتبطة	associated method parameters
دوال عضوية في سي ++
دوال عضوية	Member functions
للغات الإجرائية	procedural languages
امتداد كائني التوجه	an object-oriented extension
النموذج الموجه للكائنات	object-oriented paradigm
تمرير الرسائل	message passing
بعض القدرات والمصطلحات الفريدة	unique capabilities and terminologies
الدوال الافتراضية	virtual functions
الأصناف المشتقة	derived classes
بالإرسال الديناميكي	dynamic dispatch
الدوال العضوية غير الافتراضية	Non-virtual member functions
الطرق العادية	regular methods

ملاحظات

 ب